geneetika

Bioloog

2022

Selgitame, mis on geneetika, mis on selle ajalugu ja miks see nii oluline on. Samuti, mis on inimese geneetika ja geneetiline pärand.

DNA on valk, mis on võimeline looma endast täpseid koopiaid.

Mis on geneetika?

Geneetika on haru bioloogia mis uurib, kuidas füüsilised omadused ja tunnused ühelt põlvkonnalt teisele edasi kanduvad. Selle pärandi mõistmiseks uurige geenid leitud rakud kohta organism ja millel on spetsiaalne kood DNA (desoksüribonukleiinhape). See kood määrab füüsilise välimuse ja koefitsiendid teatud haigustesse nakatumisest.

Geenid toimivad salvestusüksustena teavet ja sisaldab juhiseid selle kohta, kuidas rakud peavad rakkude moodustamiseks toimima. valk. Need valgud tekitavad kõik indiviidi omadused. DNA on valk, mis kontrollib iga raku struktuuri ja funktsiooni ning millel on võime luua endast täpseid koopiaid. The RNA (ribonukleiinhape) on a molekul mis täidab DNA teabe edastaja funktsiooni.

Geneetika ajalugu

Aastal 1910 avastati igas rakus leiduvate kromosoomide alused.

Geneetika on a teadus sajandi (nime 1906 andis William Bateson), mis sai alguse "Mendeli seaduste" taasavastamisest. Teatud 19. sajandi kontseptuaalsed edusammud olid hilisema geneetilise mõtlemise võtmeks, näiteks:

  • 1858. Sakslane Rudolf Virchow võttis kasutusele järjepidevuse põhimõtte elu raku jagunemise teel ja rajas raku ühikuna paljunemine.
  • 1859. Britt Charles Darwin esitas oma teooria "Liikide päritolu", milles ta väidab, et olemasolevad organismid pärinevad olenditest, kes eksisteerisid minevikus ja kes läbisid teatud modifikatsioonidega järkjärgulise laskumise.
  • 1865. Tšehh Gregor Mendel, keda tänapäeval peetakse geneetika rajajaks, kehtestas "Mendeli seadused", mis koosnesid esimestest põhireeglitest mustrite edastamise kohta pärand, vanematelt nende lastele. Neil päevil tema tööd ignoreeriti.
  • 1900-1940. "Klassikalise geneetika" periood. Geneetika kerkis oma iseseisva teadusena esile "Mendeli seaduste" taasavastamisega.
  • 1909. Taanlane Wilhem Johannsen võttis kasutusele termini "geen", et viidata pärilikele teguritele. uurimine Mendelist.
  • 1910. Thomas Hunt Morgan ja tema rühm Columbia ülikoolist avastasid aluse kromosoomid leidub igas rakus.
  • 1913. Alfred Sturtevant visandas esimese geneetilise kaardi, millel on muude oluliste tunnuste hulgas näidatud geenide asukoht.
  • 1930. Kinnitati, et pärilikud tegurid (või geenid) on nii funktsionaalse kui ka struktuurilise pärilikkuse põhiüksus ning need paiknevad kromosoomides.
  • 1940-1969. DNA valku tunnistati geneetiliseks aineks ja RNA-d geneetilise teabe sõnumimolekuliks. Edusamme oli ka teadmistes struktuur ja kromosoomide funktsioonid.
  • 1970-1981. Sel perioodil tekkisid esimesed DNA manipuleerimise tehnikad ning esimesed kunstlikult eostatud hiired ja kärbsed saavutati geenitehnoloogia abil teiste organismide DNA seguga.
  • 1990. Lep-Chee Tsui, Francis Collins ja John Riordan leidsid defektse geeni, mis muteerumisel põhjustab pärilikku haigust, mida nimetatakse tsüstilise fibroosiks. James Watson ja Francis Crick koos teiste kaastöötajatega käivitasid selle mustand "Inimese genoomi" ja avastas DNA molekuli topeltheeliksi struktuuri.
  • 1995-1996. Teadusliku ja sotsiaalse revolutsiooni aastatel suutsid Ian Wilmut ja Keith Campell jäädvustada genoomi täieliku järjestuse ja said esimese imetaja kloonitud rinnanäärme rakkudest. See oli lammas Dolly, kes ei sündinud kahe raku (munarakk ja seemnerakk) ühinemisest, vaid tuli teise lamba piimanäärmerakust, kes enam ei olnud elus.
  • 2001-2019. Sellel "geneetika sajandiks" peetud perioodil viidi inimgenoomi projekt edukalt lõpule ja saavutas 99% järjestatud genoomist. See tulemus tõi kaasa geneetilise uurimistöö uue ajastu, mis andis olulise panuse bioloogiasse, Tervis ja ühiskond.

Geneetika tähtsus

Geneetika on teadus, mis uurib organismi pärilike omaduste edasikandumist ja selle trajektoor näitab, et tegemist on eksponentsiaalse kasvu teadusega. Tema panus arengusse liigid ja lahenduste leidmisest probleeme kaasasündinud või haigused on selle suurim eelis hoolimata asjaolust, et mõned katsed käivad käsikäes vastuoludega eetilisel ja filosoofilisel tasandil, näiteks kloonimine loomadest.

Inimese geneetika

Geenid määravad keha kasvu, arengu ja funktsiooni.

Inimese geneetika uurib inimeste bioloogilist pärandumist rakkude kaudu, mis on väikesed elusüksused, mis moodustavad lihaseid, nahka, verd, närve, luid, elundeid ja kõike, mis moodustab organism. The Inimesed Need tekivad kahe raku, munaraku ja sperma ühinemisel, mis moodustavad uue raku, mida nimetatakse "sügoodiks", mis jaguneb järjestikku, kuni moodustub beebi koos kõigi oma omaduste ja omadustega.

