ģenētika

2022

Kas ir ģenētika?
Ģenētikas vēsture
Ģenētikas nozīme
Cilvēka ģenētika
Ģenētiskais mantojums
Ģenētiskās mantojuma veidi
Ģenētiskā mainīgums
Ģenētiskā manipulācija

Mēs izskaidrojam, kas ir ģenētika, kāda ir tās vēsture un kāpēc tā ir tik svarīga. Tāpat, kas ir cilvēka ģenētika un ģenētiskā mantojums.

DNS ir proteīns, kas spēj radīt precīzas sevis kopijas.

Kas ir ģenētika?

Ģenētika ir nozare bioloģija kas pēta, kā fiziskās īpašības un iezīmes tiek nodotas no vienas paaudzes uz otru. Lai saprastu šo mantojumu, izpētiet gēni atrasts šūnas no organisms un tiem ir īpašs kods DNS (dezoksiribonukleīnskābe). Šis kods nosaka fizisko izskatu un izredzes saslimt ar noteiktām slimībām.

Gēni darbojas kā uzglabāšanas vienības informāciju un satur norādījumus par to, kā šūnām jādarbojas, lai veidotu šūnas. olbaltumvielas. Šīs olbaltumvielas rada visas indivīda īpašības. DNS ir proteīns, kas kontrolē katras šūnas struktūru un funkcijas un spēj radīt precīzas pašas kopijas. The RNS (ribonukleīnskābe) ir a molekula kas pilda DNS informācijas vēstneša funkciju.

Ģenētikas vēsture

1910. gadā tika atklāta hromosomu bāze, kas atrodama katrā šūnā.

Ģenētika ir a zinātne divdesmitā gadsimta (1906. gadā to nosauca Viljams Betesons), kas sākās ar "Mendeļa likumu" no jauna atklāšanu. Daži 19. gadsimta konceptuālie sasniegumi bija atslēga vēlākai ģenētiskajai domāšanai, piemēram:

1858. Vācietis Rūdolfs Virčovs ieviesa nepārtrauktības principu dzīvi ar šūnu dalīšanos un izveidoja šūnu kā vienību pavairošana.
1859. Brits Čārlzs Darvins iepazīstināja ar savu teoriju "Sugu izcelsme", kurā viņš apgalvo, ka esošie organismi nāk no pagātnē pastāvošām būtnēm, kuras ar noteiktām modifikācijām piedzīvoja pakāpeniskas nolaišanās procesu.
1865. Čehs Gregors Mendels, kurš mūsdienās tiek uzskatīts par ģenētikas pamatlicēju, izveidoja "Mendeļa likumus", kas sastāvēja no pirmajiem pamatnoteikumiem par modeļu pārnešanu. mantojums, no vecākiem līdz saviem bērniem. Tajos laikos viņa darbs tika ignorēts.
1900.-1940. "Klasiskās ģenētikas" periods. Ģenētika parādījās kā sava neatkarīga zinātne, no jauna atklājot "Mendeļa likumus".
1909. Dānis Vilhems Johannsens ieviesa terminu “gēns”, lai apzīmētu iedzimtības faktorus. pētījumiem no Mendela.
1910. Tomass Hants Morgans un viņa grupa no Kolumbijas universitātes atklāja pamatu hromosomas atrodami katrā šūnā.
1913. gads. Alfrēds Stērtevants uzskicēja pirmo ģenētisko karti, kurā citu svarīgu īpašību starpā parādīta gēnu atrašanās vieta.
1930. Tika apstiprināts, ka iedzimtie faktori (jeb gēni) ir gan funkcionālā, gan strukturālā mantojuma pamatvienība un ka tie atrodas hromosomās.
1940.-1969. DNS proteīns tika atzīts par ģenētisko vielu un RNS par ģenētiskās informācijas kurjermolekulu. Progress bija arī zināšanās par struktūra un hromosomu funkcijas.
1970-1981. Šajā periodā parādījās pirmie DNS manipulācijas paņēmieni un pirmās mākslīgi ieņemtās peles un mušas tika iegūtas ar gēnu inženieriju ar citu organismu DNS maisījumu.
1990. Lep-Chee Tsui, Francis Collins un John Riordan atklāja bojāto gēnu, kas mutācijas gadījumā ir atbildīgs par iedzimtu slimību, ko sauc par "cistisko fibrozi". Džeimss Vatsons un Frensiss Kriks kopā ar citiem līdzstrādniekiem uzsāka melnraksts "Cilvēka genomu" un atklāja DNS molekulas dubultspirāles struktūru.
1995-1996. Zinātniskās un sociālās revolūcijas gados Īanam Vilmutam un Kītam Kempelam izdevās tvert visu genoma secību un iegūt pirmo zīdītājs klonēti no piena dziedzeru šūnām. Tā bija aita Dollija, kura nebija dzimusi no divu šūnu (olšūnas un spermas) savienošanās, bet nāca no citas aitas piena dziedzeru šūnas, kas vairs nebija dzīva.
2001-2019. Šajā periodā, kas tiek uzskatīts par "ģenētikas gadsimtu", cilvēka genoma projekts tika veiksmīgi pabeigts un sasniedza 99% no sekvencētā genoma. Šis rezultāts radīja jaunu ģenētisko pētījumu laikmetu, kas sniedza nozīmīgu ieguldījumu bioloģijā, Veselība un sabiedrību.

