Ģenētika - šo ... Ģenētika un veselību. ģenētika metodes

Ģenētika - zinātne, kas pēta pazīmes pārvades modeļus no vecākiem pēcnācējiem indivīdiem. Šī disciplīna arī pārbauda savas īpašības un spējas mainību. Tātad, tāpat kā media izbāzt īpaša struktūra - gēnus. Šobrīd zinātne ir uzkrāts pietiekami daudz informācijas. Tajā ir vairākas sadaļas, no kurām katrai ir savi mērķi un objektu pētījumā. Svarīgākie sekcijas: klasiskā, molekulāro, medicīniskā ģenētika un gēnu inženierijas palīdzību.

Klasiskās ģenētika

Klasiskās ģenētika - zinātne par iedzimtību. Šis īpašums visu organismu iet vaislas savus ārējos un iekšējos iezīmes pēcnācēja. Klasiskās ģenētika arī nodarbojas ar izpēti mainīgumu. To izsaka simptomus nestabilitāti. Šīs izmaiņas uzkrāt no paaudzes paaudzē. Tikai ar šādu svārstīguma organismi var pielāgoties vides izmaiņām.

Ģenētiskā informācija par organismu slēpjas gēnos. Pašlaik tie tiek uzskatīti no viedokļa molekulārās ģenētikas. Lai gan šie jēdzieni ir radušies ilgi pirms parādīšanās šajā sadaļā.

Termini "mutāciju", "DNS", "hromosomās", "mainīgumu" kļuvis zināms, daudzos pētījumos. Tagad gadsimtu pieredzes rezultāti, šķiet skaidrs, bet tad, kad tas viss sākās ar izlases pārošanās. Cilvēki vēlas saņemt govis ar augstu piena udoyami, lielākām cūku un aitu ar biezu kažokādas. Viņi bija pirmie, pat ne zinātnieki, eksperimenti. Tomēr šie apstākļi ir radījis ar zinātni, kā klasiskā ģenētiku. Līdz 20. gadsimta krustojums bija vienīgais zināmais un pieejama metode pētījumiem. Ka klasiskās ģenētikas rezultāti ir kļuvuši par nozīmīgu sasniegumu mūsdienu bioloģijas zinātnes.

molekulārā ģenētika

Šī ir sadaļa, kas pēta visus likumus, kas attiecas molekulārā līmenī procesiem. Svarīgākā īpašība visos dzīvajos organismos - ir iedzimtība, tas ir, viņi spēj paaudzes saglabāt galvenās iezīmes struktūras organisma, kā arī vielmaiņas procesa plūsmas diagrammas un atbildes uz ietekmi dažādu vides faktoru. Tas ir saistīts ar to, ka pie molekulārā līmenī, speciālas vielas ierakstīt un uzglabāt visu informāciju un pēc tam nodot to nākamajām paaudzēm apaugļošanas procesā. bija iespējama šo vielu atklāšana un to turpmākā pētījums pētījumu šūnu struktūru, pie ķīmisko līmenī. Tā kā nukleīnskābes tika atklāts - pamats ģenētiskā materiāla.

Atklāšana "iedzimtām molekulu"

Mūsdienu ģenētika zina gandrīz visu par nukleīnskābju, bet, protams, ne vienmēr bija tik. Pirmais pieņēmums ir tas, ka ķimikālijas var kaut kādā veidā saistīta ar iedzimtību, tika veikts tikai 19.gadsimtā. Šīs problēmas izpēte laikā nodarbojas ar bioķīmiķis F. Miescher un brāļi Hertwig biologu. 1928. gadā krievu zinātnieks N. K. Koļcovs, balstoties uz pētījumu rezultātiem liecina, ka visi iedzimta īpašības dzīvo organismu tiek kodēti un ievieto milzu "iedzimtu molekulas". Tomēr viņš teica, ka šīs molekulas sastāv no vienības pasūtīto, kas, patiesībā, ir gēni. Tas noteikti bija sasniegums. Koļcovs arī konstatē, ka dati ir "iedzimtām molekulas" iepakota būros īpašos struktūru, ko sauc par hromosomas. Vēlāk šī hipotēze tika apstiprināta un deva impulsu attīstībai zinātnes 20.gadsimtā.

Zinātnes attīstība 20. gadsimtā

Ģenētikas un turpmākās izpētes attīstība noveda pie vairākiem ne mazāk svarīgākajiem atklājumiem. Tika konstatēts, ka katrs hromosomu kivetē satur tikai vienu lielu DNS molekulu, kas sastāv no divām daļām. Viņas daudzie segmenti - tas ir gēni. To galvenā iezīme ir tā, ka tie ir noteiktā veidā kodēt informāciju par struktūru fermentiem. Bet realizācija ģenētiskās informācijas nosūtīšanai par noteiktām funkcijām plūsmā, ieskaitot cita veida nukleīnskābēm - RNS. Tas tiek sintezēts DNS un veikt kopijas gēnu. Tas arī nes informāciju par ribosomas, kur sintēzes enzīmu proteīniem. DNS struktūra tika konstatēts, 1953, un RNS - laika posmā no 1961 līdz 1964.

