Ġenetika - dan ... Ġenetika u Saħħa. metodi ġenetika

Ġenetika - l-xjenza li l-istudji sinjali ta 'mudelli ta' trażmissjoni minn ġenitur lill-individwi frieħ. Din id-dixxiplina jeżamina wkoll proprjetajiet tagħhom u l-kapaċità li varjabilità. Għalhekk bħala l-midja jisporġu struttura speċjali - ġeni. Fil-preżent, ix-xjenza jkun akkumula informazzjoni biżżejjed. Hija għandha diversi sezzjonijiet, kull wieħed minnhom għandu għanijiet u oġġetti ta 'studju tiegħu stess. Is-sezzjonijiet l-aktar importanti: klassiku, molekulari, ġenetika medika u inġinerija ġenetika.

ġenetika klassiku

ġenetika klassiku - l-xjenza ta 'eredità. Din il-proprjetà ta 'organiżmi kollha jgħaddu matul tnissil karatteristiċi esterni u interni tagħhom tal-frieħ. ġenetika klassiku hija wkoll involuta fl-istudju ta 'varjabilità. Hija espressa sintomi ta 'instabbiltà. Dawn il-bidliet jakkumulaw minn ġenerazzjoni għal oħra. Huwa biss permezz organiżmi volatilità bħal dawn jistgħu jadattaw għall-bidliet fl-ambjent tagħhom.

informazzjoni ġenetika ta 'organiżmi tinsab fil-ġeni. Bħalissa, dawn huma kkunsidrati mill-punt di vista tal-ġenetika molekulari. Għalkemm dawn il-kunċetti jkunu nqalgħu twil qabel l-apparenza ta 'din it-taqsima.

It-termini "mutazzjoni," "DNA," "kromożomi", "varjabbiltà" saru magħrufa f'diversi studji. Issa r-riżultati tal sekli ta 'esperjenza jidher ovvju, iżda li ladarba dan kollu beda bil tgħammir każwali. In-nies huma ħerqana li tikseb baqar bil udoyami għolja ħalib, ħnieżer akbar u nagħaġ bil-pil oħxon. Huma kienu l-ewwel, lanqas xjentisti, esperimenti. Madankollu, dawn il-kundizzjonijiet wasslu għall-ħolqien ta 'xjenza, bħala ġenetika klassiku. Sa l-seklu 20, il-qsim kien uniku metodu magħruf u aċċessibbli ta 'riċerka. Li r-riżultati tal-ġenetika klassiku saru kisba sinifikanti tax-xjenza moderna tal-bijoloġija.

ġenetika molekulari

Din hija taqsima liema studji l-liġijiet li huma suġġetti għall-proċessi livell molekulari. Il-proprjetà l-aktar importanti ta 'organiżmi ħajjin kollha - huwa eredità, jiġifieri, huma kapaċi li ġenerazzjoni biex jippreservaw il-karatteristiċi essenzjali tal-istruttura tal-organiżmu, kif ukoll dijagrammi tal-flussi proċess metaboliċi u t-tweġibiet għall-impatt ta' fatturi ambjentali varji. Dan huwa dovut għall-fatt li fil-livell molekulari, sustanzi speċjali jirreġistra u jaħżen l-informazzjoni kollha u mbagħad ittrasferixxi lill-ġenerazzjonijiet li jmiss matul il-proċess fertilizzazzjoni. L-iskoperta ta 'dawn is-sustanzi u l-istudju sussegwenti tagħhom kien magħmul possibbli mill-istudju tal-istruttura taċ-ċelluli fuq livell kimika. Peress aċidi nukleiċi ġew skoperti - il-bażi tal-materjal ġenetiku.

