Το Γενετικό Υλικό

KEºA§AIO 3Ô: TO °ENETIKO Y§IKO

3.1. H ·ÔÎÚ˘ÙÔÁÚ¿ÊËÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ 3.2. H ÔÚÁ¿ÓˆÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ ÛÙÔÓ ˘Ú‹Ó· ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ 3.3. ∆Ô ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ¤Íˆ ·fi ÙÔÓ ˘Ú‹Ó· ÙˆÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ

48

3. TO °ENETIKO Y§IKO

KEºA§AIO 3Ô: TO °ENETIKO Y§IKO µ·ÛÈΤ˜ ¤ÓÓÔȘ ñ To DNA Â›Ó·È ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi, ‰ËÏ·‰‹ ÙÔ ˘ÏÈÎfi ÙÔ ÔÔ›Ô ÂÚȤ¯ÂÈ fiϘ ÙȘ ÏËÚÔÊÔڛ˜ ÁÈ· ÙȘ ÏÂÈÙÔ˘ÚÁ›Â˜ ÙˆÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ Î·È ÙˆÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ. ñ TÔ DNA Û˘Ó‰¤ÂÙ·È ÛÙÂÓ¿ Ì ÙȘ ÚˆÙ½Ó˜ ÈÛÙfiÓ˜ Î·È Û¯ËÌ·Ù›˙ÂÈ Ù· ÓÔ˘ÎÏÂÔÛÒÌ·Ù·, Ù· ÔÔ›· Ì ÙË ÛÂÈÚ¿ ÙÔ˘˜ ÔÚÁ·ÓÒÓÔÓÙ·È Û ÌÈ· ÈÔ Û˘Ì˘Îӈ̤ÓË ‰ÔÌ‹, ÙË ¯ÚˆÌ·Ù›ÓË. ñ ™Ù· ¢ηڢˆÙÈο ·ÙÙ·Ú· Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ¤¯Ô˘Ó Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤Ó˜ ÌÔÚʤ˜ (ÓËÌ¿ÙÈ· ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘, ·‰ÂÏʤ˜ ¯ÚˆÌ·Ù›‰Â˜), ·Ó¿ÏÔÁ· Ì ÙÔ ÛÙ¿‰ÈÔ Ù˘ ˙ˆ‹˜ ÙÔ˘ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘. ñ T· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ·ÔÙÂÏÔ‡ÓÙ·È ·fi DNA, RNA Î·È ÚˆÙ½Ó˜ Î·È ‰È·¯ˆÚ›˙ÔÓÙ·È ·Ó¿ÏÔÁ· Ì ÙÔ Ì¤ÁÂıÔ˜, ÙË ı¤ÛË ÙÔ˘ ÎÂÓÙÚÔÌÂÚȉ›Ô˘, ÙÔ Û¯‹Ì·, ÙȘ ȉÈfiÙËÙ¤˜ ÙÔ˘˜ Î·È ÙÔ ‚·ıÌfi Û˘Ì‡ÎÓˆÛ‹˜ ÙÔ˘˜ ñ OÈ Î·Ú˘fiÙ˘ÔÈ Â›Ó·È ·Ú·ÛÙ·ÙÈÎÔ› ¯¿ÚÙ˜, ÔÈ ÔÔ›ÔÈ ·ÂÈÎÔÓ›˙Ô˘Ó Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· Ì ÛÂÈÚ¿ ÌÂÁ¤ıÔ˘˜. Afi ¤Ó· ηڢfiÙ˘Ô ·ÓÙÏԇ̠ÏËÚÔÊÔڛ˜ ÁÈ· ÙÔÓ ·ÚÈıÌfi, ÙÔ Û¯‹Ì· ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔۈ̿وÓ, ÙË ı¤ÛË ÙˆÓ ÎÂÓÙÚÔÌÂÚȉ›ˆÓ ÙÔ˘˜ Î·È ÁÈ· Ù˘¯fiÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌÈΤ˜ ·ÓˆÌ·Ï›Â˜. ñ TÔ Û‡ÓÔÏÔ ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ Ô˘ ÂÚȤ¯ÂÈ ¤Ó·˜ ÔÚÁ·ÓÈÛÌfi˜ ·ÔÙÂÏ› ÙÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ· ÙÔ˘ Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤ÓÔ˘ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡.

EÎ·È‰Â˘ÙÈÎÔ› ÛÙfi¯ÔÈ ñ N· ηٷÓÔ‹ÛÔ˘Ì fiÙÈ ÙÔ DNA Â›Ó·È ÙÔ ˘ÏÈÎfi ÛÙÔ ÔÔ›Ô Â›Ó·È “ÁÚ·Ì̤Ó˜” fiϘ ÔÈ ÁÂÓÂÙÈΤ˜ ÚԉȷÁڷʤ˜ ÙˆÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ. ñ N· ·ÓÙÈÏËÊıԇ̠ÙËÓ ÔÚÁ¿ÓˆÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡. ñ N· ‰È·¯ˆÚ›˙Ô˘Ì ÙȘ ¤ÓÓÔȘ ÓÔ˘ÎÏÂfiۈ̷, ¯ÚˆÌ·Ù›ÓË, ¯ÚˆÌfiۈ̷. ñ N· ÂÚÈÁÚ¿ÊÔ˘Ì ÙË ‰ÔÌ‹, Ù· ‚·ÛÈο ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο, Ù· ›‰Ë Î·È ÙȘ ȉÈfiÙËÙ˜ ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔۈ̿وÓ. ñ N· ¯ÚËÛÈÌÔÔÈԇ̠ÙÔ˘˜ ηڢfiÙ˘Ô˘˜ ÁÈ· ÙË ÌÂϤÙË ÙˆÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ. ñ N· ÏËÚÔÊÔÚËıԇ̠ÁÈ· ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙˆÓ ÌÈÙÔ¯ÔÓ‰Ú›ˆÓ, ÙˆÓ ¯ÏˆÚÔÏ·ÛÙÒÓ, ÙˆÓ ÚÔηڢˆÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ Î·È ÙˆÓ ÈÒÓ.

49

3. TO °ENETIKO Y§IKO

3.1 H ·ÔÎÚ˘ÙÔÁÚ¿ÊËÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ TO °ENETIO Y§IKO: I™TOPIKH ANA¢POMH ¶ÔÏÏÔ› ‚ÈÔÏfiÁÔÈ ıˆÚÔ‡Ó fiÙÈ Ë ıÂÌÂÏ›ˆÛË Ù˘ °ÂÓÂÙÈ΋˜ ˆ˜ ÂÈÛÙ‹Ì˘ ¤ÁÈÓ ÙÔ 1866, fiÙ·Ó Ô G. Mendel ‰ËÌÔÛ›Â˘Û ٷ ·ÔÙÂϤÛÌ·Ù· ÙˆÓ ÌÂÏÂÙÒÓ ÙÔ˘ ¿Óˆ Û ‰È·ÛÙ·˘ÚÒÛÂȘ Ì ÌÔÛ¯ÔÌ›˙ÂÏ·. (H ·Ó·ÁÓÒÚÈÛË ‚¤‚·È· Ù˘ ÛËÌ·Û›·˜ ÙˆÓ ÌÂÏÂÙÒÓ ÙÔ˘, ·ÏÏ¿ Î·È ÙˆÓ ÓfiÌˆÓ Ô˘ ‰È·Ù‡ˆÛÂ, ¤ÁÈÓ ·ÚÁfiÙÂÚ·, ÛÙȘ ·Ú¯¤˜ ÙÔ˘ 20Ô‡ ·ÈÒÓ·). TËÓ ›‰È· ÂÔ¯‹ Ô˘ Ô Mendel Ú·ÁÌ·ÙÔÔÈÔ‡Û ٷ ÂÈÚ¿Ì·Ù¿ ÙÔ˘, Ô Ó·Úfi˜ EÏ‚ÂÙfi˜ ‚ÈÔ¯ËÌÈÎfi˜ F. Miescher ·ÔÌfiÓˆÛ ¤Ó· ¿ÁÓˆÛÙÔ Ì¤¯ÚÈ ÙfiÙÂ, Û˘ÛÙ·ÙÈÎfi ·fi ˘Ú‹Ó˜ Ï¢ÎÔ΢ÙÙ¿ÚˆÓ (‡ÔÓ). AÚ¯Èο ÔÓfiÌ·Û ÙÔ ˘ÏÈÎfi ·˘Ùfi ÓÔ˘ÎϽÓË, ÂÓÒ ·ÚÁfiÙÂÚ· ÏfiÁˆ Ù˘ ı¤Û˘ ÙÔ˘ Î·È ÙˆÓ È‰ÈÔÙ‹ÙˆÓ ÙÔ˘ ¯ÚËÛÈÌÔÔ›ËÛ ÙÔÓ fiÚÔ ÓÔ˘ÎÏÂ˚Îfi Ô͇. TÔ ÎÔÏÏ҉˜ ·˘Ùfi ˘ÏÈÎfi ‹Ù·Ó ÙÔ DNA. TÔ 1882, Ô W. Flemming ηٿÊÂÚ ӷ ¯ÚˆÌ·Ù›ÛÂÈ Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÌÈÙˆÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ Î·È ÂÚȤÁÚ·„ ÙËÓ ÔχÏÔÎË ‰È·‰Èηۛ· Ù˘ ̛وÛ˘, Ì ÙËÓ ÔÔ›· Ô ·ÚÈıÌfi˜ ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ ·Ú·Ì¤ÓÂÈ ÛÙ·ıÂÚfi˜. §›ÁÔ ·ÚÁfiÙÂÚ· Ô T. Boveri ÂÚȤÁÚ·„ ÙË ‰È·‰Èηۛ· Ù˘ Ì›ˆÛ˘, Ô˘ ¤¯ÂÈ ˆ˜ ·ÔÙ¤ÏÂÛÌ· ÙËÓ ·ÎÚÈ‚‹ ÂÏ¿ÙÙˆÛË ÙÔ˘ ·ÚÈıÌÔ‡ ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ ÁÈ· ÙÔ Û¯ËÌ·ÙÈÛÌfi Á·ÌÂÙÒÓ. TÔ 1888, Ô W. Waldeyer ¯ÚËÛÈÌÔÔ›ËÛ ÙÔÓ fiÚÔ ¯ÚˆÌfiۈ̷ ÁÈ· ÙÔ ˘ÏÈÎfi Ô˘ Â›Ó·È ˘‡ı˘ÓÔ ÁÈ· ÙËÓ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ·, ÂÓÒ ÌÂٷ͇ 1892 Î·È 1902 Ô Weisman, o ·Ù¤Ú·˜ ÙˆÓ ÓÂÔ‰·Ú‚ÈÓÈÎÒÓ, ‰ÈÂÙ‡ˆÓ ÙËÓ ¿Ô„Ë fiÙÈ “Ô ˘Ú‹Ó·˜ ÙˆÓ ÁÂÓÓËÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ ÂÚÈÎÏ›ÂÈ ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙˆÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ Ô˘ ÂÚȤ¯ÂÙ·È ÛÙ· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·. TÔ 1909, Ô Johanssen ¯ÚËÛÈÌÔÔ›ËÛ ÁÈ· ÚÒÙË ÊÔÚ¿ ÙÔÓ fiÚÔ ÁÔÓ›‰ÈÔ, ÂÓÒ ÌÂٷ͇ 1910 Î·È 1920 ıÂÌÂÏÈÒıËÎÂ Ë ¯ÚˆÌÔÛˆÌÈ΋ ıˆڛ· Ù˘ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ·˜ ·fi ÙÔ˘˜ Müller, Morgan Î·È Bridges. OÈ ÂÈÛÙ‹ÌÔÓ˜ ·˘ÙÔ› η٤ÏËÍ·Ó ÛÙÔ Û˘Ì¤Ú·ÛÌ· fiÙÈ Ù· ÁÔÓ›‰È· Ô˘ ‚Ú›ÛÎÔÓÙ·È ¿Óˆ ÛÙ· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· Â›Ó·È ÔÈ Ú·ÁÌ·ÙÈΤ˜ ÌÔÓ¿‰Â˜ Ù˘ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ·˜. ™ÙȘ ·Ú¯¤˜ ÙÔ˘ ¶ÚÒÙÔ˘ ¶·ÁÎÔÛÌ›Ô˘ ÔϤÌÔ˘, Ô °ÂÚÌ·Ófi˜ ¯ËÌÈÎfi˜ R. Feulgen ·Ó¤Ù˘Í ÌÈ· ̤ıÔ‰Ô ¯ÚÒÛ˘ ÙÔ˘ DNA Î·È ÛÙË Û˘Ó¤¯ÂÈ· ¤‰ÂÈÍ fiÙÈ ÙÔ DNA ‚Ú›ÛÎÂÙ·È ÌfiÓÔ ÛÙ· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·. TÔ 1920, ÚÔÛ‰ÈÔÚ›ÛÙËÎ·Ó ÔÈ ¯ËÌÈΤ˜ ȉÈfiÙËÙ˜ ÙÔ˘ DNA ·fi ÙÔÓ P.A. Levene, Ô ÔÔ›Ô˜ Î·È ¤‰ÂÈÍ fiÙÈ Ë ‚·ÛÈ΋ ‰ÔÌÈ΋ ÌÔÓ¿‰· Â›Ó·È ÙÔ ÓÔ˘ÎÏÂÔÙ›‰ÈÔ. TÔ ÌÔÓÙ¤ÏÔ ÙÔ˘ Levene ÁÈ· ÙÔ DNA, Ô‰‹ÁËÛ ÛÙÔ Ï·Óı·Ṳ̂ÓÔ Û˘Ì¤Ú·ÛÌ· fiÙÈ Ù· Ù¤ÛÛÂÚ· ÓÔ˘ÎÏÂÔÙ›‰È· ‹Ù·Ó Âӈ̤ӷ, ¤ÙÛÈ ÒÛÙ ӷ Û¯ËÌ·Ù›˙Ô˘Ó Î˘ÎÏÈ΋ ¤ÓˆÛË. ™‡Ìʈӷ Ì’ ·˘Ùfi ÙÔ Û˘Ì¤Ú·ÛÌ·, ÙÔ DNA ‰ÂÓ ÌÔÚÔ‡Û ӷ Â›Ó·È ÙÔ ˘ÏÈÎfi Ù˘ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ·˜, ÁÈ·Ù› ÙÔ ÌfiÚÈÔ-ÊÔÚ¤·˜ Ù˘ ÁÂÓÂÙÈ΋˜ ÁÏÒÛÛ·˜ ¤ÚÂ ӷ ¯·Ú·ÎÙËÚ›˙ÂÙ·È ·fi

