Genetika - tai ... Genetika ir sveikata. Genetika metodai

Genetika - mokslas, nagrinėjantis požymių perdavimo modelių iš tėvų palikuonių asmenims. Ši disciplina taip pat nagrinėja jų savybes ir gebėjimą kintamumą. Tokiu būdu, kaip žiniasklaida išsikiša specialios struktūros - genus. Šiuo metu mokslas sukaupė pakankamai informacijos. Ji turi kelis skyrius, kurių kiekvienas turi savo tikslus ir objektus studijų. Svarbiausi skyriai: klasikiniai, molekulinių, medicininės genetikos ir genų inžinerija.

Klasikinė genetika

Klasikinė genetika - apie paveldimumo mokslas. Tai visų organizmų savybė perduoti veisti jų išorinius ir vidinius požymius palikuonims metu. Klasikinė genetika taip pat užsiima kintamumo tyrimas. Jis išreiškiamas simptomų nestabilumo. Šie pokyčiai kaupti iš kartos į kartą. Tik tokie nepastovumo organizmai gali prisitaikyti prie pokyčių savo aplinkoje.

Genetinė informacija organizmų slypi genuose. Šiuo metu jie yra laikomi iš Atsižvelgiant molekulinės genetikos taško. Nors šios sąvokos atsirado dar gerokai prieš šio skyriaus išvaizdą.

Sąvokos "mutacija", "DNR", "chromosomos", "kintamumą" tapti žinomas daugelyje tyrimų. Dabar amžių patirtį rezultatai atrodyti akivaizdu, bet kai viskas prasidėjo atsitiktinai poravimosi. Žmonės nori gauti karves su dideliu pieno udoyami, didesnių kiaulių ir avių su storu kailio. Jie buvo pirmieji, net ne mokslininkai, eksperimentai. Tačiau šios sąlygos lėmė mokslo atsiradimas, kaip klasikinės genetikos. Iki 20-ojo amžiaus, perėja buvo vienintelė žinoma ir prieinama tyrimo metodas. Tai klasikinio genetikos rezultatai tapo reikšmingas pasiekimas šiuolaikinio mokslo biologijos.

molekulinės genetikos

Tai skyrius, kuris nagrinėja visus įstatymus, kurie taikomi molekulinio lygio procesai. Svarbiausia savybė visų gyvų organizmų - yra paveldimumas, tai yra, jie sugeba kartos išsaugoti esminius bruožus organizmo struktūros, taip pat medžiagų apykaitos procesas srautų diagramas ir atsakymus į įvairius aplinkos veiksnių poveikio. Taip yra dėl to, kad tuo molekuliniame lygmenyje, specialiųjų medžiagų įrašyti ir saugoti visą informaciją, ir tada perkelti jį į kitą kartos tręšimo metu. Šių medžiagų atradimas ir vėlesnis jų tyrimas buvo įmanoma pagal ląstelių struktūrą studijuoti chemijos lygiu. Nuo nukleino rūgštys buvo atrasta - genetinės medžiagos pagrindas.

Atidarymas "paveldimas molekulių"

Šiuolaikinės genetikos žino beveik viską apie nukleino rūgščių, bet, žinoma, ne visada taip. Pirmoji prielaida yra ta, kad chemikalai kažkaip gali būti susijęs paveldimumas, buvo tik 19 amžiuje. Šios problemos tyrimas tuo metu užsiima biochemikas F. Miescher ir broliai Hertwig biologų. 1928, rusų mokslininkas N. K. Koltsov remiantis tyrimų rezultatai rodo, kad visi paveldimas savybes gyvų organizmų yra užkoduoti ir įdedamas į milžinišką "paveldimas molekulių". Tačiau jis sakė, kad šios molekulės yra sudarytos iš užsakomų vienetų, kurie, iš tiesų, yra genai. Tai buvo tikrai laimėjimas. Koltsov taip pat nustatoma, kad duomenys yra "paveldimas molekulės" yra supakuoti į varžas specialiose struktūrose vadinamų chromosomos. Vėliau ši hipotezė buvo patvirtinta ir davė impulsą mokslo vystymosi 20 amžiuje.

