Genetiko - tio ... Genetiko kaj sano. genetiko metodoj

Genetiko - la scienco kiu studas signoj de transdono skemojn el patro al ido individuoj. Tiu disciplino ankaŭ ekzamenas liajn proprietojn kaj la kapablon variabilidad. Tiel kiel la amaskomunikiloj elstaras speciala strukturo - genojn. Nuntempe, scienco amasigis sufiĉan informon. Ĝi havas plurajn sekciojn, ĉiu el kiuj havas propran celoj kaj celoj de studo. La plej grava sekciojn: klasika, molekula, medicina genetiko kaj genetika inĝenierio.

klasika genetiko

Klasika genetiko - la scienco de heredo. Tiu posedaĵo de ĉiuj organismoj pasas dum la reprodukta siaj eksteraj kaj internaj trajtoj de la idoj. Klasika genetiko ankaŭ okupiĝis pri la studon de variabilidad. Ĝi estas esprimita en simptomojn de nestabileco. Ĉi tiuj ŝanĝoj amasigi de generacio al generacio. Nur per tia fluktuado organismoj povas adaptiĝi al ŝanĝoj en sia medio.

Genetika informo de organismoj estas en la genoj. Nuntempe, ili estas konsideritaj de la vidpunkto de molekula genetiko. Kvankam ĉi tiuj konceptoj ŝprucis longe antaŭ la apero de ĉi tiu sekcio.

La terminoj "mutacio", "DNA", "kromosomoj", "variebleco" fariĝis konata en multnombraj studoj. La rezultoj de jarcentoj da sperto ŝajnas evidenta, sed kiam ĉiu komencis kun hazarda pariĝado. Homoj estas fervora akiri bovinoj kun alta lakto udoyami, pli grandaj porkoj kaj ŝafoj kun dika pelto. Ili estis la unuaj, eĉ sciencistoj, eksperimentoj. Tamen, ĉi tiuj kondiĉoj kondukis al la apero de la scienco, kiel klasika genetiko. Supren ĝis la 20-a jarcento, la transdono estis nura konata kaj alirebla metodo de esplorado. Ke la rezultoj de klasika genetiko iĝis signifa atingo de la moderna scienco de biologio.

molekula genetiko

Jen sekcio kiu studas ĉiujn leĝojn kiuj estas submetitaj al la molekula nivelo procezoj. La plej grava propraĵo de ĉiuj vivantaj organismoj - estas heredo, tio estas, ili kapablas generacio konservi la esencaj trajtoj de la strukturo de la organismo, kaj ankaŭ metabola procezo fluo diagramoj kaj la respondoj al la efiko de diversaj mediaj faktoroj. Ĉi tio estas pro la fakto ke ĉe la molekula nivelo, specialaj substancoj rekordon kaj stokas ĉiujn informojn kaj poste kopii ĝin al la sekva generacio dum fekundigo procezo. La malkovro de ĉi tiuj substancoj kaj ilia posta studo estis ebligita de la studo de la ĉela strukturo en kemia nivelo. Ekde acidaj nucleicos estis malkovrita - la bazo de la genetika materialo.

Malfermo de "hereda molekuloj"

Moderna genetiko scias preskaŭ ĉion pri la acidaj nucleicos, sed, kompreneble, ne estis ĉiam tiel. La unua supozo estas ke la kemiaĵoj povas iel esti ligita al heredaĵo, estis farita nur en la 19-a jarcento. La studo de ĉi tiu problemo tiutempe okupiĝis pri biokemiisto F. Miescher kaj fratoj Hertwig biologoj. En 1928, la rusa sciencisto N. K. Koltsov surbaze de la rezultoj de studoj sugestis ke ĉiuj hereda karakterizaĵoj de la seres vivos estas koditaj kaj metitaj en la giganta "hereda molekuloj". Tamen, li diris ke tiuj molekuloj konsistas el unuoj ordonis, kio, fakte, estas la genoj. Estis definitive granda antaŭas. Koltsov ankaŭ determinis ke la datumoj estas "hereda molekuloj" estas pakitaj en kaĝoj en specialaj strukturoj nomitaj kromosomoj. Poste, ĉi tiu hipotezo estis konfirmita kaj donis impeton al la evoluo de scienco en la 20-a jarcento.