Ftuħ ta ' "molekuli ereditarji"

ġenetika moderna jaf kważi kollox dwar l-aċidi nukleiċi, iżda, naturalment, ma kienx dejjem hekk. L-ewwel suppożizzjoni hi li l-kimiċi tista 'b'xi mod tkun marbuta ma' eredità, sar biss fis-seklu 19. L-istudju ta 'din il-problema fil-ħin involuti fir biochemist F. Miescher u aħwa bijoloġisti Hertwig. Fl-1928, ir-Russu xjentist N. K. Koltsov abbażi tar-riżultati tal-istudji ssuġġerew li l-karatteristiċi ereditarji ta 'organiżmi ħajjin encoded u mqiegħda fil- "molekuli ereditarji" ġgant. Madankollu, huwa qal li dawn il-molekuli huma komposti minn unitajiet ordnat, li, fil-fatt, huma l-ġeni. Kien definittivament breakthrough. Koltsov determinat ukoll li d-data hija "molekuli ereditarji" huma ppakkjati fil-gaġeġ fi strutturi speċjali msejħa kromożomi. Sussegwentement, din l-ipoteżi kienet ikkonfermata u taw spinta lill-iżvilupp tax-xjenza fis-seklu 20.

L-iżvilupp tax-xjenza fis-seklu 20

L-iżvilupp tal-ġenetika u aktar riċerka wassal għal numru mhux skoperti inqas importanti. Instab li kull kromożomi fiċ-ċellola fiha wieħed biss impriżi kbar molekula tad-DNA li jikkonsisti f'żewġ linji. bosta segmenti tagħha - huwa ġeni. Karatteristika ewlenija tagħhom hija li dawn għandhom mod partikolari biex encode informazzjoni dwar l-istruttura ta 'enzimi. Iżda r-realizzazzjoni ta 'informazzjoni ġenetika fuq ċerti karatteristiċi flussi jinvolvu tip ieħor ta' aċidi nukleiċi - RNA. Huwa sintetizzati fil-DNA u jagħmlu kopji tal-ġene. Hija twettaq ukoll informazzjoni dwar il-ribosoma, fejn is-sintesi ta 'proteini enżimatiċi. istruttura tad-DNA nstab fl-1953, u RNA - fil-perjodu 1961-1964.

Peress li dak iż-żmien, il-ġenetika molekulari bdiet tiżviluppa mill leaps u limiti. Dawn is-sejbiet kienu jiffurmaw il-bażi ta 'studji, li rriżultaw fil-mudelli mobilitazzjoni ta' informazzjoni ġenetika ġew żvelati. Dan il-proċess isir fil-livell molekulari fil-ċelloli. Kien ukoll rċeviet informazzjoni fundamentalment ġdida dwar il-ħażna ta 'informazzjoni fil-ġeni. Maż-żmien, instab bħala mekkaniżmi duplikazzjoni tad-DNA sseħħ qabel diviżjoni taċ-ċelluli (replikazzjoni), il-qari informazzjoni proċessi molekula tal RNA (traskrizzjoni), is-sinteżi ta 'enżimi proteina (xandira). Il-prinċipji ta 'eredità u bidliet li jiġi ċċarat ir-rwol tagħhom fl-ambjent intern u estern taċ-ċelloli ġew skoperti.

Traskrizzjoni tal-istruttura tad-DNA

Metodi ġenetika evolvew malajr. traskrizzjoni tad-DNA kromosomali kien kisba importanti. Irriżulta li hemm biss żewġ tipi ta 'sezzjonijiet ċirkwit. Huma jvarjaw minn xulxin nukleotidi oħra. L-ewwel tip ta 'kull plott huwa oriġinali, jiġifieri, hija għandha uniċità inerenti. It-tieni jinkludi numru differenti ta 'sekwenzi tirrepeti regolarment. Kienu jissejħu jirrepeti. Fl-1973 ġie stabbilit il-fatt li ż-żona unika huwa dejjem interrotta minn ġeni distinti. Segment dejjem jispiċċa replay. Din id-differenza tikkodifika ċerti proteini enżimatiċi, huwa għalihom "ggwidati" RNA meta taqra informazzjoni mill--DNA.

