Indeling gen - structurele en functionele

GMO, prenatale diagnostiek, het decoderen van DNA klonen - een veel technologie heden en de toekomst is verbonden met deze wetenschap. Gene indeling maakte het mogelijk om hun functies en mogelijkheden verandering te bestuderen. Dus, wat bekend is over hen vandaag?

genen

In elke cel van elk levend organisme bevat alle informatie over. In deze theorie zou genoeg moeten zijn om te kunnen om een exacte kopie te reproduceren zijn. En dat alles dankzij het DNA is eigenlijk een genetisch paspoort. Met zijn monsters, kunnen we lange afleiden uitgestorven soorten dieren en planten en tot het uitsterven van degenen die worden bedreigd te stoppen.

Gene - is de basiseenheid van erfelijk materiaal. Ze voegen tot een aantal van de grotere, en zij op hun beurt deel uitmaken van het DNA-molecuul. In feite is elk stuk ervan - een code-element in de vorm van een sequentie van nucleotiden die is versleuteld en alle informaties organisme. En de wetenschap die onderzoekt wat voor soort informatie, wat zijn de functies van de afzonderlijke eenheden, wat is de structurele en functionele indeling van de genen en andere gerelateerde onderwerpen, is relatief jong, maar heeft al in geslaagd om de noodzaak ervan te bewijzen en te laten zien een groot potentieel.

studie

Het feit dat sommige kinderen erven eigenschappen van hun ouders en de bredere familie, is al lang bekend. Echter, voor een lange tijd was het volstrekt onduidelijk wat het mechanisme van de overdracht van informatie over het uiterlijk, karakter, ziekten van ouders op kinderen, kleinkinderen en verdere nakomelingen. In dit stadium is het vermelden waard de beroemde Mendel formuleerde de wetten van de erfelijkheid van bepaalde eigenschappen, maar niet weten hoe het gebeurt.

Een doorbraak in de studie van genen is uitgegroeid tot een kwestie van tijd sinds de komst van microscopen. In de cel werden kernen gevonden waarin de mensheid zou kunnen zien in een kwestie van decennia. De meest interessante is dat de opening voor een lange tijd wetenschappers waren letterlijk onder onze neus, maar ze hardnekkig hem niet opmerken.

Dat DNA als eerst werd geïdentificeerd in 1868. Maar tot het begin van de twintigste eeuw, veel biologen waren ervan overtuigd dat deze stof een fosforgehalte reserves accumulatie functie in het lichaam, en niet de rol van een volledige repository van gecodeerde informatie over het af te spelen. Over een aantal experimenten die bewezen dat het is het belangrijkste doel van het DNA werden in het midden van de eeuw worden uitgevoerd. Maar de wijze van transmissie en de structuur van de stof onbekend gebleven.

Decoderen van het genoom

Gebaseerd op studies van Maurice Wilkins en Rosalind Franklin in 1953, Francis Dzheyms Uotson en Crick de hypothese dat DNA een dubbele helix. Later werd deze hypothese bewezen, waarvoor ontving wetenschappers de Nobelprijs.

Nu voordat wetenschap geconfronteerd met de taak van het decoderen van de genetische jaar, die het mogelijk maken om een groot aantal vragen te beantwoorden. Hier, in het geval ingevoerde niet alleen biologie, maar natuurkunde en wiskunde. De coderingswerkwijze tientallen jaren een mysterie, maar het was duidelijk dat hij triplet, dat wil zeggen uit drie-nucleotide componenten. In 1965 eindelijk begon hij de betekenis van alle eenheden die codons te begrijpen. Cipher is gehackt.

Echter, dit betekent niet dat wetenschappers niet mysteries is gebleven. Onderzoek is nog niet afgerond, maar de indeling van genen en hun studie gaf meer inzicht in de aard van sommige ziekten en methoden van hun behandeling. Nu passerende mensen bloed, kan erachter te komen wat ziektes die ze in gevaar zijn, of het risico van erven een of andere gezondheidsproblemen is hoog van hun ouders en geef ze aan de kinderen. Dit heeft bijgedragen aan ernstige vooruitgang in veel gebieden van de geneeskunde.

genfunctie

Wanneer het doel van de DNA duidelijk werd, wetenschappers die geïnteresseerd zijn in de vraag wat is de betekenis van elk stukje code waarvoor zij verantwoordelijk is, welke processen in het lichaam begint. En al tientallen jaren bezig met de zoektocht naar antwoorden, veel onderzoekers. Al die tijd werd duidelijk eerste plaats dat het gen - dit is geen ondeelbare eenheid van genetische informatie, en anderzijds dat de conceptuele inrichting wetenschappers is aan expansie.