1800

G. Mendel F. Miescher

1882

W. Flemming

1888

W. Waldeyer

1900 1902

Weisman

1909

Johanssen

1920

P.A. Levene

1928

Griffith

1944

Avery MacLeod McCarty

1952

Hershey Chase

°È· ÔÏÏ¿ ¯ÚfiÓÈ·, ̤¯ÚÈ Ù· ̤۷ Ù˘ ‰ÂηÂÙ›·˜ ÙÔ˘ 1940, ÔÈ ÂÈÛÙ‹ÌÔÓ˜ ›ÛÙ¢·Ó fiÙÈ Ù· ÁÂÓÂÙÈο ÌfiÚÈ· ‹Ù·Ó ÔÈ ÚˆÙ½Ó˜, ÏfiÁˆ ÙÔ˘ ÌÂÁ¿ÏÔ˘ ·ÚÈıÌÔ‡ ÙÔ˘˜ ·ÏÏ¿ Î·È Ù˘ ÔÏ˘ÏÔÎfiÙËÙ¿˜ ÙÔ˘˜. H ÙÂÏÈ΋ ·¿ÓÙËÛË Û¯ÂÙÈο Ì ÙË Ê‡ÛË Î·È Ù· ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡, ·ÏÏ¿ Î·È Ë ·fi‰ÂÈÍË fiÙÈ ÙÔ DNA Â›Ó·È ÙÔ ÌfiÚÈÔ-ÊÔÚ¤·˜ Ù˘ ÁÂÓÂÙÈ΋˜ ÏËÚÔÊÔÚ›·˜, ‰fiıËΠ̤۷ ·fi Ù· ÂÈÚ¿Ì·Ù· ÙˆÓ Griffith, Avery McLeÔd, McCarty, Hershey Î·È Chase. H MÔÚȷ΋ °ÂÓÂÙÈ΋ ›¯Â

2000

50

3. TO °ENETIKO Y§IKO

T· ÂÈÚ¿Ì·Ù· Ô˘ Ô‰‹ÁËÛ·Ó ÛÙËÓ ·ÔÎÚ˘ÙÔÁÚ¿ÊËÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ ¶Â›Ú·Ì· Griffith – TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÌÔÚ› Ó· ÌÂÙ·ÊÂÚı›

·fi

·ÙÙ·ÚÔ

ÛÂ

·ÙÙ·ÚÔ. A˘Ùfi ·ԉ›¯ÙËΠ̠ٷ ÂÈÚ¿Ì·Ù· ÙÔ˘ Griffith. O Griffith, ÙÔ 1928,

¯ÚËÛÈÌÔÔ›ËÛÂ

ÂÈÚ¿Ì·Ù¿

ÙÔ˘

Diplococcus Y¿Ú¯Ô˘Ó ‚·ÎÙËÚ›Ô˘,

ÙÔ

ÛÙ·

‚·ÎÙ‹ÚÈÔ

pneumoniae. ‰‡Ô

ÛÙÂϤ¯Ë

Ô˘

ÙÔ˘

ÌÔÚÊÔÏÔÁÈο

ͯˆÚ›˙Ô˘Ó ·fi ÙËÓ ‡·ÚÍË ‹ ÌË Î¿„·˜ Ô˘ ÂÚÈ‚¿ÏÏÂÈ ÙÔ Î‡ÙÙ·ÚÔ. T·

‚·ÎÙ‹ÚÈ·

ÌÂ

ο„·

›ӷÈ

·ıÔÁfiÓ· Î·È Ë ¤ÓÂÛ‹ ÙÔ˘˜ Û ÔÓÙÈÎÔ‡˜ ÚÔηÏ› Ó¢ÌÔÓ›· Î·È Â·ÎfiÏÔ˘ıÔ

ı¿Ó·ÙÔ,

‚·ÎÙ‹ÚÈ· ¯ˆÚ›˜ ο„·

ÂÓÒ

Ù·

‰ÂÓ Â›Ó·È

·ıÔÁfiÓ· (EÈÎ. 3.1).

EÈÎ. 3.1 B·ÎÙËÚȷ΋ ÌÂÙ·ÌfiÚʈÛË

O Griffith ÛÙ· ÂÈÚ¿Ì·Ù¿ ÙÔ˘

¯ÚËÛÈÌÔÔ›ËÛ ˘„ËÏ‹ ıÂÚÌÔÎÚ·Û›· ÁÈ· Ó· ÛÎÔÙÒÛÂÈ Ù· ‚·ÎÙ‹ÚÈ· Ì ο„·. ŸÙ·Ó ÌÂÙ¿ÁÁÈÛ ٤ÙÔÈ· ÓÂÎÚ¿ ·ÙÙ·Ú· Û ÔÓÙÈÎfi,

K˘ÙÙ·ÚÈÎfi˜

‰È·›ÛÙˆÛ fiÙÈ ‰ÂÓ ‹Ù·Ó ·ıÔÁfiÓ·. ŸÙ·Ó fï˜ ¤Î·Ó ¤ÓÂÛË

ÌÂÙ·Û¯ËÌ·ÙÈÛÌfi˜

Ì›ÁÌ·ÙÔ˜ ÓÂÎÚÒÓ Ì ο„· Î·È ˙ˆÓÙ·ÓÒÓ ¯ˆÚ›˜ ο„· ‚·ÎÙËÚ›ˆÓ ÛÙÔÓ ÔÓÙÈÎfi, ·˘Ùfi˜ ¤ı·ÓÂ Î·È ÛÙÔ ·›Ì· ÙÔ˘ ‚Ú¤ıËÎ·Ó ÔÏÏ¿

E›Ó·È ÙÔ ·ÔÙ¤ÏÂÛÌ· Ù˘

˙ˆÓÙ·Ó¿ ‚·ÎÙ‹ÚÈ· Ì ο„·.

·ÏÏ·Á‹˜ ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡

M οÔÈÔ ÙÚfiÔ ÙÔ Î˘ÙÙ·ÚÈÎfi Âί‡ÏÈÛÌ· ÙˆÓ ÓÂÎÚÒÓ Ì ο„·

˘ÏÈÎÔ‡ ÂÓfi˜ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘, Ô˘

‚·ÎÙËÚ›ˆÓ ›¯Â ÌÂÙ·ÙÚ¤„ÂÈ Ù· ˙ˆÓÙ·Ó¿ ‚·ÎÙ‹ÚÈ· ¯ˆÚ›˜ ο„· ÛÂ

ÔÊ›ÏÂÙ·È ÛÙËÓ Â›ÛÔ‰Ô

˙ˆÓÙ·Ó¿ Ì ο„·. TÔ Ê·ÈÓfiÌÂÓÔ ·˘Ùfi ÔÓÔÌ¿ÛÙËΠ‚·ÎÙËÚȷ΋

“ͤÓÔ˘” ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡

ÌÂÙ·ÌfiÚʈÛË (‹ ‚·ÎÙËÚÈ·Îfi˜ ÌÂÙ·Û¯ËÌ·ÙÈÛÌfi˜) Î·È ·ÔÙÂÏ› ¤Ó·Ó

ÛÙÔ Î‡ÙÙ·ÚÔ ·˘Ùfi.

ÁÂÓÓËı›. ¶Â›Ú·Ì· Avery - McLeod - McCarty – TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi Ô˘ ÚÔηÏ› ÙË ÌÂÙ·ÌfiÚʈÛË Â›Ó·È ÙÔ DNA. O Griffith ‰ÂÓ Î·Ù¿ÊÂÚ ӷ ÚÔÛ‰ÈÔÚ›ÛÂÈ ÔÈÔ Â›Ó·È ÙÔ “ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi” Ô˘ ÚÔηÏ› ÙË ÌÂÙ·ÌfiÚʈÛË. H ·¿ÓÙËÛË ‰fiıËΠÙÔ 1944, fiÙ·Ó ÔÈ Avery, (MacLeod) Î·È McCarty Â·Ó¤Ï·‚·Ó Ù· ÂÈÚ¿Ì·Ù¿ ÙÔ˘ in vitro. Afi Ù· ÓÂÎÚ¿ Ì ο„· ‚·ÎÙËÚȷο ·ÙÙ·Ú· ͯÒÚÈÛ·Ó ÎÏ¿ÛÌ·Ù· ·fi ˘‰·Ù¿ÓıڷΘ, ÌÂÌ‚Ú¿Ó˜, ÚˆÙ½Ó˜, ÏÈ›‰È·, RNA, DNA ÎÙÏ. MÂÙ·ÁÁ›˙ÔÓÙ·˜ ÌÂÌÔӈ̤ӷ Ù· ΢ÙÙ·ÚÈο ·˘Ù¿ Û˘ÛÙ·ÙÈο, ·¤‰ÂÈÍ·Ó fiÙÈ ÙÔ Û˘ÛÙ·ÙÈÎfi Ô˘ ÚÔηÏ› ÙË ÌÂÙ·ÌfiÚʈÛË ÙˆÓ ¯ˆÚ›˜ ο„· ΢ÙÙ¿ÚˆÓ Û ·ÙÙ·Ú· Ì ο„· Â›Ó·È ÌfiÓÔ ÙÔ DNA.

51

3. TO °ENETIKO Y§IKO

¶Â›Ú·Ì· Hersey - Chase – TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi Â›Ó·È ÙÔ DNA Î·È fi¯È ÔÈ ÚˆÙ½Ó˜. OÈ A. Hershey Î·È M. Chase ÙÔ 1952 ÂÈÚ·Ì·Ù›ÛÙËÎ·Ó ¯ÚËÛÈÌÔÔÈÒÓÙ·˜ ÙÔ ‚·ÎÙËÚÈÔÊ¿ÁÔ T4 (EÈÎ. 3.2). E›Ó·È ÁÓˆÛÙfi fiÙÈ ÔÈ ÈÔ› Â›Ó·È Ôχ ·ÏÔ‡ÛÙÂÚÔÈ ·fi Ù· ‚·ÎÙ‹ÚÈ·, ÂÂȉ‹ ÂÚȤ¯Ô˘Ó ÌfiÓÔ ÓÔ˘ÎÏÂ˚ο Ôͤ· Î·È ÚˆÙ½Ó˜. O Èfi˜, ÚÔÛ‚¿ÏÏÔÓÙ·˜ ¤Ó· ‚·ÎÙ‹ÚÈÔ, ÌÔÈ¿˙ÂÈ Ó· ÂÍ·Ê·Ó›˙ÂÙ·È, ·ÏÏ¿ ‡ÛÙÂÚ· ·fi ÂÚ›Ô˘ 40 ÏÂÙ¿ Û¿ÂÈ ÙÔ ‚·ÎÙËÚÈ·Îfi ·ÙÙ·ÚÔ Î·È ÂÏ¢ıÂÚÒÓÔÓÙ·È ÔÏÏÔ› ÈÔ› Ô˘ ÚÔÛ‚¿ÏÏÔ˘Ó ¿ÏÏ· ‚·ÎÙ‹ÚÈ·. TÔ ÂÚÒÙËÌ· Ô˘ ¤ıÂÛ·Ó ÔÈ ·Ú·¿Óˆ ÂÚ¢ÓËÙ¤˜ ‹Ù·Ó ·Ó ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙÔ˘ ÈÔ‡ Â›Ó·È ÔÈ ÚˆÙ½Ó˜ ‹ ÙÔ DNA ÙÔ˘. °È· Ó· ÛËÌ¿ÓÔ˘Ó ÙȘ ÚˆÙ½Ó˜ ÙÔ˘ Ê¿ÁÔ˘, ÂÒ·Û·Ó Ù· ‚·ÎÙ‹ÚÈ· (ÍÂÓÈÛÙ¤˜) Û ıÚÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi Ô˘ ÂÚÈ›¯Â ıÂÈÈÎfi Ì·ÁÓ‹ÛÈÔ Ì ڷ‰ÈÂÓÂÚÁ¿ ÛËÌ·Ṳ̂ÓÔ ıÂ›Ô (Mg35SO4), ÌÔÓ·‰È΋ ËÁ‹ S. ™ÙÔ ˘ÏÈÎfi ·˘Ùfi Ù· ·ÌÈÓÔͤ·, Ô˘ ÂÚȤ¯Ô˘Ó ıÂ›Ô (΢ÛÙ½ÓË, ÌÂıÂÈÔÓ›ÓË) Î·È Ô˘ Û˘Óı¤ÙÂÈ

ÙÔ

Ú·‰ÈÂÓÂÚÁ¿.

