Geneetika - see ... Geneetika ja tervis. geneetika meetodid

Geneetika - teadus, mis uurib märke edasikandumise mustrite vanemalt järglasele üksikisikud. See distsipliin uurib ka nende omadused ja võime varieeruvus. Seega nagu meedia eenduvad eristruktuuriga - geenid. Praegu teadus on kogunenud piisavalt teavet. See on mitu sektsiooni, millest igaüks on oma eesmärgid ja objektid uuring. Kõige olulisem ossa: klassikaline, molekulaarsed meditsiinigeneetikani ja geenitehnoloogia.

Klassikaline geneetika

Klassikaline geneetika - teadus pärilikkuse. See majutusasutus kõigi organismide edasi aretus nende välised ja sisemised omadused järglastele. Klassikaline geneetika tegeleb ka uuring varieeruvus. Seda väljendatakse sümptomid ebastabiilsust. Need muutused koguneda põlvest põlve. Ainult läbi sellise volatiilsuse organismide võib kohaneda muutustega oma keskkonda.

Geneetiline informatsioon organismide peitub geenides. Praegu peetakse neid alates seisukohalt molekulaargeneetika. Kuigi need mõisted on tekkinud ammu enne ilmumist selles rubriigis.

Terminid "mutatsioon", "DNA", "kromosoomides", "varieeruvuse" tuntuks saanud paljudes uurimustes. Nüüd tulemused sajandeid kogemusi tunduda ilmselge, kuid kui see kõik algas juhuslikult paaritumist. Inimesed on avaldanud soovi saada lehmad kõrge piima udoyami, suuremat sigade ja lammaste paks karusnahast. Nad olid esimesed, isegi mitte teadlased, eksperimendid. Kuid need tingimused on viinud tekkimist teadus, kui klassikalise geneetika. Kuni 20. sajandi ristamine oli ainult teadaoleva ja kättesaadava uurimismeetodeid. Et tulemused klassikalise geneetika on muutunud olulisemaks saavutuseks kaasaegse teaduse bioloogia.

molekulaargeneetika

See on osa, mis uurib kõiki seadusi, mis kehtivad molekulaarsel tasandil protsesse. Kõige olulisem omadus on kõik elusorganismid - on pärilikkus, mis on nad suudavad põlvkonna säilitada olulisi tunnuseid struktuuri organismi, samuti ainevahetusprotsesse vooskeemidena ja vastused mõju erinevate keskkonnategurite. See on tingitud asjaolust, et molekulaarsel tasandil, spetsiaalsete ainete registreerib ja salvestab kõik andmed ja seejärel viia see järgmisele põlvedele viljastamise protsessi. Avastus nende ainete ja nende edasine uuring sai võimalikuks uuring rakustruktuur keemilise tasandil. Kuna nukleiinhappeid avastati - alusel geneetilist materjali.

Avamine "pärilikku molekulid"

Kaasaegne geneetika teab peaaegu kõike nukleiinhapped, kuid loomulikult ei olnud alati nii. Esimene eeldus on, et kemikaalid võivad kuidagi olla seotud pärilikkuse, tehti ainult 19. sajandil. Uuring selle probleemi ajal tegeleb biokeemik F. Miescher ja vennad Hertwig bioloogid. Aastal 1928, Vene teadlane N. K. Koltsov põhineb uuringute tulemused näitasid, et kõik pärilike omaduste elusorganismide on kodeeritud ja paigutatakse hiiglaslik "pärilik molekulid". Kuid ta ütles, et need molekulid koosnevad üksused tellitud, mis tegelikult on geenid. See oli kindlasti läbimurre. Koltsov ka kindlaks, et andmed on "pärilik molekulid" pakitakse puuridesse eriliste nimetatakse kromosoomi. Seejärel see hüpotees leidis kinnitust ja andis tõuke teaduse 20. sajandil.