Ģenētikas nozīme

Ģenētika ir zinātne, kas pēta organisma iedzimto īpašību pārnešanu, un tās trajektorija liecina, ka tā ir zinātne par eksponenciālu augšanu. Viņa ieguldījums evolūcijā sugas un par risinājumu sniegšanu problēmas iedzimtas slimības vai slimības ir tās lielākā priekšrocība, neskatoties uz to, ka daži eksperimenti iet roku rokā ar pretrunām ētiskā un filozofiskā līmenī, piemēram, klonēšana no dzīvniekiem.

Cilvēka ģenētika

Gēni nosaka ķermeņa augšanu, attīstību un darbību.

Cilvēka ģenētika pēta cilvēka bioloģisko pārmantošanu caur šūnām, kas ir mazas dzīvas vienības, kas veido muskuļus, ādu, asinis, nervus, kaulus, orgānus un visu, kas veido organisms. The Cilvēki Tie rodas, apvienojoties divām šūnām, olšūnai un spermai, kas veido jaunu šūnu, ko sauc par "zigotu", kas secīgi sadalās, līdz veidojas mazulis ar visām tā pazīmēm un īpašībām.

Cilvēkam ir aptuveni 30 000 gēnu, kas satur norādījumus, kas nosaka augšanu, attīstot un organisma funkcionēšanai. Gēni šūnās ir atrodami 23 hromosomu pāros (vai kopumā 46 hromosomās). Hromosomas ir struktūras, kas satur DNS un RNS, tas ir, tām ir ķīmiskās informācijas secība, kas nosaka, kāda būs organisma morfoloģija un funkcionēšana.

Ģenētiskais mantojums

Ģenētiskā mantošana ir anatomisku, fizioloģisko vai citu īpašību pārnešana no dzīvas būtnes uz tās pēcnācējiem, izmantojot šūnu kodolā esošo informāciju. Lai zinātu ģenētisko mantojumu, nepietiek ar līdzību izcelsmi starp viena un tā paša locekļiem ģimene Drīzāk ir jāņem vērā ģenētiskā epidemioloģija (senču slimības) un vide kurā indivīds mijiedarbojas. Ģenētiskā materiāla pārnešanai ir šādas īpašības:

Genotips. Tas ir visas pārnēsājamās informācijas kopums, ko satur gēni.
Fenotips. Tā ir jebkura indivīda redzamā īpašība (fiziska vai uzvedības), ko nosaka genotipa un vides mijiedarbība.
Mejoze. Tā ir viena no šūnu dalīšanās formām
reproduktīvs, kurā ir divu šūnu (olšūnas un spermas) savienība vai zigota.
Mitoze. Tā ir šūnu dalīšanās, kuras rezultātā rodas divas jaunas šūnas ar vienādu hromosomu skaitu, tas ir, vienāds Ģenētiskā informācija attiecīgi.
Mutācija. Tā ir variācija, kas rodas indivīda genotipā un var būt spontāna vai izraisīta ģenētisku mutāciju rezultātā, kas notiek DNS.