‚·ÎÙ‹ÚÈÔ, MÂÙ¿

Á›ÓÔÓÙ·È

ÌfiÏ˘Ó·Ó

Ù·

‚·ÎÙ‹ÚÈ· ·˘Ù¿ ÌÂ ÙÔÓ Ê¿ÁÔ T4. O T4

DNA

º¿ÁÔ˜ ÛËÌ·Ṳ̂ÓÔ˜ Ì 35S

º¿ÁÔ˜ ÛËÌ·Ṳ̂ÓÔ˜ Ì 32P

¶ÚˆÙÂ˚ÓÈ΋ ο„·

¯ÚËÛÈÌÔÔÈ› ÁÈ· ÙËÓ ·Ó··Ú·ÁˆÁ‹ ÙÔ˘ Ù· ·ÌÈÓÔͤ· ÙÔ˘ ÍÂÓÈÛÙ‹ Î·È ÂÔ̤ӈ˜ ı˘Á·ÙÚÈÎÒÓ

ÔÈ

ÚˆÙ½Ó˜

Ê¿ÁˆÓ

ı·

ÙˆÓ Â›Ó·È

ÛËÌ·Ṳ̂Ó˜ Ì ڷ‰ÈÂÓÂÚÁfi ıÂ›Ô (35S).

™ËÌ·Ṳ̂ÓÔÈ Ê¿ÁÔÈ ÌÔχÓÔ˘Ó Î·ı·Ú‹ ηÏÏȤÚÁÂÈ· E.coli

°È· Ó· ÛËÌ¿ÓÔ˘Ó Ù· ÓÔ˘ÎÏÂ˚ο Ôͤ· ÙÔ˘ T4, ¯ÚËÛÈÌÔÔ›ËÛ·Ó ÙËÓ ›‰È· ̤ıÔ‰Ô, ÌfiÓÔ Ô˘ ÙÒÚ· ÙÔ MgSO4 ‰ÂÓ ‹Ù·Ó Ú·‰ÈÂÓÂÚÁfi, ·ÏÏ¿

{

ÙÔ ıÚÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÂÚÈ›¯Â fiÍÈÓÔ ÊˆÛÊÔÚÈÎfi Ó¿ÙÚÈÔ Ì ÛËÌ·Ṳ̂ÓÔ Ú·‰ÈÂÓÂÚÁ¿ ÊÒÛÊÔÚÔ (Na2H32PO4), Ô˘ Â›Ó·È Ë ÌfiÓË ËÁ‹ ʈÛÊfiÚÔ˘. H ‰È·ÊÔÚÂÙÈ΋

35

S

º˘ÁÔΤÓÙÚËÛË

{

}

O¯È ÛËÌ·Ṳ̂ÓÔ

32

P

} O¯È ÛËÌ·Ṳ̂ÓÔ

·˘Ù‹ Û‹Ì·ÓÛË ÙˆÓ ÚˆÙÂ˚ÓÒÓ Î·È ÙÔ˘ DNA ÙÔ˘ Ê¿ÁÔ˘ ÌÔÚ› Ó· Á›ÓÂÈ, ÂÂȉ‹, fiˆ˜ ͤÚÔ˘ÌÂ, ÙÔ DNA ‰ÂÓ

O¯È ·Ó¿Ù˘ÍË

AÓ¿Ù˘ÍË

AÓ¿Ù˘ÍË

O¯È ·Ó¿Ù˘ÍË

ÂÚȤ¯ÂÈ ıÂ›Ô Î·È ÔÈ ÚˆÙ½Ó˜ ‰ÂÓ ÂÚȤ¯Ô˘Ó ÊÒÛÊÔÚÔ.

EÈÎ. 3.2: ¶Â›Ú·Ì· ÙˆÓ Hershey-Chase

TÔ˘˜ ÛËÌ·Ṳ̂ÓÔ˘˜ Ê¿ÁÔ˘˜ ÙÔ˘˜ ¯ÚËÛÈÌÔÔ›ËÛ·Ó ÁÈ· Ó· ÌÔχÓÔ˘Ó ÌË Ú·‰ÈÂÓÂÚÁ¿ ‚·ÎÙ‹ÚÈ·. ™Â ÌÈÎÚfi ¯ÚÔÓÈÎfi ‰È¿ÛÙËÌ· ÌÂÙ¿ ÙË ÌfiÏ˘ÓÛË Î·È ÚÈÓ Û¿ÛÔ˘Ó Ù· ‚·ÎÙËÚȷο ·ÙÙ·Ú· ÎÈ ÂÏ¢ıÂÚÒÛÔ˘Ó ÙÔ˘˜ ·ÔÁfiÓÔ˘˜ Ê¿ÁÔ˘˜, ·Ó·Î›ÓËÛ·Ó ‰˘Ó·Ù¿ ÙÔ ‰È¿Ï˘Ì·, ¤ÙÛÈ ÒÛÙ ÙÔ ˘ÏÈÎfi Ô˘ ‰ÂÓ Â›¯Â ÂÈÛ¤ÏıÂÈ ÛÙÔ ‚·ÎÙËÚÈ·Îfi ·ÙÙ·ÚÔ, ·ÏÏ¿ ‹Ù·Ó ·ÏÒ˜ ÛÙËÓ ÂÈÊ¿ÓÂÈ¿ ÙÔ˘, Ó· ·Ú·Ì›ÓÂÈ ÛÙÔ ‰È¿Ï˘Ì·. M ηٿÏÏËÏË Ù¯ÓÈ΋ (Ê˘ÁÔΤÓÙÚËÛË) ‰È·¯ÒÚËÛ·Ó Ù· ÌÔÏ˘Ṳ̂ӷ ·fi ÙÔ˘˜ Ê¿ÁÔ˘˜ ‚·ÎÙËÚȷο ·ÙÙ·Ú· (›˙ËÌ·), ·fi ÙÔ ˘fiÏÔÈÔ Âί‡ÏÈÛÌ· (˘ÂÚΛÌÂÓÔ). BÚ‹Î·Ó fiÙÈ ÙÔ ›˙ËÌ·, ÌÂÙ¿ ·fi ·Ó·‰È¿Ï˘ÛË Û ıÚÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi, Û˘Ó¤¯È˙ ӷ ·Ú¿ÁÂÈ ·ÔÁfiÓÔ˘˜ Ê¿ÁˆÓ. EͤٷÛË ‰Â ÙÔ˘ È˙‹Ì·ÙÔ˜ ¤‰ÂÈÍ fiÙÈ ÂÚÈ›¯Â Ú·‰ÈÂÓÂÚÁfi ÊÒÛÊÔÚÔ, ÂÓÒ ÙÔ Ú·‰ÈÂÓÂÚÁfi ıÂ›Ô ÂÓÙÔÈ˙fiÙ·Ó ÌfiÓÔ ÛÙÔ ˘ÂÚΛÌÂÓÔ. A˘Ùfi ·Ô‰ÂÈÎÓ‡ÂÈ fiÙÈ ÌfiÓÔ ÙÔ DNA ÙˆÓ ÈÒÓ ÂÈÛ¤Ú¯ÂÙ·È ÛÙÔ ‚·ÎÙËÚÈ·Îfi ·ÙÙ·ÚÔ Î·È ·ÔÙÂÏ› ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi Ô˘ Â›Ó·È ˘‡ı˘ÓÔ ÁÈ· ÙËÓ ·Ú·ÁˆÁ‹ ÙˆÓ Ó¤ˆÓ ÈÒÓ.

52

3. TO °ENETIKO Y§IKO

N· ÂÚ¢ӋÛÔ˘ÌÂ.... ANA§YONTA™ TO ¶EIPAMA TøN HERSEY-CHASE TÔ Úfi‚ÏËÌ· TÔ Úfi‚ÏËÌ· ŒÓ·˜ ‚ÈÔÏfiÁÔ˜ Â·Ó¤Ï·‚ ÙÔ ›ڷ̷ ÙˆÓ Hersey-Chase, ¯ÚËÛÈÌÔÔÈÒÓÙ·˜ Ú·‰ÈÂÓÂÚÁfi N ·ÓÙ› ÁÈ· Ú·‰ÈÂÓÂÚÁfi P-32. 1. N· ÂÚÈÁÚ¿„ÂÙ ٷ ·ÔÙÂϤÛÌ·Ù· ·˘ÙÔ‡ ÙÔ˘ ÂÈÚ¿Ì·ÙÔ˜. 2. T· ·ÔÙÂϤÛÌ·Ù· ·˘ÙÔ‡ ÙÔ˘ ÂÈÚ¿Ì·ÙÔ˜ ı· ‰Â›ÍÔ˘Ó fiÙÈ ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi Â›Ó·È ÙÔ DNA;

°È· Ó· ÂϤÁÍÔ˘Ì ÙȘ ÁÓÒÛÂȘ Ì·˜ ñ ¶ÔȘ ‹Ù·Ó ÔÈ ÁÓÒÛÂȘ Ì·˜ ÁÈ· ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙÔÓ 19Ô ·ÈÒÓ· Î·È ÔȘ ÛÙÔ ‰È¿ÛÙËÌ· 1920-1940;

3.2. H ÔÚÁ¿ÓˆÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ ÛÙÔÓ ˘Ú‹Ó· ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ Afi ÙÔ DNA ÛÙÔ ÓÔ˘ÎÏÂfiۈ̷ Î·È ÙË ¯ÚˆÌ·Ù›ÓË ŒÓ· ·ÙÙ·ÚÔ ÂÚȤ¯ÂÈ ÛÙÔÓ ˘Ú‹Ó· ÙÔ˘, ηٿ ̤ÛÔ fiÚÔ, ‰‡Ô ̤ÙÚ· DNA. AÓ Ï¿‚Ô˘Ì ˘fi„Ë Ì·˜ ÙÔ Ì¤ÁÂıÔ˜ ÙÔ˘ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘, ı· ·ÓÙÈÏËÊıԇ̠fiÙÈ ÙÔ ÌfiÚÈÔ ÙÔ˘ DNA Ú¤ÂÈ Ó· ‚Ú›ÛÎÂÙ·È Û˘Ì˘Îӈ̤ÓÔ Ì¤Û· ÛÙÔÓ ˘Ú‹Ó·. H ıÂÌÂÏÈ҉˘ ÌÔÓ¿‰· Û˘Ì‡ÎÓˆÛ˘ ÙÔ˘ DNA Â›Ó·È ÙÔ ÓÔ˘ÎÏÂfiۈ̷ (EÈÎ. 3.3). TÔ ÓÔ˘ÎÏÂfiۈ̷ Â›Ó·È ÌÈ· ‰ÈÛÎÔÂȉ‹˜ ‰ÔÌ‹ Ì ‰È¿ÌÂÙÚÔ 10 nm Ô˘ ·ÔÙÂÏÂ›Ù·È ·fi DNA Î·È ‰È¿ÊÔÚÔ˘˜ Ù‡Ô˘˜ ÌÈÎÚÒÓ ÚˆÙÂ˚ÓÒÓ Ì 700 nm

ÓËÌ¿ÙÈÔ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘

nm 200 30 nm

10 nm XÚˆÌfiۈ̷ 2 nm

DNA

IÛÙfiÓ˜

H1

NÔ˘ÎÏÂfiۈ̷

EÈÎ. 3.3 ¢È·ÁÚ·ÌÌ·ÙÈ΋ ·ÂÈÎfiÓÈÛË ÙÔ˘ ‰È·‰Ô¯ÈÎÔ‡ ·ÎÂÙ·Ú›ÛÌ·ÙÔ˜ ÙÔ˘ DNA

53

3. TO °ENETIKO Y§IKO

‚·ÛÈΤ˜ ȉÈfiÙËÙ˜ Ô˘ ÔÓÔÌ¿˙ÔÓÙ·È ÈÛÙfiÓ˜. H ·Ó·‰›ψÛË Î·È Ë ÔÚÁ¿ÓˆÛË ÙÔ˘ DNA Û ÓÔ˘ÎÏÂÔÛÒÌ·Ù· Â›Ó·È ··Ú·›ÙËÙË, ÁÈ· Ó· ¯ˆÚ¤ÛÂÈ ¤Ó· ÙfiÛÔ Ì·ÎÚ‡ ÌfiÚÈÔ, fiˆ˜ Â›Ó·È ÙÔ DNA, ÛÙÔÓ Ôχ ÌÈÎÚfi ˘Ú‹Ó· ÙÔ˘ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘, ·ÏÏ¿ Î·È ÁÈ· Ó· ÂϤÁ¯ÂÙ·È ·ÔÙÂÏÂÛÌ·ÙÈÎfiÙÂÚ· Ë ¤ÎÊÚ·ÛË ÙˆÓ ÁÔÓȉ›ˆÓ. ŒÓ·

̤ÛÔ

¢ηڢˆÙÈÎfi

ÁÔÓ›‰ÈÔ,

Ì‹ÎÔ˘˜

10.000

˙¢ÁÒÓ

ÓÔ˘ÎÏÂÔÙȉ›ˆÓ, Â›Ó·È ÔÚÁ·ÓˆÌ¤ÓÔ Û 50 ÂÚ›Ô˘ ÓÔ˘ÎÏÂÔÛÒÌ·Ù·. ŸÌˆ˜, ·˘Ùfi˜ ÌfiÓÔ Ô ‚·ıÌfi˜ ·Ó·‰›ψÛ˘ ‰ÂÓ Â›Ó·È ·ÚÎÂÙfi˜. T· ÓÔ˘ÎÏÂÔÛÒÌ·Ù· ·ÎÂÙ¿ÚÔÓÙ·È ÙÔ ¤Ó· ‰›Ï· ÛÙÔ ¿ÏÏÔ Î·È Û¯ËÌ·Ù›˙Ô˘Ó Ù· ÈÓ›‰È· ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘, Ì ‰È¿ÌÂÙÚÔ 30nm. Afi Ù· ÈÓ›‰È· Ù˘ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘ ‰ËÌÈÔ˘ÚÁÔ‡ÓÙ·È, fiˆ˜ ı· ‰Ô‡Ì ÛÙË Û˘Ó¤¯ÂÈ·, Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ. Y¿Ú¯ÂÈ fï˜ Î·È ˘„ËÏfiÙÂÚ˘ Ù¿Í˘ ÔÚÁ¿ÓˆÛË ÙÔ˘ DNA Ì ÙË Û˘ÌÌÂÙÔ¯‹ fiÍÈÓˆÓ ÚˆÙÂ˚ÓÒÓ, Ô˘ ÔÓÔÌ¿˙ÔÓÙ·È ÌË ÈÛÙfiÓ˜. ŒÙÛÈ Û¯ËÌ·Ù›˙ÔÓÙ·È ·ÎÙÈÓˆÙ¤˜ ıËÏȤ˜ Ô˘ Û˘Ì˘ÎÓÒÓÔÓÙ·È Î·È ‰ËÌÈÔ˘ÚÁÔ‡Ó ÙÔ ÌÂÙ·Ê·ÛÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷ (EÈÎ.3.4).