Teaduse 20. sajandil

Areng geneetika ja täiendavaid uuringuid viinud mitmete mitte vähem olulisi avastusi. Selgus, et iga kromosoomi rakus sisaldab ainult üht suurt DNA molekuli, mis koosneb kahest osast. Tema arvukad segmendid - see on geenides. Nende peamine funktsioon on see, et neil on teatud viisil kodeerida teavet struktuuri ensüümide. Kuid teostus geneetilise informatsiooni teatud funktsioone seotud voogude muud tüüpi nukleiinhappeid - RNA. Seda sünteesitakse DNA ja teha geenikoopiat. Samuti viib informatsiooni ribosoomi, kus sünteesi ensümaatilise valke. DNA struktuuri leiti 1953 ja RNA - ajavahemikul 1961-1964.

Sellest ajast, molekulaargeneetika hakkas arenema hüppeliselt. Need leiud olid aluseks uuringud, mille tulemusel kasutuselevõtu mustrid geneetilise informatsiooni avalikustatud. See protsess viiakse läbi molekulaarsel tasemel rakkudes. Samuti sai täiesti uue informatsiooni teabe talletamises geenides. Aja jooksul on leitud DNA dubleerimist mehhanismid toimuda enne rakkude jagunemist (replikatsiooni), informatsiooni lugemise töötleb molekuli RNA (transkriptsioonis), valgu sünteesi ensüümide (saade). Põhimõtted pärilikkuse ja muutusi selgitada nende rolli sise- ja väliskeskkond rakud tuvastati.

DNA transkriptsiooni struktuuri

geneetika meetodid on arenenud kiiresti. transkripti kromosomaalse DNA oli oluline saavutus. Selgus, et seal on ainult kahte liiki vooluahela lõigud. Nad erinevad üksteisest nukleotiidi. Esimest tüüpi iga maatüki on originaal, see on see on omane ainulaadsus. Teine sisaldab erineva arvu regulaarselt korduv järjestusi. Neid kutsuti kordust. Aastal 1973 tehti kindlaks, et ala kordumatu on alati katkestada distinktiivgeenidega. Segment lõpeb alati kordus. See lõhe kodeerib teatud ensümaatilise valke, on tal "juhitud" RNA lugedes informatsiooni DNA.

Esimene avastused geneetikas

Emerging uusi meetodeid geneetikast tekitas edasisi avastusi. On selgunud unikaalne omadus kõik elusaine. Me räägime võime taastada kahjustatud piirkondades DNA ahela. Nad võivad tekkida erinevate negatiivsete mõjude eest. Võime end parandada on kutsutud "protsessi geneetilise remont." Praegu on paljud väljapaistvad teadlased väljendada piisavalt tõenduspõhiseid lootus võimaluse "noppida" teatud geenide rakust. Mida see annab? Esimene võimalus kõrvaldada geneetilisi defekte. Uuringut selliste probleemide kaasatud geenitehnoloogia.

replikatsiooni

Molekulaargeneetika uurib protsesse edastamise geneetilise informatsiooni käigus paljunemist. Talletamiseks muutumatuse kodeeritud geenide, siis on tagatud täpne reproduktsiooni rakujagunemisel. Kogu mehhanism selle protsessi üksikasjalikult uuritud. Selgus, et otse enne jagamine toimub rakus, replikatsiooni toimub. See on protsess DNA kahekordistamine. Sellele on lisatud täiesti täpne koopia originaal molekulid täiendavust reegel. On teada, et osa DNA ahelate on vaid neli liiki nukleotiidi. On guaniin, adeniin, tsütosiin ja tümiin. Vastavalt täiendavust reeglina avastati teadlased Crick ja Watson AD 1953, struktuuri kaksikahela DNA adeniin vastab tümiin ja cytidylic nukleotiid - guaniin. Replikatsiooniprotsessi käigus on täpses koopia igast DNA ahel, asendades soovitud nukleotiidi.