L-ewwel iskoperti fl-inġinerija ġenetika

Emerġenti metodi ġodda tal-ġenetika wasslu għal aktar skoperti. Ġie żvelat l-proprjetà unika ta 'materja ħajja kollha. Hawnhekk qed nitkellmu dwar l-abbiltà li jirrestawra l-oqsma bil-ħsara fil-katina tad-DNA. Dawn jistgħu jseħħu bħala riżultat ta 'influwenzi negattivi varji. Abilità li tiswija innifsu ġie msejjaħ "il-proċess ta 'tiswija ġenetika." Bħalissa, ħafna xjentisti eminenti jesprimu biżżejjed tama bbażata fuq l-evidenza għall-opportunità li "pick out" ċerti ġeni mill-ċellula. Liema jista 'jagħti lill? L-ewwel opportunità li jelimina difetti ġenetiċi. L-istudju ta 'tali problemi involuti fl-inġinerija ġenetika.

replikazzjoni

ġenetika molekulari istudji l-proċessi ta 'trasmissjoni ta' informazzjoni ġenetika waqt riproduzzjoni. Kif taħżen immutabbiltà encoded fil-ġeni, huwa żgurat riproduzzjoni preċiża waqt d-diviżjoni taċ-ċelluli. Il-mekkaniżmu kollu ta 'dan il-proċess studjat fid-dettall. Instab li direttament quddiem issir id-diviżjoni f'ċellola, replikazzjoni hija mwettqa. Dan huwa l-proċess ta 'irduppjar tad-DNA. Hija akkumpanjata minn kopja assolutament eżatta tal-molekuli oriġinali tar-regola komplimentarjetà. Huwa magħruf li parti mill-linji tad-DNA huma biss erba 'tipi ta' nukleotidi. Huwa guanine, adenine, cytosine u thymine. Skond ir-regola kumplimentarjetà, skoperti minn xjentisti Crick u Watson AD 1953, fl-istruttura ta 'linja doppja ta adenina DNA jikkorrispondi għall thymine u nukleotidi cytidylic - guanine. Matul il-proċess replikazzjoni hemm kopja eżatta ta 'kull linja ta' DNA billi tissostitwixxi l-nukleotide mixtieqa.

Ġenetika - l-xjenza huwa relattivament żgħar. Il-proċess replikazzjoni ġie studjat biss fl-50s tas-seklu 20. Imbagħad ġie skopert polymerase tad-DNA enzima. Fis-snin 70, wara snin ta 'riċerka, instab li replikazzjoni - proċess b'ħafna stadji. Fil-sinteżi ta 'molekoli ta' DNA huma direttament involuti diversi tipi differenti ta 'polymerases tad-DNA.

Ġenetika u s-Saħħa

L-informazzjoni kollha relatata mal-punt daqq f'tagħrif ġenetiku matul il-proċess ta 'replikazzjoni ta' DNA, huma użati fil-prattika medika moderna. Studju bir-reqqa tal-liġijiet li hu normalment korp b'saħħithom, u f'każijiet ta 'bidliet patoloġiċi fihom. Per eżempju, jiġi pprovat mill-esperimenti u kkonfermaw li l-kura ta 'ċertu mard jista' jinkiseb billi influwenza minn barra fuq il-proċessi ta 'replikazzjoni ta' materjal ġenetiku u tiddividi ċelloli somatiċi. Speċjalment jekk il-patoloġija assoċjat mal-funzjonament tal-proċessi metaboliċi tal-ġisem. Per eżempju, mard bħall-rickets u l-metaboliżmu fosfru disturb, kawżati direttament minn inibizzjoni ta 'replikazzjoni ta' DNA. Kif huwa possibbli li tinbidel l-istat minn barra? Ġie sintetizzati u mediċini li jistimulaw l-proċessi oppressi ttestjati. Huma jattiva replikazzjoni ta 'DNA. Huwa jikkontribwixxi għan-normalizzazzjoni u riabilitazzjoni ta 'kundizzjonijiet patoloġiċi assoċjati mal-marda. Iżda r-riċerka ġenetika mhix wieqaf. Kull sena, jkollna data aktar biex jgħinuk mhux biss għall-fejqan u jipprevjenu mard possibbli.

