Clasificarea genelor - structurală și funcțională

OMG, diagnosticul perinatal, decodarea ADN-ului, Clonarea - o mulțime de tehnologii ale prezentului și ale viitorului sunt legate de această știință. Clasificarea genelor a făcut posibilă studierea funcțiilor și a posibilităților de schimbare. Deci, ce se cunoaște astăzi?

gene

În fiecare celulă a oricărui organism viu, există toate informațiile despre el. În teorie, acest lucru ar trebui să fie suficient pentru a reproduce copia exactă. Și mulțumesc tuturor ADN-ului, care de fapt este un pașaport genetic. Având probele sale, puteți scoate la iveală speciile de animale și plante dispărute de mult timp și puteți opri dispariția celor care sunt amenințați.

O genă este o unitate elementară a unui material ereditar. Ele sunt formate în unele părți mai mari, iar cele, la rândul lor, constituie Molecule ADN. De fapt, fiecare bit al acestuia este un element de cod sub forma unei secvențe de nucleotide, în care toate informațiile despre corp sunt criptate. Și știința care investighează ce este această informație, care sunt funcțiile unităților individuale, care este clasificarea structural-funcțională a genelor și alte aspecte conexe, este relativ tânără, dar și-a dovedit deja necesitatea și prezintă un mare potențial.

studiu

Faptul că copiii mostenesc unele trăsături ale părinților lor și ale unor rude mai îndepărtate este de mult cunoscut. Cu toate acestea, de mult timp a fost absolut neclar ce mecanism de transmitere a informațiilor despre aspectul, natura, bolile de la părinți la copii, nepoți și viitorii descendenți. În acest stadiu merită menționat cel mai faimos Mendel, care a formulat legile de moștenire a anumitor trăsături, deși nu știa cum se întâmplă acest lucru.

O descoperire în studiul genelor a devenit o chestiune de timp de la apariția microscoapelor. Celulele au fost găsite nuclee, în care omenirea a putut să se uite peste câțiva zeci de ani. Cel mai interesant lucru este că descoperirea pentru mult timp a fost în oamenii de știință literalmente sub nasul lor, dar ei nu au observat în mod persistent.

Faptul este că ADN-ul a fost izolat pentru prima dată în 1868. Dar până la începutul secolului XX, mulți biologi au fost convinși că această substanță are o funcție de acumulare a rezervelor de fosfor în organism, și nu joacă rolul unui depozit complet de informații codificate cu privire la aceasta. Aproximativ în mijlocul secolului, s-au desfășurat câteva experimente, care au demonstrat că este principalul scop al ADN-ului. Dar metoda de transmitere și structura substanței au rămas necunoscute.

Decodificarea genomului

Bazat pe cercetarea lui Maurice Wilkins și Rosalind Franklin în 1953 Francis Creek și James Watson a sugerat că ADN-ul este o dublă helix. Ulterior, această ipoteză a fost dovedită, pentru care oamenii de știință au primit Premiul Nobel.

Acum, știința sa confruntat cu sarcina descifrării anilor genetici, ceea ce ar permite răspunderea la numeroase întrebări. Și aici, nu numai biologi, ci și fizicieni cu matematicieni au intrat în chestiune. Metoda de codificare a rămas un mister de zece ani, era clar că este doar triplă, adică include trei componente nucleotidice. În 1965, în cele din urmă a înțeles sensul tuturor unităților, numiți codoni. Cifra a fost hacked.

Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că nu există stânga pentru oamenii de știință. Studiile continuă să continue, dar clasificarea genelor și studiul lor au dat mai multe informații despre natura anumitor boli și modul în care sunt tratați. Acum, persoanele care donează sânge pot afla care sunt bolile cu care se confruntă, indiferent dacă este mare riscul de a moșteni aceste sau alte probleme de sănătate de la părinți și de a le transmite copiilor. Acest lucru a contribuit la progrese serioase în multe domenii ale medicinei.

Funcțiile genei

Atunci când numirea ADN-ului a fost evidentă, oamenii de știință au fost interesați de întrebarea ce fel de semnificație are fiecare unitate de cod, de ce răspunde, de ce procese în corpul ei declanșează. Și de câteva decenii mulți cercetători au căutat răspunsuri. În tot acest timp a devenit clar, în primul rând, că gena nu este o unitate indivizibilă informații ereditare, și în al doilea rând, că aparatul conceptual al oamenilor de știință trebuie completat în mare măsură.