H

¯ÚˆÌ·Ù›ÓË

Û˘ÛÙ·ÙÈÎfi

›ӷÈ

ÙÔ˘

·ÔÙÂÏ›ٷÈ

˘Ú‹Ó·,

·fi

DNA

(35%), ÌÈÎÚ‹ ÔÛfiÙËÙ· RNA (5%) Î·È ÚˆÙ½Ó˜ (60%). ¢È·ÎÚ›ÓÂÙ·È

ÌÔÚÊÔÏÔÁÈο

ÛÙËÓ ·Ú·È‹ ¢¯ÚˆÌ·Ù›ÓË (‰È¿ÌÂÙÚÔ˜ 10 nm) Î·È ÛÙË Û ˘ Ì  ˘ Î Ó ˆ Ì ¤ Ó Ë ÂÙÂÚԯڈ̷ٛÓË (ÛˆÏËÓÔÂȉ¤˜ 30 nm). ™Ù· ۈ̷ÙÈο ·ÙÙ·Ú· ÙˆÓ ıËÏ˘ÎÒÓ ·ÙfïÓ, ÙÔ ¤Ó·

·fi

Ù·

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÌÔÚÊ‹

‰‡Ô ¤¯ÂÈ

X ÙË

·ÓÂÓÂÚÁ‹˜

¯ Ú ˆ Ì · Ù › Ó Ë ˜

T· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·, Ë ÁÂÓÂÙÈ΋ Ù·˘ÙfiÙËÙ· ÙˆÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ K¿ı ¯ÚˆÌfiۈ̷ ·ÔÙÂÏÂ›Ù·È ·fi ¤Ó· ÌfiÚÈÔ DNA Î·È ·fi ÚˆÙ½Ó˜ (ÈÛÙfiÓ˜ Î·È ÌË ÈÛÙfiÓ˜). TÔ ÌfiÚÈÔ ÙÔ˘ DNA, ÁÈ· Ó· Û¯ËÌ·Ù›ÛÂÈ ¤Ó· ÏÂÈÙÔ˘ÚÁÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷ ηٿ ÙË Ì›ÙˆÛË, Ú¤ÂÈ Ó· ‰ÈÏ·ÛÈ¿˙ÂÙ·È, Ó· ‰È·¯ˆÚ›˙ÂÙ·È Û ‰‡Ô ·ÓÙ›ÁÚ·Ê· Î·È Ó· ‰È·ÙËÚÂ›Ù·È ·Î¤Ú·ÈÔ ·fi ÁÂÓÈ¿ Û ÁÂÓÈ¿. TÔ ÌÈÎÚfiÙÂÚÔ ÎÔÌÌ¿ÙÈ DNA (·ÏÏËÏÔ˘¯›· ÓÔ˘ÎÏÂÔÙȉ›ˆÓ), Ô˘ ÌÔÚ› Ó· ‰ÒÛÂÈ ¤Ó· ÏÂÈÙÔ˘ÚÁÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷, ¤¯ÂÈ Ù· ·Ú·Î¿Ùˆ ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο: – TÂÏÔÌÂÚ›‰È· ‹ ÙÂÏÔ̤ÚË, Ô˘ Â›Ó·È ÂÚÈÔ¯¤˜ ÛÙ· ¿ÎÚ· ÙÔ˘ DNA ··Ú·›ÙËÙ˜ ÁÈ· ÙÔÓ Ï‹ÚË ‰ÈÏ·ÛÈ·ÛÌfi ÙÔ˘ ·ÏÏ¿ Î·È ÁÈ· ÙË ÛÙ·ıÂÚfiÙËÙ· ÙÔ˘ ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·ÙÔ˜. EÈÎ. 3.4: ÃÚˆÌfiۈ̷

– ™ËÌÂ›Ô ¤Ó·Ú͢ ‰ÈÏ·ÛÈ·ÛÌÔ‡, Ô˘ Â›Ó·È ÂȉÈΤ˜ ·ÏÏËÏÔ˘¯›Â˜ ÓÔ˘ÎÏÂÔÙȉ›ˆÓ ÛÙÔ DNA, ·fi ÙȘ Ôԛ˜ ·Ú¯›˙ÂÈ Ô ‰ÈÏ·ÛÈ·ÛÌfi˜ ÙÔ˘ ÌÔÚ›Ô˘ ηٿ ÙË ÌÂÛfiÊ·ÛË. – KÂÓÙÚÔÌÂÚ›‰ÈÔ, ‰ËÏ·‰‹ ÙËÓ ÂÚÈÔ¯‹ ÙÔ˘ DNA Ì ÙËÓ ÔÔ›· ı· ÂÓˆı› ÙÔ ¯ÚˆÌfiۈ̷ ÛÙË ÌÈÙˆÙÈ΋ ¿ÙÚ·ÎÙÔ. T· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ ¤¯Ô˘Ó Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤Ó˜ ÌÔÚʤ˜, ·Ó¿ÏÔÁ· Ì ÙÔ ÛÙ¿‰ÈÔ Ù˘ ˙ˆ‹˜ ÙÔ˘ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘. ŒÙÛÈ, ·fi ÙËÓ ·Ú¯‹ ̤¯ÚÈ Î·È ÙÔ Ì¤ÛÔ Ù˘ ÌÂÛfiÊ·Û˘, οı ¯ÚˆÌfiۈ̷ ·ÔÙÂÏÂ›Ù·È ·fi ¤Ó· ‰›ÎψÓÔ ÌfiÚÈÔ DNA Û˘Ó‰Â‰Â̤ÓÔ Ì ‚·ÛÈΤ˜ Î·È fiÍÈÓ˜ ÚˆÙ½Ó˜ (ÈÛÙfiÓ˜ Î·È ÌË ÈÛÙfiÓ˜) Î·È ÌÈÎÚ‹ ÔÛfiÙËÙ· RNA, ·ÓÙÈÚÔÛˆ‡ÔÓÙ·˜ ¤Ó· ÓËÌ¿ÙÈÔ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘. MÂÙ¿ ÙÔ Ì¤ÛÔ Ù˘ ÌÂÛfiÊ·Û˘, fiÔ˘ ÙÔ DNA ‰ÈÏ·ÛÈ¿˙ÂÙ·È, ÙÔ Î¿ı ¯ÚˆÌfiۈ̷ ·ÔÙÂÏÂ›Ù·È ϤÔÓ ·fi ‰‡Ô ÓËÌ¿ÙÈ· ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘, Ô˘ ÙÒÚ· ÔÓÔÌ¿˙ÔÓÙ·È ·‰ÂÏʤ˜ ¯ÚˆÌ·Ù›‰Â˜ Î·È Û˘Ó‰¤ÔÓÙ·È Û οÔÈÔ ÛËÌÂ›Ô ÙÔ˘˜, ÙÔ

°ÓˆÚ›˙ÂȘ fiÙÈ ÙÔ ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ ¯ÚˆÌfiۈ̷ ÛÙÔÓ ¿ÓıÚˆÔ ¤¯ÂÈ Ì‹ÎÔ˜ 10Ìm Î·È ‰È¿ÌÂÙÚÔ 0,6Ìm, ÂÓÒ ÙÔ ÌÈÎÚfiÙÂÚÔ Â›Ó·È ÛÊ·ÈÚÈÎfi Ì ‰È¿ÌÂÙÚÔ 1Ìm;

54

3. TO °ENETIKO Y§IKO

ÎÂÓÙÚÔÌÂÚ›‰ÈÔ. K¿ı ¯ÚˆÌ·Ù›‰· ·ÔÙÂÏÂ›Ù·È ·fi ¤Ó· ÌfiÚÈÔ DNA

XÚˆÌÔ̤ÚË

Âӈ̤ÓÔ Ì ÚˆÙ½Ó˜. OÈ ·‰ÂÏʤ˜ ¯ÚˆÌ·Ù›‰Â˜ Â›Ó·È ÁÂÓÂÙÈο fiÌÔȘ,

‹ ¯ÚˆÌÔÌÂÚ›‰È·: X·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈΤ˜ Ô˘

ÂÌÊ·Ó›˙Ô˘Ó

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ‚·ÊÙÔ‡Ó

˙ÒÓ˜

ÌÂ

Ù· fiÙ·Ó

ηٿÏÏËϘ

ÂÚȤ¯Ô˘Ó ‰ËÏ·‰‹ ÙÔ ›‰ÈÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi, Û’ fiÏÔ ÙÔ Ì‹ÎÔ˜ ÙÔ˘˜. ™ÙË ÌÂÛfiÊ·ÛË, Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ‚Ú›ÛÎÔÓÙ·È Ì ÙË ÌÔÚÊ‹ ÏÂÙÒÓ, ÍÂÙ˘ÏÈÁÌ¤ÓˆÓ Î·È ·Ó·Î·ÙÂÌ¤ÓˆÓ ÓËÌ·Ù›ˆÓ, Î·È ·ÔÙÂÏÔ‡Ó ÙÔ ‰›ÎÙ˘ Ù˘ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘. Afi ÙËÓ ÚfiÊ·ÛË Ì¤¯ÚÈ Î·È ÙÔ Ù¤ÏÔ˜ Ù˘ ΢ÙÙ·ÚÈ΋˜ ‰È·›ÚÂÛ˘, Ù· ÓËÌ¿ÙÈ· Ù˘ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘ Û˘ÛÂÈÚÒÓÔÓÙ·È (ÔÈ ¯ÚˆÌ·Ù›‰Â˜ Á›ÓÔÓÙ·È ÎÔÓÙ‡ÙÂÚ˜ Î·È ·¯‡ÙÂÚ˜) Î·È Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ·›ÚÓÔ˘Ó ÙË ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈ΋ ÙÔ˘˜ ÌÔÚÊ‹. M¤¯ÚÈ Î·È ÙË ÌÂÙ¿Ê·ÛË, ÙÔ Î¿ı ¯ÚˆÌfiۈ̷ ·ÓÙÈÚÔÛˆ‡ÂÙ·È ·fi ‰‡Ô ·‰ÂÏʤ˜ ¯ÚˆÌ·Ù›‰Â˜, ÂÓÒ ·fi ÙËÓ ·Ó¿Ê·ÛË Î·È Ì¤¯ÚÈ ÙÔ Ù¤ÏÔ˜ Ù˘ ‰È·›ÚÂÛ˘ ·fi ¤Ó· ÓËÌ¿ÙÈÔ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘. T· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· Â›Ó·È È‰È·›ÙÂÚ· ¢‰È¿ÎÚÈÙ· ηٿ ÙÔ ÛÙ¿‰ÈÔ Ù˘ ÌÂÙ¿Ê·Û˘, ÁÈ’ ·˘Ùfi ·˘Ù‹ Ë Ê¿ÛË ÂÈϤÁÂÙ·È ÁÈ· ·Ú·Ù‹ÚËÛË, ¯ÚÒÛË ‹ Î·È ÊˆÙÔÁÚ¿ÊÈÛË ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔۈ̿وÓ.

EÈÎ. 3.5 K·Ú˘fiÙ˘Ô˜ ·ÓıÚÒÔ˘

K·Ú˘fiÙ˘Ô˜: H ʈÙÔÁÚ·ÊÈ΋ ·ÂÈÎfiÓÈÛË ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ ÂÓfi˜ ·ÙfiÌÔ˘ Î·È Ë ÙÔÔı¤ÙËÛ‹ ÙÔ˘˜ Ì ÛÂÈÚ¿ ÌÂÁ¤ıÔ˘˜ ÔÓÔÌ¿˙ÂÙ·È Î·Ú˘fiÙ˘Ô˜ (∂ÈÎ. 3.5). Afi ÙÔÓ Î·Ú˘fiÙ˘Ô ·ÓÙÏԇ̠ÏËÚÔÊÔڛ˜ ÁÈ· ÙÔ Ì¤ÁÂıÔ˜, ÙÔÓ ·ÚÈıÌfi, ÙÔ Û¯‹Ì· ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔۈ̿وÓ, ÙË ı¤ÛË ÙˆÓ ÎÂÓÙÚÔÌÂÚȉ›ˆÓ ÙÔ Ê‡ÏÔ Î·È ÙȘ Èı·Ó¤˜ ¯ÚˆÌÔÛˆÌÈΤ˜ ·ÓˆÌ·Ï›Â˜ ÙÔ˘ ·ÙfiÌÔ˘. ¶ÈÔ Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤ӷ, ÌÂÏÂÙÒÓÙ·˜ ¤Ó· ηڢfiÙ˘Ô, ÌÔÚԇ̠ӷ ‰È·ÈÛÙÒÛÔ˘Ì fiÙÈ: ñ Ô ÔÚÁ·ÓÈÛÌfi˜ ÛÙÔÓ ÔÔ›Ô ·Ó‹ÎÂÈ Ô Î·Ú˘fiÙ˘Ô˜ ÌÔÚ› Ó· Â›Ó·È ‰ÈÏÔÂȉ‹˜ ‹ ·ÏÔÂȉ‹˜ ñ Ô ·ÚÈıÌfi˜ ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ ÙÔ˘ ÌÔÚ› Ó· ÔÈΛÏÏÂÈ ·Ó¿ÏÔÁ· Ì ÙÔ Â›‰Ô˜ ÙÔ˘ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡ (Ô ¿ÓıÚˆÔ˜ ¤¯ÂÈ 46, Ë Á¿Ù· 38, Ô Û·ÏÔ˜ 78, Ë Ì‡Á· 12, ÙÔ ÛÈÙ¿ÚÈ 14, ÎÙÏ.). ñ ÙÔ Ì¤ÁÂıÔ˜ ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ ÂÓfi˜ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡ ÌÔÚ› Ó· ÔÈΛÏÏÂÈ (EÈÎ. 3.6). ñ ÙÔ Û¯‹Ì· ÙˆÓ