Ġenetika u mediċini

kwistjonijiet ta 'saħħa tant involuti fil-ġenetika molekulari. Bijoloġija ta 'xi viruses u mikro-organiżmi tali li l-attività tagħhom fil-ġisem uman kultant twassal għal replikazzjoni ta' DNA li tfalli. Wkoll diġà huwa stabbilit li l-kawża ta 'ċertu mard mhux inibizzjoni ta' dan il-proċess u l-attività eċċessiva tagħha. L-ewwelnett, huwa infezzjonijiet batteriċi u virali. Dawn huma kkawżati mill-fatt li l-ċelluli u t-tessuti affettwati jibdew jimmultiplikaw malajr mikrobi patoġeniċi. Wkoll għal dan patoloġija huma kanċer.

Bħalissa, hemm numru ta 'mediċini li jistgħu jrażżnu l-replikazzjoni ta' DNA fiċ-ċellola. Ħafna minnhom kienu sintetizzati minn xjentisti Sovjetika. Dawn il-mediċini huma użati ħafna fil-prattika medika. Dawn jinkludu, per eżempju, grupp ta 'mediċini anti-tuberkolożi. Hemm antibijotiċi li jinibixxu replikazzjoni u diviżjoni patoloġika proċessi u ċelloli mikrobjali. Huma jgħinu lill-ġisem biex malajr jittrattaw ma 'aġent barrani, għall-prevenzjoni mill-multiplikazzjoni. Tali drogi tipprovdi effett terapewtiku eċċellenti fil-maġġoranza ta 'infezzjonijiet akuti serji. A mezz partikolarment użati b'mod wiesa 'data misjuba fit-trattament ta' tumuri u neoplażmi. Hija prijorità li r-Russja għażel l-Istitut tal-Ġenetika. Kull sena hemm drogi ġodda u mtejba li jipprevjenu l-iżvilupp tal-kanċer. Dan jagħti tama għal għexieren ta 'eluf ta' nies morda madwar id-dinja.

Il-proċessi ta 'traskrizzjoni u traduzzjoni

Wara r-riżultati tar-rwol ta 'DNA u ġeni bħala mudell għall sinteżi tal-proteini, filwaqt xjentisti esperjenza fit-testijiet tal-laboratorju ġenetika saru u rċeviet ssuġġerew li aċidi amino huma miġbura fil molekuli aktar komplessi allura, fil-nukleu. Iżda wara d-data ġdida sar jidher ċar li mhuwiex. Amino aċidi mhumiex ibbażati fuq is-siti fil-DNA tal-ġeni. Instab li dan il-proċess kumpless iseħħ f'diversi stadji. L-ewwel, ġeni huma mneħħija repliki - RNAs messaġġier. Dawn il-molekuli barra mill-nukleu taċ-ċelloli u huma mċaqalqa l-istrutturi partikolari - ribosomi. Huwa fuq dawn organelli u l-aċidi jibnu amino u sinteżi tal-proteini. Il-proċess tal-produzzjoni kopji ta 'DNA imsejħa "traskrizzjoni." Sinteżi ta 'proteini taħt il-kontroll ta' messaġġier RNA - ". Xandira" L-istudju tal-mekkaniżmi preċiżi ta 'dawn il-proċessi u prinċipji ta' influwenza fuqhom - il-kompitu prinċipali tal-ġenetika moderna, strutturi molekulari.