Het werd geïntroduceerd een paar termen die beter zal weerspiegelen verbaal van de processen die zich voordoen in de praktijk. Maar alle functies van het gen en zijn gebleven in een vrij vage formulering - de synthese van eiwitten en polypeptiden. Elk stukje DNA is verantwoordelijk voor hun bepaalde stof, en hoe het het lichaam beïnvloedt, in de meeste gevallen is het moeilijk te zeggen. Onderzoekers moeten nog hard werken om te kunnen zeggen dat bepaalde genen, bijvoorbeeld, zijn verantwoordelijk voor de kleur van de ogen, een goede huid en sommige functies van het hart. Alles wordt gecompliceerd door bepaalde eigenschappen van DNA.

Classificatie

Het is duidelijk dat elke eenheid van DNA voert enkele specifieke taak, zelfs als ze zijn nog niet bekend en de mensheid. Vanuit dit uitgangspunt, een moderne structurele en functionele indeling van de genen. Het wordt het meest gebruikt, maar er zijn andere, meer gespecialiseerde, en rekening houdend met een aantal specifieke kenmerken van bepaalde gebieden in DNA. Over het algemeen betekent dit een classificatie van genen: structurele en regulatoire (functioneel). Elk van deze soorten, op hun beurt, kunnen worden onderverdeeld in groepen. Bijvoorbeeld onder regulatoren onderscheiden modifiers, dempers, inhibitoren, enz.

divisie genen worden ook gebruikt door het criterium van invloed op de levensvatbaarheid, impliceren dodelijk, half-letale en neutrale eenheden.

fundamentele verschillen

Net boven de gemeenschappelijke classificatie van genen werd onderzocht. Structurele en functionele delen van DNA, volgens haar tegenover elkaar, maar in werkelijkheid niet zo. Ze kunnen niet alleen werken, en elk van deze groepen is belangrijk op zijn eigen manier.

Structurele genen verantwoordelijk zijn voor de directe synthese van essentiële eiwitten en aminozuren. Regulators ook van invloed op de werking, het controleren van hun in- en uitschakelen tijdens de ontwikkeling, maar ook betrokken zijn bij het ontstaan van andere hulpstoffen. Door de aard van hun impact op het constructiedeel, worden zij ingedeeld in remmers, suppressors, enhancers en modifiers. Hun activiteit stelt u in staat te versnellen of vertragen de ontwikkeling van bepaalde functies.

eigenschappen

Elke eenheid van DNA heeft een aantal kenmerken waardoor een betrekkelijk klein eiwitmolecuul alle informaties organisme coderen:

1. Discrete. Elk gen werkt als een zelfstandige eenheid.
2. Stabiliteit. Als je niet aanwezig mutaties, of een ander onderdeel van het DNA doorgegeven aan toekomstige generaties intact.
3. Specificiteit. Elk gen van invloed op de ontwikkeling van een bepaalde eigenschap.
4. Doseren. Het veranderen van het aantal genen in een organisme leidt tot schendingen (bijvoorbeeld syndroom van Down - verhoging van het aantal chromosomen).
5. Pleiotropie. Het vermogen van een enkel gen te bevorderen een aantal kenmerken.

Er is nog veel te leren. Ja, wetenschappers hebben veel bereikt door het lezen van het DNA, en een beter begrip van wanneer de classificatie van genen is gevormd. Structurele en regelgeving betreft, samen te werken, het begrijpen van de codering mechanisme - de vorige eeuw was een echte boom in de ontwikkeling van de biologie. Maar er is nog veel te leren.

Vooruitzichten voor de ontwikkeling van de wetenschap

Ondanks het feit dat de genetica is een relatief jonge wetenschap, het is nu al duidelijk dat het wacht op een grote toekomst. Behandeling van ziekten die hopeloos werden beschouwd, het verbeteren van de eigenschappen van planten en dieren, waardoor de landbouw, herstel van de biodiversiteit te ontwikkelen - dit alles is op dit moment mogelijk is. De belangrijkste belemmering voor verdere studie, experimenten, en is neergelegd in het leven - ethiek. Morele kwesties die de mensheid geconfronteerd, leren om de informatie gecodeerd in DNA te beheren is nog niet volledig begrepen.