°ÓˆÚ›˙ÂȘ fiÙÈ Ù· ·ÓıÚÒÈÓ· ·ÎÚÔÎÂÓÙÚÈο

¯ÚˆÌÔۈ̿وÓ

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· 13, 14, 15,

ÌÔÚ›

21, 22 (ÂÈÎ. 3.6) ¤¯Ô˘Ó

ÛÊ·ÈÚÈÎfi ‹ Ó· ¤¯ÂÈ ÙË

‰ÔÚ˘ÊfiÚÔ˘˜, ‰ËÏ·‰‹ ÌÈÎÚ¿

ÌÔÚÊ‹ ÈÓȉ›ˆÓ

¯ÚˆÌÔÛˆÌÈο ÙÌ‹Ì·Ù· Ô˘

ñ Ë ı¤ÛË ÙÔ˘ ÎÂÓÙÚÔÌÂÚȉ›Ô˘ ÔÈΛÏÏÂÈ Î·È ‰È·ÈÚ› ÙÔ ¯ÚˆÌfiۈ̷ Û ‰‡Ô ÛΤÏË (p, q). M ‚¿ÛË ·˘Ù‹ ÙË ‰ È · › Ú Â Û Ë , ‰È·ÎÚ›ÓÔ˘Ì ٷ ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÛÂ: ÌÂÙ·ÎÂÓÙÚÈο, ˘ÔÌÂÙ·ÎÂÓÙÚÈο,

Û˘Ó‰¤ÔÓÙ·È Ì ÌÈÎÚfi Ì›Û¯Ô Ì ÙÔ ˘fiÏÔÈÔ ¯ÚˆÌfiۈ̷; T· ÙÌ‹Ì·Ù· ·˘Ù¿ Û¯ËÌ·Ù›˙Ô˘Ó ÙÔÓ ˘ÚËÓ›ÛÎÔ Î·È ÂÚȤ¯Ô˘Ó ÏËÚÔÊÔڛ˜ ÁÈ· Û‡ÓıÂÛË r-

EÈÎ. 3.6 MÔÚÊÔÏÔÁ›· ·ÓıÚÒÈÓˆÓ ¯ÚˆÌÔۈ̿وÓ

Ó·

›ӷÈ

55

3. TO °ENETIKO Y§IKO ¶›Ó. 3.1

EI¢H XPøMO™øMATøN OÌfiÏÔÁ·

X·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο T· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· Ì ÙËÓ ›‰È· ÌÔÚÊÔÏÔÁ›·, Ô˘ ÂÚȤ¯Ô˘Ó ÁÔÓ›‰È· Ô˘ ÂϤÁ¯Ô˘Ó ÙËÓ ›‰È· ȉÈfiÙËÙ· (Ì ÙÔÓ ›‰ÈÔ ‹ ‰È·ÊÔÚÂÙÈÎfi ÙÚfiÔ).

º˘ÏÂÙÈο-·˘ÙÔÛˆÌÈο

T· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· Ô˘ Û¯ÂÙ›˙ÔÓÙ·È Ì ÙÔ Ê‡ÏÔ. E›Ó·È Û˘Ó‹ıˆ˜ ÂÙÂÚfiÌÔÚÊÔ ˙¢Á¿ÚÈ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ Î·È Û˘Ì‚ÔÏ›˙ÔÓÙ·È Ì X Î·È Y. A˘ÙÔÛˆÌÈο Â›Ó·È fiÏ· Ù· ˘fiÏÔÈ· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÂÓfi˜ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡.

K˘ÎÏÈο ÁÚ·ÌÌÈο

¢È·ÎÚ›ÓÔÓÙ·È ·Ó¿ÏÔÁ· Ì ÙÔ Û¯‹Ì· ÙÔ˘˜. T· ΢ÎÏÈο Û˘Ó·ÓÙÒÓÙ·È Î˘Ú›ˆ˜ Û ÚÔηڢˆÙÈÎÔ‡˜ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡˜.

¶ÔÏ˘Ù·ÈÓÈο

MÂÛÔÊ·ÛÈο ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· Ô˘ ··ÓÙÒÓÙ·È ÛÙËÓ ÚÔÓ‡ÌÊË Ù˘ Drosophila Î·È Â›Ó·È ·ÔÙ¤ÏÂÛÌ· ·ÓÒÌ·ÏÔ˘ ΢ÙÙ·ÚÈÎÔ‡ ·ÎÏÔ˘. Œ¯Ô˘Ó

̤ÁÂıÔ˜

100

ÊÔÚ¤˜

ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ

·fi

Ù·

ηÓÔÓÈο

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÙÔ˘ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡ Î·È ‰ËÌÈÔ˘ÚÁÔ‡ÓÙ·È ·fi Û˘Ó¯›˜ ‰ÈÏ·ÛÈ·ÛÌÔ‡˜ ÙÔ˘ DNA (10). K¿ı ¯ÚˆÌfiۈ̷ ·ÔÙÂÏÂ›Ù·È ·fi 1.000-2.000 ÓËÌ¿ÙÈ· ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘. (EÈÎ. 3.7) æËÎÙÚÔÂȉ‹

°ÈÁ·ÓÙÈ·›· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÛÙ· ·Ó·Ù˘ÛÛfiÌÂÓ· ˆÔ·ÙÙ·Ú· ÙˆÓ ·ÌÊÈ‚›ˆÓ, Ô˘ Û¯ËÌ·Ù›˙Ô˘Ó ‚ÚfiÁ¯Ô˘˜ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘ ÛÙÔ ÛÙ¿‰ÈÔ Ù˘ ‰ÈÏÔÙ·ÈÓ›·˜.

·ÎÚÔÎÂÓÙÚÈο, ÙÂÏÔÎÂÓÙÚÈο (ÙÔ ÎÂÓÙÚÔÌÂÚ›‰ÈÔ ‚Ú›ÛÎÂÙ·È ·ÎÚÈ‚Ò˜ ÛÙËÓ OÈ ‚·ÛÈΤ˜ ȉÈfiÙËÙ˜ ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ (fiˆ˜ ‰È·Ù˘ÒıËÎ·Ó ·fi ÙÔÓ Sutton) ñ

T·

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·

‚Ú›ÛÎÔÓÙ·È ·Ó¿ ˙‡ÁË Û fiÏ·

Ù·

ۈ̷ÙÈο

AÓ¿Ê·ÛË I

·ÙÙ·Ú· ÙˆÓ ·ÓÒÙÂÚˆÓ Ê˘ÙÒÓ Î·È ˙ÒˆÓ. ñ

T·

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·

‰È·¯ˆÚ›˙ÔÓÙ·È Î·Ù¿ ÙË ‰È¿ÚÎÂÈ· Ù˘ Ì›ˆÛ˘ Î·È Ê˘ÛÈÔÏÔÁÈο ÌfiÓÔ Ë Ì›· ¯ÚˆÌ·Ù›‰· ˙¢Á¿ÚÈ

·fi

AÓ¿Ê·ÛË II

οıÂ

ÔÌÔÏfiÁˆÓ

¯ ˆ Ì Ô Û ˆ Ì ¿ Ù ˆ Ó ÂÚÈÏ·Ì‚¿ÓÂÙ·È Û οı Á·Ì¤ÙË. ñ

T·

‰È·ÙËÚÔ‡Ó

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÙËÓ

·ÙÔÌÈÎfiÙËÙ¿ ÙÔ˘˜ ηٿ

EÈÎ. 3.8 EÍ‹ÁËÛË Ù˘ ÚfiÙ·Û˘ Sutton

56

°ÓˆÚ›˙ÂȘ fiÙÈ ¤Ó· ̤ÛÔ˘ ÌÂÁ¤ıÔ˘˜ ¯ÚˆÌfiۈ̷, ÁÈ· ·Ú¿‰ÂÈÁÌ· ÙÔ X, ¤¯ÂÈ Ì‹ÎÔ˜ 150x106 ‚¿ÛÂȘ Î·È Îˆ‰ÈÎÔÔÈ› 2,5-5x103ÈÛ ÁÔÓ›‰È·;

3. TO °ENETIKO Y§IKO

¿ÎÚË ÙÔ˘ ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·ÙÔ˜) (EÈÎ. 3.6).

T· ·ÓıÚÒÈÓ· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÂÚȤ¯Ô˘Ó ÂÚ›Ô˘ 80.000 ÁÔÓ›‰È· Ô˘ ‚Ú›ÛÎÔÓÙ·È Û ÁÚ·ÌÌÈ΋ ‰È¿Ù·ÍË Î·È Û˘ÓÈÛÙÔ‡Ó ÙÔ ·ÓıÚÒÈÓÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ·. °ÂÓÈÎfiÙÂÚ·, ÌÔÚԇ̠ӷ ԇ̠fiÙÈ ÙÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ· Â›Ó·È ÙÔ Û‡ÓÔÏÔ ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ Ô˘ ÂÚȤ¯ÂÈ ¤Ó·˜ ÔÚÁ·ÓÈÛÌfi˜. ¶·Ú·Î¿Ùˆ ı· ‰Ô‡Ì ÌÂÚÈο Ù· ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο ÙÔ˘ ÁÔÓȉÈÒÌ·ÙÔ˜ ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ.

MÂÚÈο ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο ÙÔ˘ ¢ηڢˆÙÈÎÔ‡ ÁÔÓȉÈÒÌ·ÙÔ˜ bp: ˙‡ÁË ‚¿ÛÂˆÓ kb: ¯ÈÏÈ¿‰Â˜ ˙‡ÁË ‚¿ÛˆÓ

TÔ DNA-ÁÔÓȉ›ˆÌ· ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ Â›Ó·È Ôχ ‰È·ÊÔÚÂÙÈÎfi

·fi

·˘Ùfi

ÙˆÓ

ÚÔηڢˆÙÈÎÒÓ.

™Ù·

ıËÏ·ÛÙÈο,

Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤ӷ ÛÙÔÓ ¿ÓıÚˆÔ, ÌfiÓÔ ÙÔ 2-5% ÙÔ˘ DNA Έ‰ÈÎÔÔÈ› ÚˆÙ½Ó˜. TÔ ·ÓıÚÒÈÓÔ DNA Â›Ó·È 1.000 ÊÔÚ¤˜ ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ ·fi ·˘Ùfi ÙÔ˘ ‚·ÎÙËÚ›Ô˘ Ù˘ E. coli, ·ÏÏ¿ Ô ·ÚÈıÌfi˜ ÙˆÓ ·ÓıÚÒÈÓˆÓ ÁÔÓȉ›ˆÓ Â›Ó·È ÌfiÓÔ 50 ÊÔÚ¤˜ ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ˜. ŒÓ· ·fi Ù· ‚·ÛÈο ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο ÙÔ˘ ¢ηڢˆÙÈÎÔ‡ DNA Â›Ó·È Ë ‡·ÚÍË Â·Ó·Ï·Ì‚·ÓfiÌÂÓˆÓ ÎÔÌÌ·ÙÈÒÓ (·ÏÏËÏÔ˘¯ÈÒÓ). TÔ ÔÛÔÛÙfi Î·È Ô ‚·ıÌfi˜ Â·Ó¿Ï˄˘ ‰È·Ê¤ÚÂÈ ·fi ÔÚÁ·ÓÈÛÌfi Û ÔÚÁ·ÓÈÛÌfi. MÔÚԇ̠ӷ ‰È·ÎÚ›ÓÔ˘Ì ÙÔ DNA ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ Û Â·Ó·Ï·Ì‚·ÓfiÌÂÓÔ Î·È ÌÔÓ·‰ÈÎfi. TfiÛÔ ÙÔ Â·Ó·Ï·Ì‚·ÓfiÌÂÓÔ, fiÛÔ Î·È ÙÔ ÌÔÓ·‰ÈÎfi DNA, ¤¯Ô˘Ó ÂÚÈÔ¯¤˜ Ô˘ ÌÂÙ·ÁÚ¿ÊÔÓÙ·È Î·È ÂÚÈÔ¯¤˜ Ô˘ ‰Â ÌÂÙ·ÁÚ¿ÊÔÓÙ·È. TÔ 60% ÙÔ˘ ¢ηڢˆÙÈÎÔ‡ ÁÔÓȉÈÒÌ·ÙÔ˜ ·ÔÙÂÏ›ٷÈ

TO ª∂°∂£√™ ∞¡£ƒø¶π¡√À °√¡π¢πøª∞∆√™ ∆Ô ·ÓıÚÒÈÓÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ· ÌÔÚ›

DNA. √È ÔÚÈ˙fiÓÙȘ ‰ÔÎÔ› ÙˆÓ

Ó· Û˘Û¯ÂÙÈÛÙ› Ì ÙÔ Ì‹ÎÔ˜ ÌÈ·˜

ÛȉËÚÔÙÚÔ¯ÈÒÓ ·¤¯Ô˘Ó ηٿ

ÛȉËÚÔ‰ÚÔÌÈ΋˜ ÁÚ·ÌÌ‹˜.

ÚÔÛ¤ÁÁÈÛË (60cm).