Tifsira ta 'mekkaniżmi traskrizzjoni u traduzzjoni fil-mediċina

Fl-aħħar snin sar ċar li eżami skrupluż ta istadji kollha tal traskrizzjoni u traduzzjoni hija essenzjali għall-kura tas-saħħa moderna. Istitut tal-Ġenetika, l-Akkademja tax-Xjenzi Russa ilha kkonfermat mill-fatt li fl-iżvilupp ta 'kważi kull marda osservata sinteżi intensiv ta' tossiċi u ta 'ħsara għall xi proteini tal-ġisem tal-bniedem. Dan il-proċess jista 'jsir taħt il-kontroll ta' ġeni, li huma normalment inattivi. Jew huwa introduċa sinteżi, li huwa responsabbli għall penetranti-ċelloli u tessuti ta 'batterji patoġeniċi umani u viruses. Ukoll, il-formazzjoni ta 'proteina ta' ħsara tista 'tistimula tumuri kanċer li qed jiżviluppaw b'mod attiv. Dan huwa għaliex studju bir-reqqa ta 'l-istadji kollha tal traskrizzjoni u traduzzjoni fil-mument huwa estremament importanti. Allura inti tista 'tidentifika modi biex jittrattaw mhux biss ma' infezzjonijiet perikolużi, iżda wkoll għall-kanċer.

Genetics Moderna - tfittxija kontinwa għal mekkaniżmi ta 'żvilupp mard, u mediċini li jittrattawhom. Huwa issa possibbli li jinibixxu l-proċessi ta 'traduzzjoni fl-organi milquta jew il-korp b'mod sħiħ, b'hekk jrażżnu infjammazzjoni. Fil-prinċipju, huwa fuq dan u mibnija ħafna mill-effetti magħrufa ta 'antibijotiċi, bħal tetracycline u serje streptomycin. Kollha dawn il-mediċini selettiv jinibixxu proċessi ta 'traduzzjoni fiċ-ċelluli.

Il-valur tal-istudju tal-proċessi ta 'rikombinazzjoni ġenetika

Huwa importanti ħafna għall-mediċina bħala studju dettaljat tal-proċessi ta 'rikombinazzjoni ġenetika, li huwa responsabbli għat-trasferiment u l-iskambju ta' partijiet ta kromosomi u l-ġeni individwali. Dan huwa fattur importanti fl-iżvilupp ta 'mard infettiv. rikombinazzjoni ġenetika hija l-bażi ta 'penetrazzjoni fiċ-ċelloli tal-bniedem u l-introduzzjoni tad-DNA barrani, ħafna drabi ta' virali, materjal. Bħala riżultat, sinteżi fuq il-ribosoma mhuwiex "endemiċi" proteini tal-ġisem u patoġeniċi għalih. Skond dan il-prinċipju, hemm riproduzzjoni fiċ-ċelloli ta 'kolonji kollha ta' viruses. Metodi Bniedem Genetics iffukat fuq l-iżvilupp ta 'mezzi biex jiġġieldu l-mard infettiv u biex jipprevjenu l-assemblaġġ ta' viruses patoġeniċi. Barra minn hekk, l-akkumulazzjoni ta 'informazzjoni dwar rikombinazzjoni ġenetika jitħallew jifhmu l-prinċipju ta' l-iskambju ta 'ġeni bejn organiżmi, li wasslet għall-apparenza ta' pjanti GMO u annimali.

Il-valur tal-ġenetika molekulari bijoloġija u l-mediċina

Matul l-aħħar seklu, l-ewwel fil-ftuħ tal-klassika, u mbagħad fil-ġenetika molekulari kellna influwenza enormi u anki deċiżiv dwar il-progress tax-xjenzi bijoloġiċi kollha. Speċjalment intensifikati bil-qawwa mediċina quddiem. Is-suċċessi ta 'studji ġenetiċi jitħallew jifhmu proċessi darba inscrutable ta' wirt ta 'karatteristiċi ġenetiċi u l-iżvilupp ta' individwu għal individwu. Huwa wkoll notevoli kif malajr din ix-xjenza mill-purament teoretika għall-outgrown prattiku. Sar essenzjali għall-mediċina moderna. Studju dettaljat tal regolaritajiet molekulari-ġenetika serva bħala l-bażi għall-komprensjoni tal-proċessi li jseħħu fil-ġisem bħala pazjent u persuna b'saħħithom. Hija ġenetika taw impetu lill-iżvilupp tax-xjenzi bħal viroloġija, mikrobijoloġija, endokrinoloġija, farmakoloġija u immunoloġija.