Mokslo plėtra 20 amžiuje

Genetikos ir tolesnių tyrimų plėtra lėmė skaičius ne mažiau svarbių atradimų. Buvo nustatyta, kad kiekvienas chromosomos ląstelėje yra tik viena didelį DNR molekulę, sudarytas iš dviejų dalių. Jos daug segmentai - tai genai. Jų pagrindinis bruožas yra tai, kad jie turi tam tikrą būdą, kaip koduoti informaciją apie fermentų struktūrą. Bet genetinės informacijos dėl tam tikrų funkcijų realizavimas srautus, susijusius su kito tipo nukleino rūgščių - RNR. Ji yra sintetinamas DNR ir padaryti kopijas geno. Ji taip pat vykdo informacijos apie ribosomos, kur reikia, fermentinių baltymų sintezę. DNR struktūra buvo nustatyta 1953 m, ir RNR - per laikotarpį nuo 1961 iki 1964 m.

Nuo to laiko, molekulinės genetikos pradėjo kurti nepaprastai greitai. Šios išvados sudarytos studijų pagrindu, kuris lėmė diegimo modelių genetinės informacijos buvo atskleista. Šis procesas yra atliekamas esant molekuliniu lygiu ląstelėse. Taip pat buvo gauta iš esmės naujos informacijos apie informacijos genuose saugojimui. Laikui bėgant, buvo nustatyta, kaip DNR dubliavimo mechanizmų atsirasti prieš ląstelių dalijimosi (replikacijos), informacija skaitymo apdoroja molekulę RNR (transkripcijos), baltyminių fermentų sintezę (transliacija). Paveldimumo ir pokyčių principai paaiškinti buvo aptikta jų vaidmuo vidaus ir išorės aplinkos ląsteles.

Transkripcija DNR struktūrą

Genetika metodai sparčiai vystėsi. stenograma chromosomų DNR buvo svarbus laimėjimas. Paaiškėjo, kad yra tik dviejų tipų grandinės sekcijų. Jie skiriasi viena nuo kitos nukleotidų. Pirmasis tipas kiekvieno sklypo yra originalus, tai yra, jis turi įgimtą unikalumo. Antroji sritis apima kitą skaičių reguliariai pasikartojančių sekų. Jie buvo vadinami kartojasi. 1973 buvo nustatyta, į tai, kad unikalus zona yra visada pertraukta skirtingų genų. Segmentas visada baigiasi peržaisti. Šis skirtumas koduoja tam tikras fermentinių baltymų, ji yra už juos "vadovaujasi" RNR skaitant informaciją iš DNR.

Pirmieji atradimai genų inžinerijos

Besivystančios nauji metodai genetikos lėmė tolesnių atradimų. Jis buvo atskleidė Unikalus objekto visų gyvų klausimu. Mes kalbame apie galimybę atkurti pažeistus plotus DNR grandinėje. Jie gali atsirasti dėl įvairių neigiamų poveikių rezultatas. Gebėjimas save remontas buvo vadinamas "genetinio remonto procesą." Šiuo metu daugelis žymių mokslininkų išreiškia pakankamai įrodymų pagrindu viltį už galimybę "Pasirinkti iš" tikrų genų ląstelėje. Ką jis gali duoti? Pirmoji galimybė pašalinti genetinius defektus. Tokių problemų, susijusių su genų inžinerijos studijų.

replikacijos

Molekulinė genetika studijuoja perdavimo genetinės informacijos procesus reprodukcijai metu. Saugoti nekintamumu užkoduota genų, būtų užtikrinta, tiksliai atgaminti ląstelės dalijimosi metu. Visa mechanizmas šio proceso yra išsamiai išnagrinėti. Buvo nustatyta, kad tiesiogiai prieš padalinys vyksta ląstelių, replikacija yra atliekamas. Tai yra DNR dvigubai procesas. Jis lydi absoliučiai tiksli kopija originalo molekulių papildomumo taisyklių. Ji yra žinoma, kad iš DNR grandinę dalis yra tik keturių tipų nukleotidų. Tai Guaninas, adenino, citozinas ir timino. Atsižvelgiant į papildomumo taisyklė, atrado mokslininkai Crick ir Watson AD 1953, į dvigubo gijų DNR adenino struktūros atitinka timino ir cytidylic nukleotido - guanino. replikacijos proceso metu yra tiksli kopija kiekvienu DNR vijos pakeičiant norimą nukleotidą.