º·ÓÙ·ÛÙ›Ù fiÙÈ ¤¯ÂÙ ¯·Ï·ÚÒÛÂÈ

i. £˘ÌËı›Ù fiÙÈ ˘¿Ú¯Ô˘Ó 3Ã109

Î·È ÍÂÙ˘Ï›ÍÂÈ ÙÔ ÌfiÚÈÔ DNA ÂÓfi˜

˙‡ÁË ‚¿ÛÂˆÓ ÛÙÔ ·ÓıÚÒÈÓÔ

ÌÂÌÔӈ̤ÓÔ˘ ·ÓıÚÒÈÓÔ˘

ÁÔÓȉ›ˆÌ·. ¶fiÛ· ¯ÈÏÈfiÌÂÙÚ·

΢ÙÙ¿ÚÔ˘. √È ÔÚÈ˙fiÓÙȘ ‰ÔÎÔ› ı·

ÛȉËÚÔÙÚԯȿ˜ ı· ¯ÚÂÈ·ÛÙÔ‡Ó ÁÈ·

·ÓÙÈÚÔÛˆÂ‡Ô˘Ó Ù· ˙‡ÁË ‚¿ÛˆÓ

Ó· ·ÓÙÈÚÔÛˆ‡ÛÔ˘Ó ¤Ó·

Î·È ÔÈ ÛȉËÚÔÙÚԯȤ˜ ı·

·ÓıÚÒÈÓÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ·;

·ÓÙÈÚÔÛˆÂ‡Ô˘Ó ÙȘ Ï¢ڤ˜ ÙÔ˘

ii. ¶fiÛ˜ ÊÔÚ¤˜ ı· Ù˘ÏÈÁfiÙ·Ó Ë

۷ί¿ÚÔ˘ ‰ÂÔ͢ÚÈ‚fi˙Ë Î·È ÙˆÓ

ÛȉËÚÔÙÚԯȿ- ·ÓıÚÒÈÓÔ

ʈÛÊÔÚÈÎÒÓ ÚÈ˙ÒÓ ÙÔ˘ ÌÔÚ›Ô˘

ÁÔÓȉ›ˆÌ· Á‡Úˆ ·fi ÙË °Ë, ÛÙÔ

°È· Ó· ÂϤÁÍÔ˘Ì ÙȘ ÁÓÒÛÂȘ Ì·˜ ñ ¶ÔÈ· Â›Ó·È Ë ‰ÔÌ‹ ÙÔ˘ ÓÔ˘ÎÏÂÔÛÒÌ·ÙÔ˜; ñ ∆È Û˘ÌÂÚ¿ÛÌ·Ù· ÌÔÚԇ̠ӷ ‚Á¿ÏÔ˘Ì ·fi ÙË ÌÂϤÙË ÂÓfi˜ ηڢfiÙ˘Ô˘;

57

3. TO °ENETIKO Y§IKO

3.3. TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ¤Íˆ ·fi ÙÔÓ ˘Ú‹Ó· ÙˆÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ ·fi ÌÔÓ·‰ÈÎfi DNA, Ô˘ ·ÔÙÂÏ› ÙËÓ “ËÁ‹” ÙˆÓ ÁÔÓȉ›ˆÓ Ô˘ Έ‰ÈÎÔÔÈÔ‡Ó ÚˆÙ½Ó˜. MÂÁ¿ÏË ÔÛfiÙËÙ· ·fi ·˘Ùfi ÙÔ DNA ‰Â ÌÂÙ·ÁÚ¿ÊÂÙ·È.

TÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ· ÙˆÓ ÌÈÙÔ¯ÔÓ‰Ú›ˆÓ Î·È ÙˆÓ ¯ÏˆÚÔÏ·ÛÙÒÓ

K˘Ùfi¯ÚˆÌ· ™˘ÓıÂÙ¿ÛË ATP t-RNA

¶ÂÈÚ¿Ì·Ù· Ì ÂȉÈΤ˜ ¯ÚˆÛÙÈΤ˜ Î·È Ì ÙË ‚Ô‹ıÂÈ· ÙÔ˘ ËÏÂÎÙÚÔÓÈÎÔ‡

EÈÎ. 3.9 ∆Ô mt-DNA ÙÔ˘ ·ÓıÚÒÔ˘

ÌÈÎÚÔÛÎÔ›Ô˘ (H.M.) ¤‰ÂÈÍ·Ó fiÙÈ ÙÔ DNA ‰ÂÓ ÂÚÈÔÚ›˙ÂÙ·È ÌfiÓÔ ÛÙÔÓ ˘Ú‹Ó· ÙˆÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ.

ŒÙÛÈ,

·fi

ÙÔ

OÈ È‰ÈfiÙËÙ˜ Ô˘ ›ӷÈ

1963

ÁÓˆÚ›˙Ô˘Ì fiÙÈ Ù· ÌÈÙÔ¯fiÓ‰ÚÈ· Î·È ÔÈ

“ÁÚ·Ì̤Ó˜” ÛÙÔ

¯ÏˆÚÔÏ¿ÛÙ˜ ÂÚȤ¯Ô˘Ó ÙÔ ‰ÈÎfi ÙÔ˘˜

Â͈˘ÚËÓÈÎfi ÁÂÓÂÙÈÎfi

ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi, Î·È Ù· ÁÔÓ›‰È· ÙÔ˘˜

˘ÏÈÎfi ÌÂÙ·‚È‚¿˙ÔÓÙ·È

¯·Ú·ÎÙËÚ›˙ÔÓÙ·È ˆ˜ Â͈˘ÚËÓÈο.

ÛÙÔ˘˜ ·ÔÁfiÓÔ˘˜ ÌfiÓÔ Ì¤Û· ·fi ÙÔ ıËÏ˘Îfi

TÔ DNA ÙˆÓ ÌÈÙÔ¯ÔÓ‰Ú›ˆÓ (mt-DNA) (∂ÈÎ. 3.9) Î·È ÙˆÓ ¯ÏˆÚÔÏ·ÛÙÒÓ (p-

DNA) ‰Â Û˘Ó‰¤ÂÙ·È Ì ÈÛÙfiÓ˜, Â›Ó·È Û˘Ó‹ıˆ˜ ΢ÎÏÈÎfi, ÂÓÒ ˘¿Ú¯Ô˘Ó Î·È Ï·ÛÌ›‰È·. H ÔÚÁ¿ÓˆÛË ÙÔ˘ ÁÔÓȉÈÒÌ·Ùfi˜ ÙÔ˘˜ ÌÔÈ¿˙ÂÈ Ì ÙËÓ ·ÓÙ›ÛÙÔÈ¯Ë ÙˆÓ ÚÔηڢˆÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ.

EÈÎ. 3.10 E͈˘ÚËÓÈ΋ ÌÈÙÔ¯ÔÓ‰ÚÈ΋ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ· ÛÙÔÓ ¿ÓıÚˆÔ (‚Ï.ÁÈ· Û˘Ì‚ÔÏÈÛÌÔ‡˜

TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙˆÓ ÚÔηڢˆÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ T· ÚÔηڢˆÙÈο ·ÙÙ·Ú· Â›Ó·È ·ÏÔÂȉ‹ Î·È ÂÚȤ¯Ô˘Ó ÙÔ 1/1.000 ÂÚ›Ô˘ ÙÔ˘ DNA ÂÓfi˜ ¢ηڢˆÙÈÎÔ‡ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘. Ÿˆ˜ ‰ËÏÒÓÂÈ Ô fiÚÔ˜ “ÚÔηڢˆÙÈο”, Ù· ·ÙÙ·Ú· ·˘Ù¿ ‰ÂÓ ¤¯Ô˘Ó ÔÚÁ·ÓˆÌ¤ÓÔ ˘Ú‹Ó· Ô˘ Ó· ÂÚÈ‚¿ÏÏÂÙ·È ·fi ˘ÚËÓÈ΋ ÌÂÌ‚Ú¿ÓË, ·ÏÏ¿ ÙÔ DNA ÙÔ˘˜ Â›Ó·È Û˘ÁÎÂÓÙڈ̤ÓÔ Û ÌÈ· ÂÚÈÔ¯‹ ÙÔ˘ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘, ÙËÓ ˘ÚËÓÈ΋ ÂÚÈÔ¯‹. TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙˆÓ ÚÔηڢˆÙÈÎÒÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ ÔÚÁ·ÓÒÓÂÙ·È Û ¤Ó· ÌÔÓ·‰ÈÎfi ΢ÎÏÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷, Ô˘ Â›Ó·È ÛÙËÓ Ô˘Û›· ÌÈ· ΢ÎÏÈ΋ ‰ÈÏ‹ ¤ÏÈη DNA Âӈ̤ÓË Ì Ôχ ÌÈÎÚfi ÔÛfi ÚˆÙÂ˚ÓÒÓ Ì ‚·ÛÈΤ˜ ȉÈfiÙËÙ˜. TÔ Ì‹ÎÔ˜ ÙÔ˘ ΢ÎÏÈÎÔ‡ ÌÔÚ›Ô˘ DNA

B·ÎÙËÚÈ·Îfi XÚˆÌfiۈ̷

ÙÔ˘ ‚·ÎÙËÚ›Ô˘ E. coli Â›Ó·È ÂÚ›Ô˘ 1,3 mm Î·È Â›Ó·È ·ÚÎÂÙ¿ ·Ó·‰Èψ̤ÓÔ, ÒÛÙ ӷ Û¯ËÌ·Ù›˙ÂÈ ÌÈ· Û˘Ì˘Îӈ̤ÓË ‰ÔÌ‹ (EÈÎ. 3.11). T· Ï·ÛÌ›‰È·. EÎÙfi˜ ·fi ÙÔ Î‡ÚÈÔ Î˘ÎÏÈÎfi DNA, ÙÔ ‚·ÎÙËÚÈ·Îfi ÚÔηڢˆÙÈÎfi ·ÙÙ·ÚÔ ¤¯ÂÈ, ÔÏϤ˜ ÊÔÚ¤˜, ÌÈÎÚfiÙÂÚ· ΢ÎÏÈο ÌfiÚÈ· DNA, Ù· Ï·ÛÌ›‰È·, Ô˘ ηı¤Ó· ÂÚȤ¯ÂÈ Ï›Á· ÌfiÓÔ ÁÔÓ›‰È·). ™Â ¢ÓÔ˚Τ˜ Û˘Óı‹Î˜, Ù· ‚·ÎÙ‹ÚÈ· ÂÈ‚ÈÒÓÔ˘Ó ¯ˆÚ›˜ Ï·ÛÌ›‰È·, ÁÈ·Ù›

fiϘ

ÔÈ

ÚÔÁÚ·ÌÌ·Ù›˙ÔÓÙ·È

‚·ÛÈΤ˜ ·fi

ÙÔ˘˜ ÙÔ

ÏÂÈÙÔ˘ÚÁ›Â˜

‚·ÛÈÎfi

΢ÎÏÈÎfi

¯ÚˆÌfiۈ̷. ŸÌˆ˜ Ù· Ï·ÛÌ›‰È· ʤÚÔ˘Ó ÁÔÓ›‰È· Ô˘

EÈÎ. 3.11 ¶Ï·ÛÌ›‰ÈÔ Î·È ÚÔηڢˆÙÈÎfi DNA

¶Ï·ÛÌ›‰ÈÔ

58

3. TO °ENETIKO Y§IKO

ÚÔÛ‰›‰Ô˘Ó ÛÙÔ Î‡ÙÙ·ÚÔ ·ÓıÂÎÙÈÎfiÙËÙ· Û ·ÓÙÈ‚ÈÔÙÈο, Έ‰ÈÎÔÔÈÔ‡Ó ¤Ó˙˘Ì· ÁÈ· ÙÔ ÌÂÙ·‚ÔÏÈÛÌfi ıÚÂÙÈÎÒÓ Ô˘ÛÈÒÓ Ô˘ ‰ÂÓ ˘¿Ú¯Ô˘Ó ÛÂ Ê˘ÛÈÔÏÔÁÈÎfi ÂÚÈ‚¿ÏÏÔÓ Î·È ¤¯Ô˘Ó ÁÔÓ›‰È· ˘‡ı˘Ó· ÁÈ· ÙËÓ ·Ú·ÁˆÁ‹ ÙÔÍÈÓÒÓ. XAPAKTHPI™TIKA ¶§A™MI¢IA BAKTHPIøN

¶›Ó. 3.2

TY¶O™

PO§O™

¶·Ú¿ÁÔÓÙ·˜ F

BÚ›ÛÎÂÙ·È ÛÙ· F+ ·ÙÙ·Ú· ÙÔ˘ ‚·ÎÙËÚ›Ô˘ E. coli (ÂχıÂÚÔ ‹ ÂÓۈ̷و̤ÓÔ ÛÙÔ Î˘Ú›ˆ˜ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi) Î·È Â›Ó·È ˘‡ı˘ÓÔ ÁÈ· ÙË ‚·ÎÙËÚȷ΋ Û‡˙¢ÍË (CF+ x F-).

R

¶ÚÔÛ‰›‰Ô˘Ó ·ÓıÂÎÙÈÎfiÙËÙ· Û ÔÈÎÈÏ›· ·ÓÙÈ‚ÈÔÙÈÎÒÓ (ÙÂÙڷ΢ÎÏ›ÓË, ÂÓÈÎÈÏ›ÓË Î.¿.).

Col

EÎÎÚ›ÓÔ˘Ó ÙÔ͛Ә Ô˘ ÂÌÔ‰›˙Ô˘Ó ÙËÓ ·Ó¿Ù˘ÍË ¿ÏÏˆÓ ÛÙÂϯÒÓ, ÛÙ· ÔÔ›· ·Ô˘ÛÈ¿˙ÂÈ ÙÔ Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤ÓÔ Ï·ÛÌ›‰ÈÔ.

Ti

¶ÚÔηÏ› ηÚΛÓÔ ÛÂ Ê˘Ù¿.

