ģenētika

ģenētika ir mantojuma doktrīna un nodarbojas ar ģenētisko informāciju un tās pārnešanu. Ģenētikā gan gēnu struktūra, gan funkcijas tiek apskatītas sīkāk. Kā mantojuma teorija tā pieder pie bioloģijas nozares un pārbauda individuālās īpašības, kas tiek nodotas vairākās paaudzēs.

Kas ir ģenētika?

Johans Volfgangs fon Gēte jau cita starpā apskatīja augu morfoloģiju. Viņš izgudroja vārdu “ģenētisks”, kas tolaik vēl bija saistīts ar embrioloģiju un romantisko dabas filozofiju. 19. gadsimta ģenētiskā metode bija organismu ontoģenēzes izpēte, t.i., to attīstība kā indivīdam vai kā individuālam organismam. Pretstats ontogenijai bija cilts, ko sauc par filoģeniju, attīstība.

Faktiski vārds "ģenētiskais" galu galā kļuva par ģenētiku kā britu ģenētiķa Viljama Batesona noteikto pētījumu disciplīnu. Tas bija 1905. gadā, un tieši viņš šo vārdu izdomāja. Ģenētika bija iedzimta bioloģija un cilvēku ģenētika, kas diemžēl nostiprinājās Vācijā 1940. gadā, kad tika pieprasīta rasu higiēna.

Tāpēc ģenētika un to specializācija ir samērā moderna un jauna. Tikai 18. un 19. gadsimtā radās pirmās intensīvākās idejas par dabisko mantojuma procesu. Dibinātājs ir augustīniešu mūks un skolotājs Gregors Mendels, kurš pazīstams ar saviem krustošanās eksperimentiem ar ziediem, augiem un zirņiem, kurus viņš novērtēja un, pamatojoties uz tiem, izstrādāja viņa vārdā nosauktos Mendelijas noteikumus. Viņš atzina pamatlikumu par mantošanu pēcnācējiem. Ar Mendela izveidotajiem noteikumiem tika izveidota klasiskā ģenētika, kas savukārt noveda pie citoģenētikas, ieskaitot to hromosomu struktūras, skaita un formas atklāšanu, kuras darbojās kā ģenētiskās informācijas nesēji.

Mendela noteikumi attiecas tikai uz organismiem, kas ir diploīdi un kuriem ir haploīdās dzimumšūnas, kas nozīmē, ka viņi ir saņēmuši hromosomu komplektu no abiem vecākiem. Tas attiecas uz lielāko daļu augu un dzīvnieku. Mendels izmantoja zirņu sēklas un ziedus, kuru īpašības, krāsu un formu viņš rūpīgāk pārbaudīja. Tomēr, kaut arī viņš to bija ierakstījis četrdesmit gadus agrāk, viņa atradumi tika atzīti tikai līdz 1900. gadam. Citi biologi un botāniķi nonāca pie līdzīgiem secinājumiem un atklāja hromosomas. Abas teorijas un noteikumi tika apvienoti, un tagad tie ir ģenētikas kopīgs īpašums.

Protams, ir izpētītas arī citas ģenētiskas parādības, kas atšķiras no Mendela likumiem, piem. B. gēnu sasaiste. Tāpēc noteikumi, pēc Mendeļa vārdiem, tikmēr ir kļuvuši neparasti.

Ārstēšana un terapija

Ģenētiskajam modelim, kas pazīstams arī kā genoms, ir būtiska loma ģenētikā. Tas var ietekmēt gan dzīvās būtnes, gan vīrusus. Genoms ir visas pārnēsātās informācijas par šūnu vai vīrusu materiālo nesēju kopums ”. Tiek pētīta vīrusu DNS, hromosomas un RNS. De Genetik ir saistīts ar genomu struktūru un gēnu mijiedarbību. Tā ir ģenētikas būtiska sastāvdaļa.

Cilvēkiem genomu veido 46 hromosomas un 3 miljardi bāzes pāri. Pēdējie sastāv no aptuveni 80 procentiem nenoteiktas DNS un 20 procentiem gēnu kodējošas DNS. Apmēram 10 procenti no tā regulē metabolismu, 90 procenti savukārt tiek izmantoti šūnas specifiska gēna ekspresijai. Tas, savukārt, attiecas uz olbaltumvielu biosintēzi, ko var izmantot, lai identificētu ģenētisko informāciju un tai nepieciešamos procesus.

Molekulārā ģenētika ir arī būtiska ģenētikas sastāvdaļa, kas tika dibināta 1940. gadā. Tas attiecas uz DNS un RNS, pēdējās molekulārā līmenī, biosintēzi, struktūru un funkcijām. Viņa arī novēro, kā šie mijiedarbojas ar olbaltumvielām un kā viņi uzvedas savā starpā.

Ģenētikas nozare aptver daudzas jomas, ieskaitot ne tikai ģenētiku, bet arī bioķīmiju vai bioloģiju. Šeit būtiska loma ir mantojuma molekulārajam pamatam, DNS replikācijai šūnā vai makromolekulēs un to izmaiņām informācijas saturā, kas pēc tam z. B. var rasties kā mutācija. Piemēram, replikācijas laikā vienmēr notiek precīza DNS dublēšanās, un tā notiek tikai ļoti īpašā šūnu cikla fāzē. Šūnu un ģenētiskā dublēšanās noved pie baktēriju un pirmatnējo baktēriju skaita palielināšanās. Vīrusu RNS izmanto saimnieka šūnas fermentus un izejvielas.

Vēl viena ģenētikas joma ir epiģenētika, kas nodarbojas ar visu pēcnācēju īpašību pārnešanu, kuras neuzrāda novirzes DNS secībā, bet gan izmaiņas gēnu regulācijā.

Diagnostika un izmeklēšanas metodes

Vai z. B. Nikotīna vai alkohola atkarība ir iedzimta, tā ir arī ģenētikas sastāvdaļa. Tā kā ģenētiskajam veidojumam un viņu ģenētiskajam materiālam ir būtiska ietekme uz pēcnācējiem, ģenētiskais materiāls, ieskaitot struktūru, funkcijas un īpašības, tiek kodēts, slimības rodas atkal un atkal, kuru cēlonis ir meklējams izmaiņas DNS. Šeit tiek minētas iedzimtas slimības, kas lielākoties nerodas bērnībā, bet drīzāk pieaugušā vecumā.

DNS galvenokārt atrodas šūnas kodolā. Tiklīdz genomā tiek parādīti defekti, ģenētiskie procesi šūnās tiek izjaukti. Cistiskā fibroze vai Dauna sindroms, piemēram, ir divas no slimībām, kas var rasties mainītā ģenētiskā stāvokļa dēļ. Šīs izmaiņas tiek nodotas nākamajai paaudzei caur tēva spermu vai mātes olšūnu, un tām ne vienmēr ir jānotiek nākamajā paaudzē, bet tās var arī izlaist paaudzēs.