Klasifikasi gen - struktur dan fungsi

GMO, diagnosis pranatal, penyahkodan DNA pengklonan - banyak teknologi masa kini dan masa akan datang adalah berkaitan dengan ilmu pengetahuan ini. klasifikasi Gene memungkinkan untuk mengkaji ciri-ciri mereka dan perubahan keupayaan. Jadi, apa yang diketahui tentang mereka hari ini?

gen

Dalam setiap sel setiap organisma hidup mengandungi semua maklumat mengenainya. Dalam teori ini harus cukup untuk dapat menghasilkan semula salinan tepat. Dan terima kasih kepada DNA sebenarnya pasport genetik. Dengan sampel, kita boleh mendapat panjang spesies pupus haiwan dan tumbuh-tumbuhan dan untuk menghentikan kepupusan mereka yang terancam.

Gene - adalah unit asas bahan keturunan. Mereka menambah sehingga beberapa yang lebih besar, dan mereka, seterusnya, membentuk molekul DNA. Malah, setiap bahagian itu - adalah elemen kod dalam bentuk urutan nukleotida yang disulitkan dan semua maklumat tentang organisma. Dan sains yang menyiasat apa jenis maklumat, apakah fungsi-fungsi unit individu, apakah klasifikasi struktur dan fungsi gen dan isu-isu lain yang berkaitan, yang agak muda, tetapi telah berjaya untuk membuktikan keperluan dan menunjukkan potensi yang besar.

kajian

Hakikat bahawa sesetengah kanak-kanak mewarisi sifat-sifat daripada ibu bapa dan keluarga yang lebih luas, telah lama dikenali. Walau bagaimanapun, untuk masa yang lama ia adalah benar-benar jelas apa mekanisme penghantaran maklumat tentang rupa, sifat, penyakit daripada ibu bapa kepada anak-anak, cucu dan keturunan selanjutnya. Pada peringkat ini, ia adalah bernilai menyebut Mendel yang terkenal menggubal undang-undang pewarisan ciri-ciri tertentu, walaupun tidak mengetahui bagaimana ia berlaku.

Satu kejayaan dalam kajian gen telah menjadi satu perkara masa sejak kedatangan mikroskop. Dalam sel nukleus ditemui di mana manusia boleh melihat dalam masa beberapa dekad. Yang paling menarik ialah bahawa pembukaan yang saintis masa panjang adalah betul-betul di bawah hidung kita, tetapi mereka berdegil tidak melihat kepadanya.

Hakikat bahawa DNA pertama kali dikenal pasti kembali pada tahun 1868. Tetapi sehingga awal abad XX, ramai ahli biologi yakin bahawa bahan ini mempunyai rizab fosforus pengumpulan fungsi dalam badan, dan tidak memainkan peranan sebagai repositori penuh dengan maklumat berkod mengenainya. Tentang beberapa eksperimen yang membuktikan bahawa ia adalah tujuan utama DNA telah dijalankan di pertengahan abad ini. Tetapi cara penghantaran dan struktur bahan kekal tidak diketahui.

Penyahkodan genom

Berdasarkan kajian oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin pada tahun 1953, Francis Dzheyms Uotson dan Crick hipotesis bahawa DNA ialah heliks ganda dua. Kemudian hipotesis ini telah membuktikan, yang mana saintis menerima Hadiah Nobel.

Sekarang sebelum sains berhadapan dengan tugas mengekod tahun genetik, yang akan membenarkan untuk menjawab banyak soalan. Di sini, dalam kes yang dimasukkan bukan sahaja biologi, tetapi fizik dan matematik. Kaedah pengekodan bagi dekad kekal misteri, tetapi ia adalah jelas bahawa dia triplet, iaitu, terdiri daripada komponen tiga nukleotida. Pada tahun 1965 beliau akhirnya mula memahami makna semua unit yang dipanggil codons. Cipher digodam.

Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna bahawa ahli-ahli sains tidak kekal misteri. Penyelidikan masih berterusan, tetapi pengelasan gen dan kajian mereka memberi gambaran yang lebih ke dalam sifat beberapa penyakit dan kaedah rawatan mereka. Sekarang orang yang lulus darah, boleh mengetahui apa penyakit mereka mempunyai risiko, sama ada risiko mewarisi satu atau masalah kesihatan yang lain adalah tinggi dari ibu bapa mereka dan memberikan mereka kepada kanak-kanak. Ini telah menyumbang kepada kemajuan yang serius dalam banyak bidang perubatan.

fungsi gen

Apabila tujuan DNA menjadi jelas, saintis yang berminat dalam persoalan apa yang dimaksudkan dengan setiap sekeping kod yang mana ia bertanggungjawab, apa proses dalam badan bermula. Dan selama beberapa dekad terlibat dalam mencari jawapan, ramai penyelidik. Pada masa ini semua, ia menjadi jelas, pertama, bahawa gen - ini bukanlah satu unit dibahagikan maklumat genetik, dan kedua, bahawa radas konsep saintis memerlukan pengembangan.