T· Ï·ÛÌ›‰È·, Ô˘ ‰ÈÏ·ÛÈ¿˙ÔÓÙ·È ·ÓÂÍ¿ÚÙËÙ· ·fi ÙÔ Î‡ÚÈÔ ‚·ÎÙËÚÈ·Îfi ¯ÚˆÌfiۈ̷, ÌÂٷʤÚÔÓÙ·È Ì ¢¯¤ÚÂÈ· ·fi ÙÔ ¤Ó· ‚·ÎÙ‹ÚÈÔ ÛÙÔ ¿ÏÏÔ (‚·ÎÙËÚȷ΋ Û‡˙¢ÍË) Î·È ¯ÚËÛÈÌÔÔÈÔ‡ÓÙ·È Â˘Ú‡Ù·Ù· ÛÙË ÁÂÓÂÙÈ΋ Ì˯·ÓÈ΋ ˆ˜ ÊÔÚ›˜ ÁÔÓȉ›ˆÓ (∫ÂÊ. 5).

TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙˆÓ ÈÒÓ OÈ

5'

ÈÔ›

Û¯ËÌ·ÙÈÛÌÔ›.

›ӷÈ

·Î˘ÙÙ·ÚÈÎÔ›

E›Ó·È

˘Ô¯ÚˆÙÈο

ÂÓ‰Ô΢ÙÙ·ÚÈο ·Ú¿ÛÈÙ· Û ‚·ÎÙ‹ÚÈ·

¶ÚˆÙ½ÓË ˆÚ›Ì·ÓÛ˘

(Ê¿ÁÔ˘˜), Ê˘Ù¿ ‹ ˙Ò·. TÔ Ì¤ÁÂıfi˜ ÙÔ˘˜ Î˘Ì·›ÓÂÙ·È ·fi 20-300 nm. AÔÙÂÏÔ‡ÓÙ·È ·fi ¤Ó· ÚˆÙÂ˚ÓÈÎfi ÂÚ›‚ÏËÌ·, ̤۷ ÛÙÔ ÔÔ›Ô ˘¿Ú¯ÂÈ Î·È ÚÔÛٷهÂÙ·È ÙÔ ÓÔ˘ÎÏÂ˚Îfi Ô͇. TÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙˆÓ ÈÒÓ Â›Ó·È ¤Ó· ¶ÚˆÙ½ÓË ÂÚÈ‚Ï‹Ì·ÙÔ˜

¶ÚˆÙ½ÓË Ï‡Û˘

ÌÔÓfiÎψÓÔ ‹ ‰›ÎψÓÔ ÌfiÚÈÔ, ›Ù DNA ›Ù RNA, Û ÔÛÔÛÙ¿ Ô˘ ÔÈΛÏÏÔ˘Ó ÛËÌ·ÓÙÈο, ‰È¿ÊÔÚ˜

¶ÚˆÙ½ÓË ·ÓÙÈÁÚ·Ê‹˜

·ÏÔ‡ÛÙÂÚÔÈ

·fi

5%-50%,

ηÙËÁÔڛ˜ ÈÔ›

ÈÒÓ.

‰È·ı¤ÙÔ˘Ó

ÛÙȘ OÈ ÌfiÓÔ

Ù¤ÛÛÂÚ· ÁÔÓ›‰È· (RNA Ê¿ÁÔ˜ Q‚), ÂÓÒ ÔÈ ÈÔ ÔχÏÔÎÔÈ ÈÔ› ¤¯Ô˘Ó ÂÚÈÛÛfiÙÂÚ· ·fi 250 ÁÔÓ›‰È· (Èfi˜

3'

EÈÎ. 3.12 T˘È΋ ‰ÔÌ‹ ÈÔ‡ + AÏÏËÏÔÂÈÎ¿Ï˘„Ë ÁÔÓȉ›ˆÓ Û DNA

¢ÏÔÁÈ¿˜). ™Â ÌÂÚÈÎÔ‡˜ ÈÔ‡˜ ˘¿Ú¯ÂÈ ·ÏÏËÏÔÂÈÎ¿Ï˘„Ë

ÁÔÓȉ›ˆÓ

(∂ÈÎ.

3.12), ¤ÙÛÈ ÒÛÙ ӷ Û˘Ì˘ÎÓÒÓÂÙ·È

59

3. TO °ENETIKO Y§IKO

fiÛÔ ÙÔ ‰˘Ó·ÙfiÓ ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ ÔÛfi ÁÂÓÂÙÈ΋˜ ÏËÚÔÊÔÚ›·˜ Û fiÛÔ ÙÔ ‰˘Ó·ÙfiÓ ÌÈÎÚfiÙÂÚÔ ¯ÒÚÔ. OÈ RNA ÈÔ› ¯·Ú·ÎÙËÚ›˙ÔÓÙ·È ÁÈ· ÙÔ ÌÈÎÚfi ÙÔ˘˜ ÁÔÓȉ›ˆÌ· Î·È ÙËÓ ˘„ËÏ‹ Û˘¯ÓfiÙËÙ· ÌÂÙ·ÏϿ͈Ó, Û ·ÓÙ›ıÂÛË Ì ÙÔ˘˜ DNA ÈÔ‡˜ Ô˘ ÙÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ¿ ÙÔ˘˜ Â›Ó·È ÈÔ ÌÂÁ¿ÏÔ Î·È ÈÔ ÛÙ·ıÂÚfi. ™ÙÔ˘˜ DNA ÈÔ‡˜ ·Ó‹ÎÔ˘Ó ÔÈ ÌÂÁ¿ÏÔÈ ÈÔ› ÙˆÓ ˙ÒˆÓ, fiˆ˜ ÔÈ ÂÚËÙÔ˚Ô›, ÔÈ Â˘ÏÔÁÔ˚Ô›, ·ÏÏ¿ Î·È ÔÈ ÌÂÁ¿ÏÔÈ ‚·ÎÙËÚÈÔÊ¿ÁÔÈ. ™ÙÔ˘˜ RNA ÈÔ‡˜ ˘¿ÁÔÓÙ·È fiÏÔÈ ÔÈ ÈÔ› ÙˆÓ Ê˘ÙÒÓ, ÌÂÚÈÎÔ› ÈÔ› ÙˆÓ ˙ÒˆÓ, fiˆ˜ Ô Èfi˜ Ù˘ ÔÏ˘ÔÌ˘ÂÏ›Ùȉ·˜, ÔÈ ÚÂÙÚÔ˚Ô› Î.¿., ·ÏÏ¿ Î·È Ï›ÁÔÈ ÌÈÎÚÔ› Ê¿ÁÔÈ. OÈ ÌÔÓfiÎψÓÔÈ RNA ÈÔ› ‰È·ÎÚ›ÓÔÓÙ·È ÛÙÔ˘˜ (+) RNA, ·Ó ÙÔ RNA ÙÔ˘˜

°È· Ó· ÂϤÁÍÔ˘Ì ÙȘ ÁÓÒÛÂȘ Ì·˜ ñ ∆È ÁÓˆÚ›˙ÂÙ ÁÈ· Ù· Ï·ÛÌ›‰È·; ñ N· ÂÚÈÁÚ¿„ÂÙ ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÂÓfi˜ ÈÔ‡. ÏÂÈÙÔ˘ÚÁ› ˆ˜ Ì‹Ó˘Ì·-RNA, Î·È ÛÙÔ˘˜ (-) RNA, ·Ó ÙÔ Û˘ÌÏËڈ̷ÙÈÎfi ÙÔ˘˜ RNA ÏÂÈÙÔ˘ÚÁ› ˆ˜ Ì‹Ó˘Ì·-RNA, ‰ËÏ·‰‹ ·Ó ÙÔ Û˘ÌÏËڈ̷ÙÈÎfi RNA ÂÚȤ¯ÂÈ ÙȘ ÏËÚÔÊÔڛ˜ ÁÈ· ÙË Û‡ÓıÂÛË ÚˆÙÂ˚ÓÒÓ (‚Ï. ÎÂÊ. 4.5)

§E•EI™

·‰ÂÏʤ˜ ¯ÚˆÌ·Ù›‰Â˜ ·ÎÚÔÎÂÓÙÚÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷ ·˘ÙÔÛˆÌÈο ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ‚·ÎÙËÚÈÔÊ¿ÁÔ˜ °ÂÓÂÙÈ΋ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÁÔÓ›‰ÈÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ· Â͈˘ÚËÓÈ΋ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ· Â·Ó·Ï·Ì‚·ÓfiÌÂÓÔ DNA ÂÙÂÚԯڈ̷ٛÓË

¢¯ÚˆÌ·Ù›ÓË Èfi˜ ÈÛÙfiÓ˜ ηڢfiÙ˘Ô˜ ÎÂÓÙÚÔÌÂÚ›‰ÈÔ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ· ÌÂÙ·ÎÂÓÙÚÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷ ÌÈÙÔ¯ÔÓ‰ÚÈ·Îfi DNA ÓÔ˘ÎÏÂfiۈ̷ ÔÌfiÏÔÁ· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· Ï·ÛÌ›‰ÈÔ Ï·ÛÙȉȷÎfi DNA ÔÏ˘Ù·ÈÓÈο

¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ۈ̿ÙÈÔ Barr ÙÂÏÔÎÂÓÙÚÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷ ÙÂÏÔÌÂÚ›‰ÈÔ ‹ ÙÂÏÔ̤ÚÔ˜ ˘ÔÌÂÙ·ÎÂÓÙÚÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷ Ê˘ÏÂÙÈο ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ¯ÚˆÌ·Ù›ÓË ¯ÚˆÌfiۈ̷ „ËÎÙÚÔÂȉ‹ ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· (+) RNA ÈÔ› (-) RNA ÈÔ›

¶EPI§HæH ñ TÔ DNA Â›Ó·È ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÙˆÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ, ÂÓÒ Ë ÌÔÓ¿‰· Ù˘ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ·˜ Â›Ó·È ÙÔ ÁÔÓ›‰ÈÔ, Ô˘ Â›Ó·È ÎÔÌÌ¿ÙÈ ÙÔ˘ DNA. ñ TÔ DNA Û˘Ì˘ÎÓÒÓÂÙ·È Ì ÙË ÌÔÚÊ‹ ÓÔ˘ÎÏÂÔۈ̿وÓ, ‰Ô̤˜ ÛÙȘ Ôԛ˜ ÌÂÙ¤¯Ô˘Ó Î·È ÔÈ ÚˆÙ½Ó˜ ÈÛÙfiÓ˜. T· ÓÔ˘ÎÏÂÔÛÒÌ·Ù· Û¯ËÌ·Ù›˙Ô˘Ó Ù· ÈÓ›‰È· ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘, Ù· ÔÔ›· Û˘ÛÂÈÚÒÓÔÓÙ·È Û ·ÎÙÈÓˆÙ¤˜ ıËÏȤ˜, fiÔ˘ Û˘ÌÌÂÙ¤¯Ô˘Ó Î·È ÚˆÙ½Ó˜ ÌË ÈÛÙfiÓ˜. M ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚË Û˘Ì‡ÎÓˆÛË ·˘Ù¤˜ ÔÈ ıËÏȤ˜ Û¯ËÌ·Ù›˙Ô˘Ó Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·. ñ T· ¢ηڢˆÙÈο ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ¤¯Ô˘Ó Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤Ó˜ ÌÔÚʤ˜, ·Ó¿ÏÔÁ· Ì ÙÔ ÛÙ¿‰ÈÔ ˙ˆ‹˜ ÙÔ˘ ΢ÙÙ¿ÚÔ˘. H

·ÂÈÎfiÓÈÛË ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ ÂÓfi˜ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡ ·ÔÙÂÏ› ÙÔÓ Î·Ú˘fiÙ˘fi ÙÔ˘, Ô˘ Ì·˜ ‰›ÓÂÈ Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤Ó˜ ÏËÚÔÊÔڛ˜. ñ EÎÙfi˜ ·fi ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi (DNA) ÛÙÔÓ ˘Ú‹Ó· ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ, ˘¿Ú¯ÂÈ Î·È ÙÔ Â͈˘ÚËÓÈÎfi, Ô˘ ÂÓÙÔ›˙ÂÙ·È ÛÙ· ÌÈÙÔ¯fiÓ‰ÚÈ· Î·È ÛÙÔ˘˜ ¯ÏˆÚÔÏ¿ÛÙ˜. ñ ™Ù· ÚÔηڢˆÙÈο ·ÙÙ·Ú·, Ù· ÔÔ›· ‰ÂÓ ¤¯Ô˘Ó ˘Ú‹Ó·, ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ÔÚÁ·ÓÒÓÂÙ·È Û ¤Ó· ΢ÎÏÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷ ·fi ¤Ó· ÌfiÚÈÔ DNA, ÂÓÒ ˘¿Ú¯ÂÈ Î·È ¤Ó· ÌÈÎÚfiÙÂÚÔ, ÙÔ Ï·ÛÌ›‰ÈÔ. ñ OÈ ÈÔ› Â›Ó·È ·Î˘ÙÙ·ÚÈο Û˘ÛÙ‹Ì·Ù·, Ô˘ ·ÔÙÂÏÔ‡ÓÙ·È ÌfiÓÔ ·fi ¤Ó· ÚˆÙÂ˚ÓÈÎfi ÂÚ›‚ÏËÌ·, ÛÙÔ ÔÔ›Ô

