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

I GENialt: Bidronningens hemmeligheter

21.10.2020

Hva vi putter i oss av mat, er.. Les mer »

I GENialt: Enkel blodprøve – kompliserte spørsmål

18.10.2020

Teknologien rundt analyse av fosterets DNA gir oss.. Les mer »

Sakskart til møte i Bioteknologirådet 16. oktober

15.10.2020

Tid: Fredag 16. oktober 2020 kl. 09.00-11.30 Sted: Sted: Digitalt,.. Les mer »

I GENialt: Genredigerte bananer – fremtiden for afrikanske bønder?

12.10.2020

Bananene på 1950-tallet smakte annerledes enn de vi.. Les mer »

Nobelpris til Charpentier og Doudna – CRISPR

07.10.2020

Årets Nobelpris i kjemi går til franske Emmanuelle.. Les mer »

I GENialt: Nye pingviner – nye gener

05.10.2020

I Akvariet i Bergen blir det stadig født.. Les mer »

I GENialt: DNA i politietterforskning

21.09.2020

De som har brukt sommeren til å se.. Les mer »

Ukens gjest: Synne Lerhol

16.09.2020

Har du fått med deg den siste utgaven.. Les mer »

Webinar 23.-25. September: DNA in police work: New methods, new challenges?

01.07.2020

  Pictures taken from the artist Heather Dewey-Hagborg´s.. Les mer »

Genteknologiloven i endring

26.06.2020

Reglene for GMO-legemidler og en mulighet for å.. Les mer »

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