Genetika - mokslas yra gana jauna. Replikacijos procesas buvo tiriamas tik 20 amžiaus 50s. Tada jis buvo atrasta fermento DNR polimerazę. 70s, po kelerių metų tyrimų, buvo nustatyta, kad replikacijos - daugiapakopė procesą. Į DNR molekulių sintezės tiesiogiai dalyvauja keletas skirtingų rūšių DNR polimerazės.

Genetika ir sveikata

Visa informacija susijusi su atkūrimo taško genetinės informacijos proceso metu DNR replikacijos, yra plačiai naudojami šiuolaikinėje medicinos praktikoje. Nuodugnaus tyrimo įstatymų kuris paprastai yra sveikas kūnas, o tais atvejais, patologinių pokyčių jų. Pavyzdžiui, įrodyta, eksperimentais ir patvirtino, kad, tam tikrų ligų vaistas gali būti pasiektas įtakos iš išorės replikuotis genetinės medžiagos ir dalijant procesų somatinių ląstelių. Ypač jei patologija, susijusi su kūno metaboliniams procesams veikimą. Pavyzdžiui, ligų, tokių kaip rachito ir fosforo apykaitos sutrikimas, tiesiogiai sukelia slopina DNR replikacija. Kaip tai galima pakeisti, kad valstybę iš išorės? Jis buvo susintetinti ir išbandyti vaistus, kurie skatina procesus spaudė. Jie aktyvuoja DNR replikaciją. Ji prisideda prie normalizavimo ir reabilitacijos patologinių būklių, susijusių su liga. Tačiau genetiniai tyrimai nestovi vietoje. Kasmet vis daugiau duomenų, kad padėtų jums ne tik išgydyti ir išvengti galimo ligos.

Genetika ir narkotikai

Tiek daug sveikatos klausimų, susijusių su molekulinės genetikos. Biologijos kai kurių virusų ir mikroorganizmų toks, kad jų veikla žmogaus organizme kartais veda prie DNR replikacijos nepavyksta. Taip pat jau ji nustatė, kad tam tikrų ligų priežastis yra ne slopinimas šį procesą ir jos pernelyg didelio aktyvumo. Pirmiausia, tai virusinių ir bakterinių infekcijų. Jie sukelia tai, kad paveiktos ląstelės ir audiniai pradeda sparčiai daugintis patogeniniai mikrobai. Taip pat į šią patologiją, yra vėžys.

Šiuo metu, yra daug vaistų, kurie gali slopinti DNR replikacijos ląstelėje skaičius. Dauguma jų buvo susintetinti tarybinių mokslininkų. Šie vaistai yra plačiai naudojami medicinos praktikoje. Tai apima, pavyzdžiui, nuo tuberkuliozės narkotikų grupė. Yra antibiotikai, slopinantys replikacijos ir dalyba patologinių procesų ir mikrobinių ląstelių. Jie padeda organizmui greitai susidoroti su užsienio agentas, neleidžiant jiems daugintis. Tokie vaistai suteikia puikią gydomąjį poveikį dėl sunkaus ūmaus infekcijų dauguma. A ypač plačiai naudojamas naudojantis duomenų rasti auglių ir navikų gydymui. Tai yra prioritetas, kad Rusija pasirinko genetikos institutas. Kiekvienais metais yra nauji ir tobulesni vaistai, kurie užkerta kelią vėžio vystymuisi. Tai suteikia viltį dešimtys tūkstančių sergančių žmonių visame pasaulyje.

Transkripcijos ir raštu procesai

Po to, kai DNR ir genų vaidmenį kaip baltymo sintezei šabloną, o patyrę mokslininkai genetikai laboratorinių bandymai buvo atlikti ir gauta rezultatų parodė, kad amino rūgštys yra renkami daugiau sudėtingų molekulių tada, branduolio. Bet po naujų duomenų jis tapo aišku, kad taip nėra. Amino rūgštys yra ne remiantis vietų DNR genų. Buvo nustatyta, kad šis sudėtingas procesas vyksta keliais etapais. Pirma, genai yra pašalinami kopijos - messenger RNR. Šios molekulės iš ląstelės branduolį ir yra perkeltas į konkrečias struktūras - ribosomų. Ji yra šių organoidus ir statyti amino rūgščių ir baltymų sintezę. Gaminusios kopijas DNR vadinamas procesas "transkripcijos." Iš baltymų sintezė pagal RNR kontrolės - ". Laidą" Iš tikslių mechanizmų šių procesų bei principų įtaka jų tyrimas - pagrindinis uždavinys šiuolaikinės genetikos, molekulinės struktūros.