Ģenētiskās mantojuma veidi

Vīrieši savu Y hromosomu var nodot tikai saviem vīriešu kārtas bērniem.

Ir dažādi ģenētiskā mantojuma veidi, kas ir atkarīgi no atsevišķām vienībām, ko sauc par "gēniem". Cilvēkiem ir 23 hromosomu pāri, viens pāris no mātes un otrs no tēva. Hromosomas ir struktūras, kas satur gēnus un kurās var pastāvēt viena un tā paša gēna dažādas formas, ko sauc par "alēlēm".

Piemēram, gēnā priekš krāsa No acīm indivīds var mantot alēli no tēva, kas nosaka, ka acis ir zilas, un mantot atšķirīgu no mātes, kas norāda, ka acis ir zaļas. Tāpēc indivīda acu krāsa būs atkarīga no viena un tā paša gēna alēļu kombinācijas. No šī piemēra būs labāk saprotami dažādi turpmākie ģenētiskā mantojuma veidi.

Dominējošais-recesīvais mantojums. Tas notiek, ja viena no alēlēm dominē pār otru un tās pazīmes ir dominējošas.
Nepilnīgs dominējošais mantojums. Tas notiek, ja neviena alēle nedominē pār otru, tāpēc pēcnācēja iezīme ir abu alēļu sajaukums.
Poliģenētiskā mantošana. Tas notiek, ja individuālu īpašību kontrolē divi vai vairāki gēnu pāri un tas izpaužas nelielu atšķirību veidā. Piemēram, augstums.
Mantojums, kas saistīts ar seksu. Tas notiek, kad alēles ir atrodamas dzimuma hromosomās (tās atbilst pāra numuram 23), kuras vīriešiem apzīmē ar zīmi "XY", bet sievietēm - ar "XX". Vīrieši savu Y hromosomu var nodot tikai saviem vīriešu dzimuma bērniem, tāpēc no tēva netiek mantotas ar X saistītas pazīmes. Un otrādi, tas notiek ar māti, kura tikai nodod savu X hromosomu savām meitām.

Ģenētiskā mainīgums

Mutāciju izraisa jebkuras izmaiņas DNS secībā.

Ģenētiskā mainīgums ir vienas sugas indivīdu gēnu modifikācijas, kas atšķiras atkarībā no populācija kurā viņi dzīvo. Piemēram, jaguāri, kas apdzīvo Brazīliju, ir gandrīz divas reizes lielāki par tiem, kas dzīvo Meksikā, lai gan tie pieder vienai un tai pašai sugai. Ir divi galvenie ģenētiskās variācijas avoti:

Mutācija. To rada jebkuras izmaiņas DNS secībā gan DNS replikācijas kļūdas dēļ, gan radiācijas vai ķīmisko vielu ietekmē vidē.
Gēnu kombinācija. Tas rodas šūnu reprodukcijas laikā, un tas ir veids, kā notiek lielākā daļa iedzimto variāciju.

Ģenētiskā manipulācija

Ģenētiskā manipulācija jeb saukta arī par "ģenētisko inženieriju" ir vērsta uz DNS izpēti, lai panāktu tās manipulācijas. Tas sastāv no virknes metodes Laboratorija, kas ļauj modificēt organisma iedzimtās īpašības, lai izolētu gēnus vai DNS fragmentus, klonētu tos un ievadītu citos genomos, lai tie tiktu ekspresēti. Piemēram, kad tiek ieviesti jauni gēni augi vai dzīvnieki, iegūtos organismus sauc par "transgēniem".