Geneetika - teadus on suhteliselt noor. Replikatsiooni protsessi on uuritud ainult 50s 20. sajandil. Siis avastati ensüümi DNA polümeraasi. 70ndatel, pärast aastaid kestnud uurimistöö, leiti, et replikatsiooni - mitmeastmelise protsessi. Sünteesis DNA molekulid on otseselt kaasatud mitmeid erinevaid DNA polümeraaside.

Geneetika ja tervis

Kogu informatsioon, mis on seotud esituse baas geneetilise informatsiooni käigus DNA replikatsiooni kasutatakse laialdaselt kaasaegse meditsiinilises praktikas. Põhjalik uuring seadusi, mis on tavaliselt terve keha ja patoloogilistest muutustest neid. Näiteks on tõestatud eksperimentidega ja kinnitas, et ravida teatud haigusi on võimalik saavutada mõju väljastpoolt protsessidele replikatsiooni geneetilise materjali ning jagatakse keharakkudes. Eriti kui seotud patoloogiat toimimist organismis ainevahetusprotsesse. Näiteks haigused nagu rahhiit ja häirimist fosfori ainevahetust, otseselt põhjustatud pärsitakse DNA replikatsiooni. Kuidas on võimalik muuta, et riik väljastpoolt? On sünteesitud ja testitud ravimite, mis stimuleerivad protsesside rõhutud. Nad aktiveerida DNA replikatsiooni. See aitab kaasa normaliseerimiseks ja taastusravi patoloogiliste seisundite haigusega seotud. Aga geeniuuringute ei seisa paigal. Igal aastal üha rohkem andmeid, et aidata teil mitte ainult paraneda ja vältida võimalikke haigusega.

Geneetika ja narkootikumid

Nii palju tervist seotud küsimusi molekulaargeneetika. Bioloogia mõnede viiruste ja mikroorganismid selline, et nende tegevus inimkeha mõnikord viib DNA replikatsiooni ebaõnnestuda. Ka juba kindlaks teha, et põhjus teatud haigusi, ei selle protsessi inhibeerimiseks ja selle ülemäärane aktiivsus. Esiteks, see on viiruslik ja bakteriaalsete infektsioonide. Nad on tingitud asjaolust, et mõjutada rakkude ja kudede hakata kiiresti korrutada patogeensete mikroobide. Lisaks sellele patoloogias vähk.

Praegu on terve rida ravimeid, mis võib pärssida replikatsiooni DNA rakus. Enamik neist olid sünteesitud Nõukogude teadlased. Need ravimid on laialdaselt meditsiinis. Nende hulka kuuluvad näiteks rühm Tuberkuloosivastase narkootikume. On antibiootikume, mis pärsivad replikatsiooni ja jagunemise patoloogilisi protsesse ja mikroobide rakud. Nad aitavad organismil kiiresti tegelema välisriigi agent, mis takistab nende paljunemist. Sellised ravimid on väga hea ravitoime enamik tõsiseid ägedate infektsioonide. Eriti laialt kasutusel vahendid andmete leitud kasvajate ja kasvajad. See on prioriteet, et Venemaa valis Instituut Genetics. Igal aastal on uute ja paremate ravimite, mis takistavad vähi arengut. See annab lootust, et kümned tuhanded haiged inimesed üle kogu maailma.

Protsesse transkriptsioon ja translatsioon

Pärast tulemuste rolli DNA ja geenide mallina valgusünteesi, samas kogenud teadlased geneetika laboris Katsed tehti ja sai on näidanud, et aminohapped kogutakse keerulisem molekulide siis tuumas. Aga pärast uute andmete põhjal on saanud selgeks, et see ei ole. Aminohapped ei põhine kohtadest DNA geene. Selgus, et see keeruline protsess toimub mitmes etapis. Esiteks geenid eemaldati kopeerivad - messenger RNAs. Need molekulid otsa rakutuuma ja viiakse konkreetsete struktuuride - ribosoomid. Just nendes organellid ja build aminohapete ja valkude sünteesi. Tootmisprotsessis DNA koopiaid nimetatakse "transkriptsiooni." Süntees kontrollitud valkude RNA - "eetrisse." Uuring täpne toimemehhanism nende protsesside ja põhimõtete mõju neile - peamine ülesanne kaasaegse geneetika, molekulaarbioloogia struktuure.