La disvolviĝo de la scienco en la 20-a jarcento

La evoluo de genetiko kaj plia esplorado kaŭzis kelkajn ne malpli gravaj malkovroj. Ĝi estis trovita ke ĉiu kromosomo en la ĉelo enhavas nur unu granda DNA molekulo konsistas el du fadenoj. Ŝiaj multnombraj segmentoj - ĝi estas genoj. Ilia ĉefa trajto estas ke ili havas apartan manieron por kodi informo pri la strukturo de la enzimoj. Sed la efektivigo de genetika informo en certaj trajtoj fluas engaĝante aliaj tipo de acidaj nucleicos - ARN. Ĝi estas sintezita en la DNA kaj fari kopiojn de la geno. Ĝi ankaŭ portas informon pri la ribosoma, kie la sintezo de enzimática proteinojn. DNA strukturo estis trovita en 1953, kaj RNA - en la periodo de 1961 ĝis 1964.

Ekde tiu tempo, molekula genetiko komencis disvolvi al paŝoj agigantados. Ĉi tiuj trovoj estis la bazo de studoj, kiu rezultigis la deplojo padronoj de genetika informo estis malkaŝita. Tiu procezo estas efektivigita ĉe la molekula nivelo en la ĉeloj. Estis ankaŭ ricevis fundamente nova informo pri la stokado de informo en la genoj. Kun la tempo, ĝi estis trovita kiel DNA duobligo mekanismoj okazi antaŭ ĉelo divido (replicación), la informo legado procesas molekulo de RNA (transskribo), la sintezo de proteino enzimoj (broadcast). La principoj de heredo kaj ŝanĝoj klarigi sian rolon en la interna kaj ekstera medio de la ĉeloj estis detektitaj.

Transskribo de la DNA strukturo

genetiko metodoj evoluis rapide. transskribaĵo de kromosoma DNA estis grava atingo. Montriĝis ke ekzistas nur du specoj de cirkviton sekcioj. Ili diferencas inter si nucleótidos. La unua tipo de ĉiu intrigo estas originalaj, tio estas, ĝi havas propran unikecon. La dua konsistas el malsama nombro da regule ripeti sekvencoj. Estis nomitaj ripetoj. En 1973 estis establita la fakto ke la sola zono ĉiam interrompis malsamaj genoj. Segmento ĉiam finiĝas ripeto. Tiu breĉo kodas certaj enzimática proteinojn, estas por ili "gvidis" RNA kiam leganta informon de la ADN.

La unuaj malkovroj en genetika inĝenierio

Aperantaj novaj metodoj de genetiko kaŭzis pli malkovroj. Ĝi estis rivelita la sola posedaĵo de ĉiuj vivantoj afero. Ni parolas pri la kapablon restarigi la damaĝitaj regionoj en la ĉeno de ADN. Ili povas okazi kiel rezulto de diversaj negativaj influoj. Kapablo ripari mem estis nomita "la procezo de genetika riparo." Nuntempe, multaj eminentaj sciencistoj esprimi sufiĉe indico-bazita espero por la eblecon "elekti" iuj genoj de la ĉelo. Kion ĝi donas? La unua ŝanco por forigi genetikajn difektojn. La studo de tiaj problemoj implikitaj en genetika inĝenierio.

replicación

Molekula genetiko studas la procezojn de transdono de genetika informo dum reproduktado. Stokante nesxangxeblecon kodita en la genoj, ĝi certigis preciza reproduktado dum ĉela divido. La tuta mekanismo de ĉi tiu procezo estas studata en detalo. Ĝi estis trovita ke rekte antaŭ la divido okazas en ĉelo, replicación estas farata. Tiu estas la procezo de DNA duobligo. Ĝi akompanas de absolute preciza kopio de la originalo molekuloj de la komplementeco regulo. Ĝi scias ke parto de la DNA fadenojn nur kvar tipoj de nucleótidos. Estas guanino, adenina, citosina kaj timina. Laŭ la komplementeco regulo, malkovrita de sciencistoj Crick kaj Watson en AD 1953, en la strukturo de duobla fadeno de DNA adenina respondas al timina kaj cytidylic nucleótidos - guanino. Dum la replicación procezo estas preciza kopio de ĉiu fadeno de DNA per anstataŭiganta la deziratan nucleótidos.