Ia telah diperkenalkan beberapa terma yang lebih baik akan mencerminkan secara lisan proses yang berlaku dalam amalan. Tetapi semua fungsi gen dan kekal dalam kata-kata yang agak samar-samar - sintesis protein dan polypeptides. Setiap bahagian DNA bertanggungjawab untuk bahan tertentu mereka, dan bagaimana ia memberi kesan kepada badan, dalam kebanyakan kes ia adalah sukar untuk mengatakan. Penyelidik masih belum bekerja keras untuk dapat mengatakan bahawa gen tertentu, sebagai contoh, yang bertanggungjawab untuk warna mata, kulit yang baik dan beberapa ciri jantung. Segala-galanya adalah rumit oleh hartanah tertentu DNA.

klasifikasi

Ia adalah jelas bahawa setiap unit DNA melakukan beberapa tugas tertentu, walaupun mereka masih tidak diketahui dan kemanusiaan. Bermula dari premis ini, klasifikasi struktur dan fungsi moden gen. Ia paling kerap digunakan, tetapi terdapat lain, lebih khusus, dan mengambil kira beberapa ciri-ciri khusus kawasan-kawasan tertentu DNA. Secara umum, ini bermakna klasifikasi gen: struktur dan peraturan (fungsi). Setiap spesies ini, seterusnya, boleh dibahagikan kepada kumpulan. Sebagai contoh, di kalangan pengawal selia membezakan pengubah, penebat, perencat, dan lain-lain

gen bahagian juga digunakan oleh kriteria kesan ke atas daya maju, membayangkan maut, unit separuh-maut dan neutral.

perbezaan asas

Hanya di atas klasifikasi biasa gen telah diperiksa. bahagian struktur dan fungsi DNA, menurut beliau, bertentangan antara satu sama lain, tetapi dalam realiti, ia tidak begitu. Mereka tidak boleh bekerja bersendirian, dan setiap kumpulan ini adalah penting dalam cara sendiri.

gen struktur bertanggungjawab untuk sintesis langsung protein penting dan asid amino. Pengawal selia juga menjejaskan operasi mereka, mengawal ON dan OFF mereka semasa pembangunan, dan juga terlibat dalam penciptaan excipients lain. Dengan sifat kesannya ke atas bahagian struktur, mereka dibahagikan kepada inhibitors, penahan, enhancers dan Penukar. Aktiviti mereka membolehkan anda untuk mempercepatkan atau melambatkan pembangunan ciri-ciri tertentu.

hartanah

Setiap unit DNA mempunyai beberapa ciri-ciri, yang membolehkan molekul protein kecil untuk mengekod semua maklumat tentang organisma:

1. Diskret. Setiap gen bertindak sebagai unit bebas.
2. Kestabilan. Jika anda tidak melakukan mutasi masa ini, atau satu lagi sebahagian daripada DNA diwariskan kepada generasi masa depan tidak terjejas.
3. Kekhususan. Setiap gen memberi kesan kepada pembangunan sifat tertentu.
4. Dos. Menukar bilangan gen dalam organisma membawa kepada pelanggaran (contohnya, sindrom Down - meningkatkan bilangan kromosom).
5. Pleiotropy. Keupayaan gen tunggal menggalakkan beberapa ciri-ciri.

Masih terdapat banyak untuk belajar. Ya, para saintis telah mencapai kejayaan yang memberangsangkan dengan membaca DNA, dan lebih baik pemahaman apabila klasifikasi gen telah terbentuk. Struktur dan peraturan sampingan, bekerja bersama-sama, memahami mekanisme pengekodan - abad yang lalu adalah ledakan sebenar dalam pembangunan biologi. Tetapi masih terdapat banyak untuk belajar.

Prospek untuk pembangunan sains

Walaupun genetik adalah sains yang agak muda, ia sudah jelas bahawa ia sedang menunggu untuk masa depan yang besar. Rawatan penyakit yang dianggap sia-sia, meningkatkan sifat-sifat tumbuhan dan haiwan, yang membolehkan untuk membangunkan pertanian, pemulihan biodiversiti - semua ini boleh dilakukan sekarang. Kekangan utama untuk terus mengkaji, eksperimen, dan yang terkandung dalam kehidupan - etika. isu-isu moral yang dihadapi umat manusia, belajar untuk menguruskan maklumat yang dikodkan dalam DNA belum difahami sepenuhnya.