Mõiste transkriptsiooni ja translatsiooni mehhanismid meditsiinis

Viimastel aastatel on saanud selgeks, et kontrollida väga hoolikalt kõikide etappide transkriptsiooni ja translatsiooni on oluline kaasaegse tervishoiu. Institute of Genetics, Venemaa Teaduste Akadeemia on ammu kinnitanud, et arengus peaaegu iga haiguse täheldatud intensiivne süntees mürgiste ja kahjulike inimkeha valgud. See protsess võib toimuda kontrolli all geenid, mis on tavaliselt aktiivne. Kas see kasutusele sünteesi, mis on vastutav läbida kudede ja rakkude inimesele patogeensete bakterite ja viiruste eest. Samuti teket kahjulikke valk võib stimuleerida aktiivselt arendada kasvajate. See on põhjus, miks põhjaliku uuringu kõigis etappides transkriptsiooni ja translatsiooni ajal on äärmiselt oluline. Nii saate kindlaks teha, kuidas tegeleda mitte ainult ohtlike nakkuste, vaid ka vähk.

Modern Geneetika - pidev otsing haiguse arengu mehhanismid ja narkootikumide raviks neid. Nüüd on võimalik inhibeerida tõlkeprotseduuri mõjutatavate organite või keha tervikuna seeläbi maha põletik. Põhimõtteliselt on sellel ja ehitatud enamik tuntud antibiootikumide toimele, nagu tetratsükliin ja streptomütsiini seeria. Kõik need ravimid inhibeerivad selektiivselt tõlkeprotseduuri rakkudes.

Väärtust Uuringu protsesside geneetilise rekombinatsiooni

On väga oluline, et ravimi üksikasjalik uuring protsessid geneetilise rekombinatsiooni mis vastutab edastamist ja vahetamist osad kromosoomid ja üksikute geenide. See on oluline tegur arengus nakkushaigusi. Geneetiline rekombinatsioon on aluseks tungimise inimrakkude ja võõra DNA, sageli viirusliku, materjali. Selle tulemusena ribosoomide sünteesi ei ole "native" valgud keha ja patogeensete teda. Selle põhimõtte kohaselt on reprodutseerimise rakkudes kogu kolooniad viirused. Meetodid Inimgeneetika keskendunud vahenditega võidelda nakkushaiguste ja vältida koost patogeensete viiruste. Lisaks kogunemine informatsioon geneetilise rekombinatsiooni lasti põhimõtet mõista vahetamist geenide vahel organismid, mis tõi kaasa välimuse GMO taimi ja loomi.

Väärtust molekulaar geneetika bioloogia ja meditsiini

Viimase sajandi esimesel avamisel klassikaline ja seejärel molekulaargeneetika meil oli tohutu ja isegi otsustav mõju edu kõigi bioloogiliste teaduste. Eriti tugevalt astus meditsiin. Edu geneetilised uuringud lubatud mõista kui Salapärane protsesside geneetilise tunnused ja arengu indiviiditi. Tähelepanuväärne on ka see, kui kiiresti see teaduse puhtalt teoreetiline praktilise kasvanud. Sellest on saanud oluline kaasaegne meditsiin. Üksikasjaliku uuringu molekulaargeneetilised seaduspärasused olnud aluseks arusaamiseks toimuvate protsesside veekogu kui patsiendi ja terve inimene. See geneetika andis tõuke teaduste nagu viroloogia, mikrobioloogia, endokrinoloogia, farmakoloogia ja immunoloogia.