גן סיווג - מבני ותפקודי

GMO, אבחון טרום לידתי, DNA פענוח שיבוט - הרבה טכנולוגיה ההווה והעתיד מחובר עם המדע הזה. סיווג Gene אפשר ללמוד שינוי התכונות והיכולות שלהם. אז, מה שידוע עליהם היום?

גנים

בכל תא של כל יצור חי מכיל את כל המידע על זה. בתיאוריה זה אמור להיות מספיק כדי להיות מסוגל לשחזר העתק מדויק. וכל בזכות DNA היא למעשה דרכון גנטי. עם הדגימות שלו, נוכל לגזור ארוך מינים שנכחדו של חיות וצמחים וכדי לעצור את ההכחדה של מי מאוימים.

ג'ין - היא היחידה הבסיסית של חומר תורשתי. הם מסתכמים חלק הגדול, והם, בתורם, לפצות מולקולת הדנ"א. למעשה, כל פיסת אותו - הוא אלמנט קוד בצורת רצף של נוקלאוטידים אשר מוצפן כל המידע על האורגניזם. וגם המדע שחוקר איזה סוג של מידע, מה הם התפקידים של היחידות הנפרדות, מהי הסיווג המבני ותפקודי של גנים ונושאים אחרים הקשורים, הוא יחסית צעיר, אבל כבר הספיק להוכיח את נחיצותו ולהראות פוטנציאל גדול.

מחקר

העובדה שחלק מהילדים יורשים תכונות מהוריהם ואת המשפחה המורחבת, כבר זמן רב ידוע. עם זאת, במשך זמן רב לא היה ברור לחלוטין מה המנגנון של העברת המידע על המראה, אופי, מחלות מהורים לילדים, נכדים וצאצאים נוספים. בשלב זה כדאי להזכיר את מנדל המפורסם ניסח את חוקי התורשה של תכונות מסוימות, אם כי לא ידע איך זה קורה.

פריצת דרך בחקר הגנים הפכה עניין של זמן מאז כניסתו של מיקרוסקופים. בתא גרעינים נמצאו שבו האנושות יכולה להיראות בתוך עשורים. המעניין ביותר הוא כי הפתיחה עבור מדעני זמן רבים היו ממש מתחת לאפנו, אך הם בעקשנות לא שמו לב אליו.

העובדה DNA זוהה לראשונה בשנות 1868. אבל עד תחילת המאה ה XX, ביולוגים רבים היו משוכנעים כי חומר זה יש תפקיד הצטברות עתודות זרחן בגוף, ואינו לשחק את התפקיד של מאגר מלא של מידע מקודד על זה. אודות ניסויים מסוימים כי הוכיחו כי הוא המטרה העיקרית של ה- DNA בוצעה באמצע המאה. אבל במצב של שידור והמבנה של החומר נשאר לא ידוע.

פענוח הגנום

בהתבסס על מחקרים ידי מוריס וילקינס רוזלינד פרנקלין ב 1953, פרנסיס Dzheyms Uotson וקריק שיערו כי ה- DNA הוא סליל כפול. מאוחר השערה זו הוכחה, אשר מדענים קיבלו פרס נובל.

עכשיו לפני המדע מתמודד עם המשימה של פענוח השנה הגנטית, אשר תאפשר לענות על שאלות רבות. כאן, במקרה שהכנסת לא ביולוגיה בלבד, אבל פיזיקה ומתמטיקה. שיטת הקידוד במשך עשרות שנים נותר בגדר תעלומה, אבל היה ברור שהוא שלישיה, כלומר, מורכב מרכיב שלושה נוקליאוטידים. בשנת 1965 הוא סוף סוף התחיל להבין את המשמעות של כל היחידות הנקראות קודונים. ההצפנה נפרצה.

עם זאת, אין זה אומר כי מדענים לא נשארו תעלומות. המחקר עדיין בעיצומם, אך הסיווג של גנים והלימוד שלהם נתן תובנה רבה יותר את האופי של כמה מחלות ושיטות הטיפול שלהם. עכשיו העוברים בדם, יכול לברר מה מחלות הם נמצאים בסיכון, אם הסיכון של יורש אחד או בעיות בריאות אחרות הוא גבוה מהוריהם ולתת להם ילדים. זה תרם התקדמות רצינית בתחומים רבים של רפואה.