Prasmė transkripcijos ir vertimų mechanizmų medicinoje

Pastaraisiais metais tapo aišku, kad skrupulingai išnagrinėjus visų transkripcijos ir vertimo etapuose yra būtinas šiuolaikinės sveikatos priežiūros. Genetikos institutas, Rusijos mokslų akademija jau seniai patvirtina faktas, kad beveik bet kokios ligos vystymosi stebimas intensyvus sintezę toksiški ir kenksmingi žmogaus organizmui baltymų. Šis procesas gali vykti pagal genus, kurie paprastai neaktyvus kontrolės. Arba joje atsirado sintezę, kuris yra atsakingas už skverbiasi ląsteles ir audinius žmogaus patogeninių bakterijų ir virusų. Taip pat, žalingo baltymų formavimas gali skatinti aktyviai susirgti vėžiu auglius. Štai kodėl išsamus tyrimas iš visų transkripcijos ir vertimo šiuo metu etapais yra labai svarbus. Taigi galite nustatyti būdus, kaip spręsti ne tik su pavojingų infekcijų, bet taip pat vėžio.

Šiuolaikinės genetikos - nuolatinis paieška ligos vystymosi mechanizmus, ir vaistai gydyti juos. Tai dabar galima slopinti vertimo procesus paveiktų organų ar kūno kaip visumos, tokiu būdu slopina uždegimą. Iš esmės, tai apie tai ir pastatė daugumą žinomų poveikio antibiotikų, pavyzdžiui, tetraciklinas ir streptomicino serijos. Visi šie vaistai selektyviai slopina vertimo procesus ląstelėse.

Iš procesų genetinės rekombinacijos tyrimo vertė

Labai svarbu vaistą kaip išsamią studiją dėl genetinės rekombinacijos, kuri yra atsakinga už perdavimo ir keitimosi dalių chromosomų ir atskirų genų procesus. Tai yra svarbus veiksnys infekcinių ligų vystymuisi. Genetinė rekombinacija yra įsiskverbimo į žmogaus ląstelių bei užsienio DNR įvedimo pagrindas, dažnai tiek virusinės, medžiaga. Kaip rezultatas, sintezė ant ribosomos yra ne "native" baltymai organizme ir patogeninių jam. Pagal šį principą, yra į visą kolonijų virusų ląstelių reprodukcija. Metodai Žmogaus genetikos orientuota į besivystančių priemones, skirtas kovai su infekcinių ligų ir užkirsti kelią patogeninių virusų surinkimas. Be to, informacijos apie genetinės rekombinacijos kaupimo leido suprasti genų mainų tarp organizmų, kurie atvedė į GMO augalų ir gyvūnų išvaizda principą.

Molekulinės genetikos vertė biologijos ir medicinos

Per pastarąjį šimtmetį, pirmasis klasikinis atidarymo, tada molekulinės genetikos mes turėjome milžinišką ir net lemiamą įtaką visų biologinių mokslų pažangos. Ypač stipriai žengė į priekį vaistą. Genetinių tyrimų pasisekimas leido suprasti, kai mįslingas procesus paveldėjimo genetinių bruožų ir atskirų plėtros į individualus. Taip pat puikus, kaip greitai šis mokslas iš grynai teorinis į praktinį peraugo. Ji tapo svarbi šiuolaikinės medicinos. Išsamus tyrimas molekulinės-genetiniai dėsningumai tarnavo kaip į procesus, vykstančius organizme, kaip paciento ir sveikam žmogui supratimo pagrindu. IT genetika davė impulsą mokslų, pavyzdžiui, virusologijos, mikrobiologijos, endokrinologijos, farmakologijos ir imunologijos vystymosi.