Inimesel on umbes 30 000 geeni, mis sisaldavad juhiseid, mis määravad kasvu, arenev ja organismi talitlust. Geene leidub rakkudes 23 kromosoomipaaris (või kokku 46 kromosoomipaaris). Kromosoomid on DNA-d ja RNA-d sisaldavad struktuurid, see tähendab, et neil on keemilise teabe jada, mis määrab, milline saab olema organismi morfoloogia ja toimimine.

Geneetiline pärand

Geneetiline pärandumine on anatoomiliste, füsioloogiliste või muude tunnuste ülekandmine elusolendilt tema järglastele raku tuumas oleva teabe kaudu. Geneetilise pärilikkuse teadmiseks ei piisa selle liikmete sarnasuste päritolust perekond Pigem tuleb arvestada geneetilise epidemioloogiaga (esivanemate haigused) ja keskkond milles indiviid suhtleb. Geneetilise materjali ülekandel on järgmised omadused:

  • Genotüüp. See on kogu geenides sisalduva ülekantava teabe kogum.
  • Fenotüüp. See on mis tahes nähtav omadus, mida indiviid esitab (füüsiline või käitumuslik), mille määrab genotüübi ja keskkonna vaheline interaktsioon.
  • Meioos. See on üks rakkude jagunemise vorme
    reproduktiivne, milles on kahe raku (munarakk ja sperma) liit või sügoot.
  • Mitoos. See on rakkude jagunemine, mille tulemuseks on kaks uut rakku, millel on sama arv kromosoome, see tähendab sama Geneetiline teave vastavalt.
  • Mutatsioon. See on variatsioon, mis esineb indiviidi genotüübis ja võib olla spontaanne või põhjustatud DNA-s toimuvatest geneetilistest mutatsioonidest.

Geneetilise pärandi tüübid

Mehed saavad oma Y-kromosoomi edasi anda ainult oma meessoost lastele.

On olemas erinevat tüüpi geneetilist pärandit, mis sõltuvad diskreetsetest ühikutest, mida nimetatakse "geenideks". Inimesel on 23 paari kromosoome, millest üks paar pärineb emalt ja teine ​​paar isalt. Kromosoomid on struktuurid, mis sisaldavad geene ja kus võivad eksisteerida sama geeni erinevad vormid, mida nimetatakse "alleelideks".

Näiteks geenis for värvi Silmade puhul võib inimene pärida isalt alleeli, mis määrab, et silmad on sinised, ja pärida emalt erineva alleeli, mis näitab, et silmad on rohelised. Seetõttu sõltub inimese silmade värv sama geeni alleelide kombinatsioonist. Selle näite põhjal saab paremini mõista järgnevaid geneetilise pärandi erinevaid tüüpe.

  • Dominant-retsessiivne pärand. See tekib siis, kui üks alleelidest domineerib teise üle ja selle tunnused on domineerivad.
  • Mittetäielik domineeriv pärand. See tekib siis, kui kumbki alleel ei domineeri teise üle, seega on järglaste tunnus mõlema alleeli segu.
  • Polügeneetiline pärand. See juhtub siis, kui individuaalset omadust kontrollivad kaks või enam geenipaari ja see väljendub väikeste erinevuste kujul. Näiteks kõrgus.
  • Pärand, mis on seotud seksiga. See tekib siis, kui alleelid leitakse sugukromosoomides (need vastavad paarile numbrile 23), mis on meestel tähistatud märgiga "XY" ja naistel "XX". Mehed saavad oma Y-kromosoomi edasi anda ainult oma meessoost lastele, seega ei päri isalt X-ga seotud tunnuseid. Vastupidi, see juhtub emaga, kes edastab oma X-kromosoomi ainult oma naissoost tütardele.

Geneetiline varieeruvus

Mutatsiooni põhjustab mis tahes muutus DNA järjestuses.

Geneetiline varieeruvus on sama liigi isendite geenide modifitseerimine, mis erinevad vastavalt elanikkonnast milles nad elavad. Näiteks Brasiilias elavad jaaguarid on peaaegu kaks korda suuremad kui Mehhiko omad, kuigi nad kuuluvad samasse liiki. Geneetilisel variatsioonil on kaks peamist allikat:

  • Mutatsioon. Seda tekitavad kõik muutused DNA järjestuses, nii viga DNA replikatsioonis kui ka kiirgus või keskkonnas leiduvad keemilised ained.
  • Geenide kombinatsioon. See tekib rakkude paljunemise ajal ja see on viis, kuidas enamik pärilikke variatsioone esineb.

Geneetiline manipuleerimine

Geenimanipulatsioon, mida nimetatakse ka "geenitehnoloogiaks", keskendub DNA uurimisele eesmärgiga saavutada selle manipuleerimine. See koosneb seeriast meetodid Laboratoorium, mis võimaldab muuta organismi pärilikke omadusi, et eraldada geene või DNA fragmente, kloonida neid ja viia need ekspresseerimiseks teistesse genoomidesse. Näiteks uute geenide sissetoomisel taimed või loomad, nimetatakse saadud organisme "transgeenseteks".

Viide:

  • "Geneetika" bioinformaatikas.
  • "Mis on geen?" väljas Kids Health.
  • "Seksiga seotud pärand" Professor Online'is.
  • "Geneetika ajalugu" ajakirjas News Medical Life Sciences.
  • "Olemasolevad geneetilise pärandi tüübid ja nende omadused" CeFeGenis.
  • "Gregor Mendel" Vikipeedias.
  • "Põhigeneetika" hemofiilia juhendis.
  • "Genetiliste ressursside säilitamise üldpõhimõtted" F.A.O.
!-- GDPR -->