תפקוד הגן

כאשר המטרה של DNA התברר, מדענים מתעניינים בשאלה מהי המשמעות של כל פיסת קוד עבור שבאחריותה, מה תהליכים בגוף מתחיל. ובשביל עשורים העוסקים בחיפוש אחר תשובות, חוקרים רבים. במשך כל הזמן הזה, התברר, לראשונה, כי הגן - זה לא יחידה בלתי ניתנת לחלוקה של מידע גנטי, ושנית, כי המנגנון המושגי של מדענים היא זקוק רחב.

זה הוצג כמה מונחים כי טוב ישקף באופן מילולי את התהליכים המתרחשים בפועל. אבל כל הפונקציות של הגן ונותרו בתוך ניסוח מעורפל למדי - הסינתזה של חלבונים פוליפפטידים. כל פיסת דנ"א אחראית לחומר המסוים שלהם, ואיך זה משפיע על הגוף, ברוב המקרים זה קשה לומר. חוקרים עדיין צריכים לעבוד קשה כדי להיות מסוגל לומר כי גנים מסוימים, למשל, אחראי צבע עיניים, עור טוב וכמה תכונות של הלב. הכל מסתבך בשל תכונות מסוימות של ה- DNA.

סיווגים

ברור כי כל יחידה של DNA מבצעת מטלה מסוימת, גם אם הם עדיין לא ידועים והאנושות. החל מ ההנחה הזאת, סיווג מבני ותפקודי מודרני של גנים. הוא משמש לרוב, אך ישנם אחרים, יותר מיוחדים, תוך לקיחה בחשבון כמה תכונות ספציפיות של אזורים מסוימים של ה- DNA. באופן כללי, זה אומר סיווג של גנים: מבניים ורגולטוריים (תפקודית). כל אחד מן המינים האלה, בתורם, יכול להיות מחולק לקבוצות. לדוגמא, בקרב רגולטורים להבחין מכפילים, מדכאים, מעכבים, וכו '

גני חטיבה משמשים גם לפי הקריטריון של השפעה על הכדאיויות, רומזים יחידות קטלניות, חצי קטלניים ניטראליות.

הבדלים מהותיים

בדיוק מעל הסיווג הנפוץ של גנים נבדק. מבניים וחלקים פונקציונליים של DNA, לדבריה, מנוגדים זה לזה, אבל במציאות זה לא כך. הם לא יכולים לעבוד לבד, ועל כל אחת מהקבוצות הללו היא חשובה בדרכו שלו.

גנים מבניים אחראים הסינתזה הישירה של חלבונים חיוניים וחומצות אמינו. הרגולטורים גם להשפיע על פעולתם, שליטה בכוחות לסירוגין במהלך הפיתוח, כמו גם עוסקת ביצירת חומרים בלתי פעילים אחרים. מטבעו של השפיע על החלק המבני, הם מחולקים מעכבים, מדכאים, משפרי מכפילים. הפעילות שלהם מאפשרת לך להאיץ או להאט את הפיתוח של תכונות מסוימות.

המאפיינים

כל יחידה של DNA יש מספר מאפיינים המאפשרים מולקולת חלבון קטן יחסית כדי לקודד את כל המידע על האורגניזם:

1. דיסקרטי. כל גן פועל כיחידה.
2. יציבות. אם לא מוטציות נוכחיות, או בחלק אחר של DNA עבר על עתיד דורות שלמים.
3. סגולי. כל גן משפיע על ההתפתחות של תכונה מסוימת.
4. מינון. שינוי מספר גנים באורגניזם גורר פגיעה (לדוגמה, תסמונת דאון - הגדלת מספר הכרומוזומים).
5. פליאוטרופיה. היכולת של גן יחיד לקדם מספר מאפיינים.

יש עדיין הרבה מה ללמוד. כן, מדענים השיגו הרבה על ידי קריאת DNA, ושיפור הבנה כאשר הסיווג של גנים כבר נוצר. מבני ורגולטורית בצד, עובד ביחד, הבנת מנגנון הקידוד - המאה הקודמת היה בום אמיתי בפיתוח הביולוגיה. אבל יש עדיין הרבה מה ללמוד.

הסיכויים להתפתחות המדע

למרות העובדה כי גנטיקה היא מדע צעיר יחסית, כבר כעת ברור כי הוא מחכה עתיד גדול. טיפול במחלות שנחשבו תקווה, שיפור התכונות של צמחים ובעלי חיים, המאפשרים לפתח חקלאות, שיקום של מגוון ביולוגי - כל זה אפשרי עכשיו. המגבלה העיקרית ללמוד עוד, ניסויים, ואת הגלום בחיים - אתיקה. סוגיות מוסריות העומדים בפני האנושות, ללמוד לנהל את המידע המקודד ב- DNA היא עדיין לא ברורות לגמרי.