S-au introdus câțiva termeni, ceea ce a făcut posibilă reflectarea mai completă a proceselor care sunt observate în practică verbal. Dar funcțiile genei au rămas într-o formulă destul de vagă - sinteza proteinelor și polipeptidelor. Fiecare site ADN este responsabil pentru substanța sa specifică și modul în care aceasta afectează organismul, în majoritatea cazurilor este dificil de spus. Cercetatorii trebuie sa lucreze din greu pentru a putea spune ca aceste sau alte gene, de exemplu, sunt responsabile de culoarea ochilor, pielea buna si unele caracteristici ale inimii. Totul este complicat de unele proprietăți ale ADN-ului.

Clasificări

Evident, fiecare unitate de ADN îndeplinește anumite sarcini specifice, deși acestea nu sunt încă cunoscute de omenire. Continuând din această premisă, sa dezvoltat o clasificare structurală și funcțională modernă a genelor. Se utilizează cel mai adesea, dar există și altele, mai specializate și ținând seama de anumite proprietăți specifice ale acestor sau ale altor părți ale ADN-ului. În general, această clasificare a genelor este înțeleasă: structurală și de reglementare (funcțională). Fiecare dintre aceste soiuri, la rândul lor, poate fi împărțită în grupuri. De exemplu, printre autorități de reglementare există modificatori, supresori, inhibitori etc.

De asemenea, diviziunea genelor prin criteriul influenței asupra viabilității, care implică unități letale, semi-letale și neutre.

Principalele diferențe

Un pic mai mare a fost considerată clasificarea general acceptată a genelor. Particulele structurale și funcționale ale ADN-ului, potrivit ei, se opun reciproc, dar în realitate totul este complet diferit. Ei nu pot lucra separat, iar fiecare dintre aceste grupuri este important în felul său.

Genele structurale sunt responsabile de sinteza directă a proteinelor bazice și a aminoacizilor. Autoritățile de reglementare, totuși, le afectează activitatea, controlează includerea și dezertarea în procesul de dezvoltare a organismului și creează și alte substanțe auxiliare. Prin natura impactului lor asupra părții structurale, ele sunt împărțite în inhibitori, supresori, intensificatori și modificatori. Activitatea acestora vă permite să accelerați sau să încetinească dezvoltarea anumitor caracteristici.

proprietăţi

Fiecare unitate de ADN are un număr de caracteristici care permit într-o moleculă de proteină relativ mică să codifice toate informațiile despre organism:

1. Discret. Fiecare genă acționează ca o unitate independentă.
2. Stabilitate. Dacă nu sunt prezente mutații, unele sau alte părți ale ADN-ului sunt transmise generațiilor viitoare într-o formă nemodificată.
3. Specificitatea. Fiecare genă acționează asupra dezvoltării unei anumite trăsături.
4. Dozare. O schimbare a cantității unei gene în organism duce la tulburări (de exemplu, sindromul Down - o creștere a numărului de cromozomi).
5. Pleiotropy. Posibilitatea unei gena contribuie la dezvoltarea mai multor simptome.

Mai sunt multe de învățat. Da, oamenii de stiinta au realizat mult citind ADN-ul, intelegerea sa imbunatatit chiar si atunci cand a fost formata clasificarea genelor. Părți structurale și de reglementare care lucrează împreună, o conștientizare a mecanismului de codificare - ultimul secol a devenit un boom în dezvoltarea biologiei. Dar mai sunt multe de învățat.

Perspectivele dezvoltării științei

În ciuda faptului că genetica este o știință relativ tânără, este deja evident că o așteaptă un viitor mare. Tratamentul bolilor considerate fără speranță, îmbunătățirea proprietăților plantelor și animalelor, permițând dezvoltarea agriculturii, restaurarea diversității biologice - toate acestea sunt posibile acum. Principalul factor care împiedică studiul, experimentarea și implementarea ulterioară este etica. Problemele morale pe care le va întâmpina omenirea, după ce au învățat să gestioneze informațiile codificate în ADN, nu sunt încă pe deplin înțelese.