Genetiko - la scienco estas relative juna. La replicación procezo estis studita nur en la 50 de la 20-a jarcento. Tiam oni malkovris enzimon ADN polimerasa. En la jaroj 70, post jaroj da esplorado, oni trovis, ke replicación - a multistage procezo. En la sintezo de DNA molekuloj estas rekte engaĝita pluraj malsamaj specoj de DNA polimerasas.

Genetiko kaj sano

Ĉiuj informoj rilataj al la reprodukto punkto de genetika informo dum la procezo de DNA replicación, estas vaste uzata en moderna medicina praktiko. Plena studo de la leĝoj kiuj estas kutime sana korpo, kaj en kazoj de patologia ŝanĝoj en ili. Ekzemple, ĝi estas pruvita per eksperimentoj kaj konfirmis ke la kuraco de iuj malsanoj povas esti atingita de influo de ekstere sur la procezoj de replicación de genetika materialo kaj dividante somáticas ĉeloj. Precipe se la patología asociita kun la funkciado de la korpo procezoj metabólicos. Ekzemple, malsanoj kiel raquitismo kaj perturbo fosforo metabolo, rekte kaŭzitaj de inhibición de DNA replicación. Kiel eblas ŝanĝi tiun staton de ekstere? Ĝi estis sintezita kaj provitaj drogoj kiuj stimulas la procezoj subpremataj. Ili aktivigi DNA replicación. Ĝi kontribuas al la normaligo kaj rehabilitado de patologiaj kondiĉoj asociita kun la malsano. Sed genetika esploro ne staris senmove. Ĉiujare, ricevas pli datumoj por helpi vin ne nur sanigi kaj malhelpi eblan malsano.

Genetika kaj drogoj

Do multaj sanaj aferoj implikita en molekula genetiko. Biologio de iuj virusoj kaj mikroorganismoj tia ke ilia aktiveco en la homa korpo foje kondukas al DNA replicación malsukcesi. Ankaŭ jam establis ke la kaŭzo de iuj malsanoj ne inhibición de ĉi tiu procezo kaj lia troa aktiveco. Unue, ĝi estas viral kaj bakteria infektoj. Ili estas kaŭzitaj de la fakto ke la tuŝitaj ĉeloj kaj ŝtofoj komencas rapide multobligi patogenaj mikroboj. Ankaŭ por ĉi tiu patología estas kancero.

Nuntempe, ekzistas kelkaj drogoj kiu povas subpremi la replicación de la ADN en la ĉelo. La plej multaj el ili estis sintezita de sovetiaj scienculoj. Ĉi tiuj drogoj estas vaste uzata en la medicina praktiko. Tiuj inkluzivas, ekzemple, grupo de anti-tuberkulozo drogoj. Ekzistas antibiotikoj kiuj detenas la replicación kaj divido patologiaj procezoj kaj microbial ĉeloj. Ili helpas la korpo rapide trakti fremdan agento, malhelpante ilin de multiplikante. Tiaj drogoj provizas bonegan terapia efiko en la plimulto de gravaj akutaj infektoj. Aparte vaste uzata per datumoj troviĝas en la traktado de tumoroj kaj neoplasms. Estas prioritato ke Rusio elektis la Instituto de Genetiko. Ĉiujare estas nova kaj plibonigita drogoj kiuj malhelpas la disvolviĝon de kancero. Tio donas esperon al dekoj de miloj da malsanaj homoj tutmonde.

La procezoj de transskribo kaj tradukado

Post la rezultoj de la rolo de DNA kaj genoj kiel ŝablono por la sintezo de proteinoj, dum spertaj sciencistoj en genetiko laboratorio provoj realigis kaj ricevis sugestis ke aminoacidoj estas kolektitaj en pli kompleksajn molekulojn tiam, en la nukleo. Sed post la novajn datumojn ĝi iĝis klare, ke ĝi ne estas. Aminoácidos ne estas bazitaj en lokoj en DNA de genoj. Ĝi estis trovita ke tiu kompleksa procezo okazas en pluraj stadioj. Unue, genoj estas forigitaj replikoj - mesaĝisto RNAs. Ĉi tiuj molekuloj de la ĉela kerno kaj estas movita al la aparta strukturoj - ribosomas. Estas sur tiuj orgánulos kaj la amasiĝo aminoácidos kaj proteina sintezo. La procezo de produktado de kopioj de DNA nomita "transskribo". A sintezo de proteinoj sub la kontrolo de mesaĝisto RNA - "elsendo". La studo de la precizaj mekanismoj de ĉi tiuj procezoj kaj principoj de influo sur ili - la ĉefa tasko de la moderna genetiko, molekula strukturoj.

