31.03.2020

I GENialt: Genetikkens historie: Fra Gregor Mendel til dypsekvensering

Bilde av rosa-lilla erteblomst

 Munken Gregor Mendel gjorde 29 000 krysningsforsøk av erteplanter. Foto: iStock

Fortsatt har vi mye igjen før vi forstår DNA-språket fullt ut. Men vi er på god vei. Så hvem skal vi takke? Her er noe av de viktigste høydepunktene.

Av Knut Erik Berge og Ole Johan Borge i tidsskriftet GENialt

Portrett av Gregor Mendel

Gregor Mendel

DNA-molekylet har båret oppskriften på liv i minst 3,7 milliarder år. På midten 1800-tallet blir mikroskopene så gode at en kan se enkeltceller og til og med strukturer inne i celler. Den østerrikske munken Gregor Mendel gjør 29 000 krysningsforsøk av erteplanter. Funnene som publiseres i 1865, beskriver dominante og recessive arvbarhetsfaktorer. Dette er første gang noen beskriver hvordan foreldre bringer arvelige egenskaper videre til avkom.

I 1869 identifiseres DNA for første gang av den 25 år gamle sveitseren Johann Friedreich Miescher etter studier av forbindelser i cellekjernen til blodceller.

Det som Gregor Mendel omtalte som «arvbarhetsfaktorer» blir til «gen» i 1909. Samtidig viser forskere at DNA består av tre bestanddeler: ribose (en type sukker), fosfat og de fire basene adenin (A), guanin (G), tymin (T) og cytosin (C).

Portrett av Friedrich Miescher

Friedrich Miescher

DNA er det genetiske materiale

Først trodde en at DNA kun var en type støttemateriale og at det genetiske materiale var proteiner. I 1928 publiserer Frederick Griffith de første resultatene som tyder på at DNA er det genetiske materialet. Griffith viser hvordan bakterier som ikke er sykdomsgivende, kan ta livet av mus om de injiseres sammen med varmeinaktiverte sykdomsgivende bakterier. Ved varmeinaktivering blir nemlig proteiner ødelagt, mens DNA beholder sin funksjon.

I 1944 publiserer Osvald Avery en banebrytende studie, der han gjentar forsøket til Griffith, men bruker rent isolert DNA. Dette blir det første solide beviset på at det genetiske materiale er DNA og ikke proteiner.

Portrett av Rosalind Franklin

Rosalind Franklin

Biokjemikeren Erwin Chargaff finner i 1950 ut at det er nøyaktig like mange G- som C-baser og A- som T-baser. Ikke lenge etter tar Rosalind Franklin bilder av DNA med røntgenstråler som antyder at DNA kan være i form av en heliks, slik også nordmannen Sven Furberg beskriver i sin enkeltrådede DNA-modell fra 1949.

Disse funnene er viktig for James Watson og Francis Crick, og 25. april 1953 publiserer de sin nå verdenskjente artikkel som beskriver hvordan DNA-molekylet er bygd opp; at DNA består av en høyredreid dobbeltheliks, der to tråder går i motsatt retning, at basene peker innover og at A-T og G-C utgjøre basepar. Vi vet i dag at de hadde rett.

DNA-sekvensering

En ting er å forstå strukturen til DNA-molekylet, noe annet er å kunne lese baserekkefølgen. Den metoden utvikler biokjemikeren Fredrik Sanger i 1977, derav navnet Sangersekvensering.

Portrett av Frederick Sanger

Frederick Sanger

Utover på 1990-tallet starter arbeidet med å sekvensere hele det menneskelige arvestoffet for alvor, og resultatet publiseres i februar 2001 etter mange års arbeid og kostnader på tre milliarder dollar.

I 2005 kommer en ny metode for DNA-sekvensering. Metoden kalles «dypsekvensering» og maskinene «neste generasjons-sekvensatorer», der mange korte DNA-sekvenser blir lest parallelt og satt sammen til en sammenhengende DNA-sekvens. I dag kan de mest avanserte maskinene sekvensere arvestoffet til et menneske på 24 timer til kostnader på om lag 1000 dollar.

Den minste sekvenseringsmaskinen kan du holde i hånda og sekvensere det du kommer over i naturen. Så hvem vet, kanskje vi alle om noen år får vår egen sekvenseringsmaskin? Det som er sikkert er at den teknologiske utviklingen for å isolere, lese og analysere DNA ikke har kommet til veis ende.

Bilde av hånd som holder en DNA-skanner

DNA-skanner

Siden ble opprettet: 31.03.2020. Siden ble oppdatert: 31.03.2020

Relevante temasider

Flere nyheter

Biotekpodden – en podcast om bioteknologi

30.05.2020

Bioteknologien utvikler seg raskt, noe som skaper nye.. Les mer »

– Norge har fått en ny, modernisert bioteknologilov

26.05.2020

– Bioteknologirådet har evaluert bioteknologiloven og har sett.. Les mer »

I GENialt: Ønskjer du deg eit sjølvlysande juletre?

19.05.2020

Då må du nok smøre deg med tolmod… Les mer »

I GENialt: Cellefabrikker som lager rullebaner, medisiner og mat

19.05.2020

Bakterier og sopp er arbeidere som jobber døgnet.. Les mer »

I GENialt: Hva vet vi om helserisiko for barna etter assistert befruktning?

19.05.2020

Stortinget skal snart vedta endringer i bioteknologiloven. En.. Les mer »

I GENialt: Eggdonasjon og assistert befruktning til enslige – hva står på spill?

19.05.2020

Bioteknologiloven er i endring. Snart skal stortingspolitikerne si.. Les mer »

Hastig behandling av fosterdiagnostikk i Bioteknologirådet

18.05.2020

Frp, AP og SV foreslår i sitt «Bioteknologiforlik.. Les mer »

Sakskart til ekstraordinært møte i Bioteknologirådet 18. mai

15.05.2020

Tid:  Mandag 18. mai kl. 09.00-13.00 Sted: Digitalt møte,.. Les mer »

I GENialt: Ny milepel for CRISPR-teknologien

12.05.2020

For første gang i historien har genredigeringsteknologien CRISPR.. Les mer »

I GENialt: Doktor AI – muligheter og utfordringer

12.05.2020

I fremtidens helsevesen er datamaskiner legens nye kollega… Les mer »

© 2020 Bioteknologirådet. | Design: Tank - Utviklet av: Spekter