60

3. TO °ENETIKO Y§IKO

∂ÚˆÙ‹ÛÂȘ ∞’ √Ì¿‰·˜ – N· ÂÈϤÍÂÙ ·fi ÙȘ ·Ú·Î¿Ùˆ ÂÚˆÙ‹ÛÂȘ (1-9) ÙË ÛˆÛÙ‹ ·¿ÓÙËÛË. 1. ∆· ÂÈÚ¿Ì·Ù· ÙÔ˘ Griffith Ì ÙÔ˘˜ Ó¢ÌÔÓÈfiÎÔÎÎÔ˘˜ ¤‰ÂÈÍ·Ó fiÙÈ: ·. ÊÔÚ¤·˜ Ù˘ ÎÏËÚÔÓÔÌÈÎfiÙËÙ·˜ Â›Ó·È ÙÔ RNA, ‚. Â›Ó·È ‰˘Ó·Ù‹ Ë ·ÓÙ·ÏÏ·Á‹ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ ÌÂٷ͇ ‚·ÎÙËÚÈ·ÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ, Á. Â›Ó·È ‰˘Ó·Ù‹ Ë Û‡˙¢ÍË ÌÂٷ͇ ‚·ÎÙËÚÈ·ÎÒÓ Î˘ÙÙ¿ÚˆÓ, ‰. Â›Ó·È ‰˘Ó·Ù‹ Ë ÂÓۈ̿وÛË ÂχıÂÚÔ˘ DNA Û ‚·ÎÙËÚȷο ·ÙÙ·Ú·. 2. ∆· ÓÔ˘ÎÏÂÔÛÒÌ·Ù·: ·. Â›Ó·È ÔÌÔÈfiÌÔÚÊ· ηٷÓÂÌË̤ӷ Û’ fiÏÔ ÙÔ ÁÔÓȉ›ˆÌ·, ‚. ‚ÔËıÔ‡Ó ÛÙÔ Û¯ËÌ·ÙÈÛÌfi ÂÚÈÛÛfiÙÂÚÔ Û˘Ì·ÁÒÓ ‰ÔÌÒÓ ÙÔ˘ DNA, Á. Ú¤ÂÈ Ó· ·Ê·ÈÚÂıÔ‡Ó ·fi ¤Ó· ÁÔÓ›‰ÈÔ, ¤ÙÛÈ ÒÛÙ ÙÔ ÙÂÏÂ˘Ù·›Ô Ó· ÌÔÚ¤ÛÂÈ Ó· ÌÂÙ·ÁÚ·Ê›, ‰. ‰Â Ê·›ÓÂÙ·È Ó· ‰ËÌÈÔ˘ÚÁÔ‡ÓÙ·È Û οÔȘ Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤Ó˜ ·ÏÏËÏÔ˘¯›Â˜. 3. ∆Ô DNA Î·È ÔÈ ÚˆÙ½Ó˜ Ô˘ ÌÔÚÔ‡Ó Ó· ¯ÚˆÌ·ÙÈÛÙÔ‡Ó ÛÙÔ ÌÂÛÔÊ·ÛÈÎfi ˘Ú‹Ó· Û¯ËÌ·Ù›˙Ô˘Ó: ·. ¤Ó· ÛˆÏËÓÔÂȉ¤˜ ÚfiÙ˘Ô, ‚. ÙÔ ÓÔ˘ÎÏÂfiۈ̷, Á. ÙË ‰ÔÌ‹ Ù˘ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘, ‰. ¤Ó· ÔÏ˘Ù·ÈÓÈÎfi ¯ÚˆÌfiۈ̷. 4. ¶ÔÈÔ ·fi Ù· ·ÎfiÏÔ˘ı· ‰ÂÓ ·ÔÙÂÏ› ÙÌ‹Ì· ÂÓfi˜ ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·ÙÔ˜ ηٿ ÙËÓ ÚfiÊ·ÛË; ·. TÔ ÎÂÓÙÚÔÌÂÚ›‰ÈÔ. ‚. TÔ ÎÂÓÙÚÔۈ̿ÙÈÔ. Á. H ¯ÚˆÌ·Ù›‰·. ‰. TÔ DNA. 5. ∆Ô Û˘ÓÔÏÈÎfi Ì‹ÎÔ˜ ÙÔ˘ DNA ÂÓfi˜ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÔ‡ Û ۯ¤ÛË Ì ÙÔ ¿ıÚÔÈÛÌ· ÙÔ˘ Ì‹ÎÔ˘˜ ÙˆÓ ÁÔÓȉ›ˆÓ ÙÔ˘ ›ӷÈ:

·. ·ÎÚÈ‚Ò˜ ÙÔ ›‰ÈÔ, ‚. ÌÂÚÈΤ˜ ÊÔÚ¤˜ ÌÈÎÚfiÙÂÚÔ, ÏfiÁˆ ¯ÚˆÌÔÛˆÌÈÎÒÓ ·ÓˆÌ·ÏÈÒÓ, Á. ÔÏϤ˜ ÊÔÚ¤˜ ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ, ‰ÈfiÙÈ ÌÔÚ› Ó· ·Ú·ÙËÚËıÔ‡Ó ÔÏ˘ÏÔÂȉ›Â˜, ‰. ηٿ Ôχ ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ, ‰ÈfiÙÈ ÌÂٷ͇ ÙˆÓ ÁÔÓȉ›ˆÓ ·ÚÂÌ‚¿ÏÏÔÓÙ·È ÌË ÏËÚÔÊÔÚȷΤ˜ ·ÏÏËÏÔ˘¯›Â˜ ÓÔ˘ÎÏÂÔÙȉ›ˆÓ. 6. ∆· Ï·ÛÌ›‰È· ÁÂÓÈο Έ‰ÈÎÔÔÈÔ‡Ó ÎÏËÚÔÓÔÌÈο ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο Ô˘: ·. ‰ÂÓ Â›Ó·È ··Ú·›ÙËÙ· ÁÈ· ÙËÓ ÂÈ‚›ˆÛË ÙˆÓ ÂȉÒÓ, ‚. ÂÌϤÎÔÓÙ·È ÛÙË Û‡˙¢ÍË, Á. ‚Ú›ÛÎÔÓÙ·È Î·È ÛÙ· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·, ‰. ÂÍ·ÛÊ·Ï›˙Ô˘Ó ·ÓıÂÎÙÈÎfiÙËÙ· ÛÙ· ‚·ÚÈ¿ ̤ٷÏÏ·. – N· ÛËÌÂÈÒÛÂÙ ÔȘ ·fi ÙȘ ·Ú·Î¿Ùˆ ÚÔÙ¿ÛÂȘ Â›Ó·È Î·Ù¿ ÙË ÁÓÒÌË Û·˜ ÛˆÛÙ¤˜ (™) ‹ Ï·Óı·Ṳ̂Ó˜ (§). ™ÙË Û˘Ó¤¯ÂÈ· Ó· ÁÚ¿„ÂÙ ۈÛÙ¿ ÙȘ Ï·Óı·Ṳ̂Ó˜ ÚÔÙ¿ÛÂȘ. ·. OÈ ÎfiÙ˜ ¤¯Ô˘Ó ÂÚÈÛÛfiÙÂÚÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi ·fi ÙÔÓ ¿ÓıÚˆÔ. (…) ‚. TÔ ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ Ì¤ÚÔ˜ ÙÔ˘ DNA ÙˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ ÔÚÁ·ÓÈÛÌÒÓ ‰ÂÓ Îˆ‰ÈÎÔÔÈ› ÚˆÙ½Ó˜. (…) Á. T· ÙÂÏÔÌÂÚ‹ Â›Ó·È ··Ú·›ÙËÙ· ÁÈ· ÙÔ ÛˆÛÙfi ‰È·¯ˆÚÈÛÌfi ÙˆÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ Î·Ù¿ ÙË Ì›ˆÛË. (…) ‰. T· ÌÂÙ·Ê·ÛÈο ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù·, Ô˘ ¯·Ú·ÎÙËÚ›˙ÔÓÙ·È ÙÂÏÔÎÂÓÙÚÈο, ¤¯Ô˘Ó ›Ù Ôχ ÎÔÓÙÔ‡˜ ÌÈÎÚÔ‡˜ ‚Ú·¯›ÔÓ˜ ‹ ۯ‰fiÓ ÌË ÔÚ·ÙÔ‡˜. (…) Â. E›Ó·È Èı·ÓfiÓ Ó· Ê·ÓÔ‡Ó ÛÙÔ ÔÙÈÎfi ÌÈÎÚÔÛÎfiÈÔ ˙ÒÓ˜ ÌÂÙ·Ê·ÛÈÎÒÓ ¯ÚˆÌÔÛˆÌ¿ÙˆÓ ·ÎfiÌ· Î·È ¯ˆÚ›˜ ¯ÚÒÛË. (…) ÛÙ. T· ÌÈÙÔ¯ÔÓ‰Úȷο ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ηıÔÚ›˙Ô˘Ó ÌÂÁ·Ï‡ÙÂÚÔ ·ÚÈıÌfi ÚÔ˚fiÓÙˆÓ ·’ fi,ÙÈ Ù· ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÙˆÓ ¯ÏˆÚÔÏ·ÛÙÒÓ. (…) ˙. T· ÔÏ˘Ù·ÈÓÈο ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ·ÔÙÂÏÔ‡ÓÙ·È ·fi ÂÚÈÛÛfiÙÂÚ· ·fi 1.000 ¯ÚˆÌÔÛÒÌ·Ù· ÛÙË ÛˆÏËÓÔÂȉ‹ ÙÔ˘˜ ÌÔÚÊ‹.

61

3. TO °ENETIKO Y§IKO

∂ÚˆÙ‹ÛÂȘ B’ √Ì¿‰·˜ 1. ∞Ó ‰È‰¿ÛηÙ BÈÔÏÔÁ›· Û ·È‰È¿ Ï˘Î›Ԣ ÙÔ 1942, ı· ÙÔ˘˜ ϤÁ·Ù fiÙÈ ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi Â›Ó·È ÚˆÙ½ÓË ‹ ÓÔ˘ÎÏÂ˚Îfi Ô͇; ¢¤Î· ¯ÚfiÓÈ· ·ÚÁfiÙÂÚ· ÙÈ ı· ÙÔ˘˜ ϤÁ·Ù ÁÈ· ÙË Ê‡ÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡; ∆È ·ԉ›ÍÂȘ ı· ¯ÚËÛÈÌÔÔÈÔ‡Û·ÙÂ; 2. ¶ÔȘ ȉÈfiÙËÙ˜ ÙÔ˘ ÌÔÚ›Ô˘ ÙÔ˘ DNA ÂÈÙÚ¤Ô˘Ó Ó· ÏÂÈÙÔ˘ÚÁ› ˆ˜ ÙÔ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi; ∆È ¯·Ú·ÎÙËÚÈÛÙÈο Ú¤ÂÈ Ó· ¤¯ÂÈ ¤Ó· ÌfiÚÈÔ ÁÈ· Ó· ÏÂÈÙÔ˘ÚÁ‹ÛÂÈ ˆ˜ ÁÂÓÂÙÈÎfi ˘ÏÈÎfi; 3. ™ÙËÓ Ù·ÈÓ›· “Jurassic Park”, Ë ÔÔ›· ·Ó·Ê¤ÚÂÙ·È Û ‰ÂÈÓfiÛ·˘ÚÔ˘˜ Ô˘ ¤¯Ô˘Ó ÚÔ·„ÂÈ Ì ÁÂÓÂÙÈ΋ Ì˯·ÓÈ΋, ¤Ó· ηÚÙÔ‡Ó, Ô “·ÚÈÔ˜ DNA”, ÌÈÏ¿ÂÈ ÁÈ· Ù· ‰ÈÛÂηÙÔÌ̇ÚÈ· ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡˜ ÎÒ‰ÈΘ Ô˘ ˘¿Ú¯Ô˘Ó ÛÙÔ DNA. °È·Ù› ·˘Ù‹ Ë ÚfiÙ·ÛË Â›Ó·È Ï·Óı·Ṳ̂ÓË;

5. ¶·Ú·ÙËÚÒÓÙ·˜ ÙÔÓ Î·Ú˘fiÙ˘Ô ÂÓfi˜ ·ÓıÚÒÔ˘, ÌÔÚԇ̠ӷ ‚Á¿ÏÔ˘ÌÂ Û˘ÌÂÚ¿ÛÌ·Ù· ÁÈ· ÙÔ Ê‡ÏÔ; ¶Ò˜ ηıÔÚ›˙ÂÙ·È ÙÔ Ê‡ÏÔ ÛÙÔÓ ¿ÓıÚˆÔ; ¶·Ú·ÙËÚÒÓÙ·˜ ÙÔ Û˘ÁÎÂÎÚÈ̤ÓÔ Î·Ú˘fiÙ˘Ô, ÂÎÙfi˜ ·fi ÙÔ Ê‡ÏÔ ÙÈ ¿ÏÏ· Û˘ÌÂÚ¿ÛÌ·Ù· ‚Á¿˙Ô˘ÌÂ; 6. °È·Ù› Â›Ó·È ··Ú·›ÙËÙË Ë ·ÚÔ˘Û›· ÔÚÈÛÌ¤ÓˆÓ Â˘Î·Ú˘ˆÙÈÎÒÓ ÁÔÓȉ›ˆÓ Û ÔÏÏ·Ï¿ ·ÓÙ›ÁÚ·Ê·; 7. N· Û˘ÁÎÚ›ÓÂÙ ÙÔ˘˜ fiÚÔ˘˜ ÁÔÓ›‰ÈÔ, ÁÔÓfiÙ˘Ô˜ Î·È ÁÔÓȉ›ˆÌ·. 8. ¶ÔȤ˜ Â›Ó·È ÔÈ ÛËÌ·ÓÙÈÎfiÙÂÚ˜ ‰È·ÊÔÚ¤˜ ÛÙË Û˘ÁÎÚfiÙËÛË ÙÔ˘ ÁÂÓÂÙÈÎÔ‡ ˘ÏÈÎÔ‡ ¢ηڢˆÙÈÎÒÓ, ÚÔηڢˆÙÈÎÒÓ Î˘Ù¿ÚˆÓ Î·È ÈÒÓ.

4. ¶ÔÈ· Â›Ó·È Ë ¯ËÌÈ΋ Û‡ÛÙ·ÛË Ù˘ ¯ÚˆÌ·Ù›Ó˘; 9. ¶ÔÏÏÔ› ‚ÈÔÏfiÁÔÈ ·Ó·Ê¤ÚÔ˘Ó fiÙÈ ÔÈ ÈÔ› ÌÔÈ¿˙Ô˘Ó ÌÂ