Signifo de transskribo kaj tradukado mekanismoj en medicino

En la lastaj jaroj ĝi iĝis klare, ke skrupula ekzameno de ĉiuj stadioj de transskribo kaj tradukado estas esenca al moderna sanservo. Instituto de Genetiko, Rusa Akademio de Sciencoj longe estis konfirmita de la fakto ke en la evoluo de preskaŭ ajna malsano observis intensivaj sintezo de venenaj kaj malutilaj al homa korpo proteinojn. Tiu procezo povas okazi sub la kontrolo de genoj, kiuj estas normale neaktiva. Aŭ ĝi prezentis sintezo, kiu respondecas pri penetrante la ĉeloj kaj histo de homaj patogenaj bakterioj kaj virusoj. Ankaŭ, la formado de malutilaj proteino povas stimuli aktive evoluantaj kancero tumoroj. Tial funda studo de ĉiuj stadioj de transskribo kaj tradukado nuntempe estas ege grava. Do vi povas identigi manieroj por trakti ne nur kun danĝeraj infektoj, sed ankaŭ al kancero.

Moderna Genetiko - kontinuan serĉon por malsano disvolviĝo mekanismojn kaj drogoj por trakti ilin. Ĝi nun eblas malhelpi la traduko procezoj en la tuŝitaj organoj aŭ la korpo kiel tuto, tiel subpremi inflamo. Principe, ĝi estas sur ĉi tiu kaj konstruita la plej multaj el la konataj efektoj de antibiotikoj, kiel tetraciclina kaj streptomycin serio. Ĉiuj ĉi tiuj drogoj selekteme inhibicias traduko procezoj en ĉeloj.

La valoro de la studo de procezoj de genetika rekombino

Estas tre grava por medicino kiel detala studo de la procezoj de genetika rekombino, kiu respondecas pri la transigo kaj interŝanĝo de partoj de kromosomoj kaj individuajn genojn. Tio estas grava faktoro en la evoluo de infektaj malsanoj. Genetika rekombino estas la bazo de penetrado en homaj ĉeloj kaj la enkonduko de fremdaj DNA, ofte de virales, materialo. Rezulte, sintezo de la ribosoma estas ne "denaska" proteinojn de la korpo kaj patógenos por li. Laŭ tiu principo, estas reprodukto en la ĉeloj de tutaj kolonioj de virusoj. Metodoj Homa Genetiko temigis evoluigado rimedojn por batali infektaj malsanoj kaj malhelpi la kunveno de patogenaj virusoj. Krome, la amasiĝo de informoj pri genetika rekombino permesis kompreni la principon de la interŝanĝo de genoj inter organismoj, kiuj kondukis al la apero de GMO plantoj kaj bestoj.

La valoro de molekula genetiko al biologio kaj medicino

Dum la lasta jarcento, unue en la malfermo de la klasika, kaj poste en molekula genetiko ni havis grandegan kaj eĉ decidan influon sur la evoluo de ĉiuj biologiaj sciencoj. Precipe forte paŝis antaŭen medicino. La sukcesoj de genetikaj studoj permesis kompreni iam nepenetrebla procezoj de heredaĵo de genetikaj trajtoj kaj la evoluo de individuo al individuo. Ĝi estas ankaŭ rimarkinda kiel rapide ĉi tiu scienco de la pure teoriaj al la praktika outgrown. Ĝi fariĝis esenca por moderna medicino. Detala studo de molekula-genetika regulecoj servis kiel la bazo por la kompreno de la procezoj okazantaj en la korpo kiel pacienca kaj sana persono. Ĝi genetiko donis impulson al la disvolviĝo de sciencoj kiel ekzemple virología, mikrobiologio, endokrinologio, farmakologio kaj imunologio.