Kopš tā laika, molekulārā ģenētika sāka attīstīties ar lēcieniem un robežas. Šie secinājumi veidoja pamatu pētījumus, kuru rezultātā tika izvēršanas modeļos ģenētiskās informācijas tika izpausta. Šis process tiek veikts pie molekulārā līmenī šūnās. Tā tika saņemta arī principiāli jaunu informāciju par uzglabāšanu informāciju gēniem. Laika gaitā tas ir konstatēts, kā DNS dublēšanas mehānismus notikt pirms šūnu dalīšanās (replikācijas), informācija lasīšanas procesu molekulu RNS (transkripcijas), sintēze olbaltumvielu fermentu (apraides). Par iedzimtību un izmaiņu principi, lai noskaidrotu to lomu iekšējā un ārējā vidē šūnās tika konstatēta.

Transcription no DNS struktūrā

ģenētika metodes ir strauji attīstījusies. noraksts hromosomu DNS bija svarīgs sasniegums. Izrādījās, ka ir tikai divi veidi, ķēdes posmiem. Tie atšķiras viens no otra nukleotīdu. Pirmais veids katram zemesgabalam ir oriģināls, tas ir, tā ir raksturīga unikalitāti. Otrā ietver dažāda skaita regulāri atkārtojot sekvences. Viņus sauc atkārtojas. 1973. gadā tika konstatēts, ka unikālais zona vienmēr pārtrauc atsevišķu gēnu. Segmenta vienmēr beidzas replay. Šī plaisa kodē noteiktus enzīmu olbaltumvielas, tas ir par viņiem "vadās" RNS lasot informāciju no DNS.

Pirmie atklājumi gēnu inženierijas

Novatoriskās jaunās metodes ģenētikas izraisīja turpmāku atklājumiem. Tā ir atklāta unikāla īpašums visu dzīvo substanci. Mēs runājam par spēju atjaunot bojāto vietu ar DNS ķēdē. Tās var rasties kā rezultātā dažādu negatīvo ietekmi. Spēja remonts sevi ir sauc par "process ģenētiskās remonts." Pašlaik daudzi izcili zinātnieki izteikt pietiekami pierādījumiem balstītas cerību par iespēju "paņemt" dažiem gēniem no šūnas. Ko tas var dot? Pirmā iespēja novērst ģenētiskus defektus. Šādu problēmu iesaistīto ģenētiskās inženierijas pētījums.

reprodukcija

Molekulārā ģenētika pēta procesus pārraides ģenētiskās informācijas vairošanās laikā. Uzglabāšana negrozāmību iekodēta gēnos, tā tiek nodrošināta precīza reprodukcija šūnu dalīšanās laikā. Visa mehānisms šajā procesā ir pētīta detalizēti. Tika konstatēts, ka tieši pirms sadalījums notiek šūnā, replikācija tiek veikta. Tas ir process, kurā DNS divkāršot. To pavada absolūti precīza kopija sākotnējā molekulas papildināšanās noteikumam. Ir zināms, ka daļa no DNS šķiedrās ir tikai četru veidu nukleotīdu. Tas ir guanīna, adenīns, citozīns un timīns. Saskaņā ar komplementaritātes likums, atklāja zinātnieku Crick un Watson AD 1953, struktūrā dubultā virzienu DNS adenīna atbilst timīna un cytidylic nukleotīdu - guanīna. replikācijas procesa laikā ir precīza kopija no katras daļas DNS, aizstājot vajadzīgo nukleotīdu.

Ģenētika - zinātne ir salīdzinoši jauna. Replicēšanas process ir pētīta tikai 50.gadu 20.gadsimta. Tad tas tika atklāts enzīma DNS polimerāzi. 70, pēc gadiem pētījumu, tika konstatēts, ka replikācija - daudzpakāpju process. Sintēzē DNS molekulu, kas tieši iesaistītas vairāki dažādi DNS polimerāzes.

Ģenētika un veselība

Visu informāciju, kas saistīta ar atskaņošanas punktam ģenētiskās informācijas procesā DNS replikācijas plaši izmanto mūsdienu medicīnas praksē. Pamatīga pētījums par likumiem, kas parasti ir veselīga ķermeņa, un gadījumos patoloģiskām izmaiņām tajos. Piemēram, tas ir pierādīts eksperimentāli, un apstiprināja, ka izārstēt dažu slimību var sasniegt ar ietekmi no ārpuses uz procesiem ģenētiskā materiāla replikācijas un dalot somatiskās šūnas. It īpaši, ja patoloģija ir saistīta ar to, kā darbojas ķermenis vielmaiņas procesiem. Piemēram, tādas slimības kā rahītu un traucējumi fosfora vielmaiņu, kas tieši izraisa inhibējot DNS replikāciju. Kā tas ir iespējams, lai mainītu šo situāciju no ārpuses? Tā ir sintezēts un pārbaudīts zāles, kas stimulē procesus apspiesti. Viņi aktivizēt DNS replikāciju. Tā veicina normalizēšanu un rehabilitācijas patoloģisko stāvokļu, kas saistīti ar slimību. Bet ģenētiskā izpēte nestāv. Katru gadu, iegūt vairāk datu, kas palīdzēs jums ne tikai dziedēt un novērstu iespējamo slimības.

Ģenētika un narkotikas

Tik daudz veselības jautājumiem, kas saistīti ar molekulārās ģenētikas. Bioloģija dažu vīrusu un mikroorganismu, piemēram, ka viņu darbība cilvēka organismā reizēm izraisa DNS replikācijas neizdoties. Tāpat jau ir konstatēts, ka cēlonis noteiktu slimību nav inhibīcija šo procesu un tā pārmērīgu aktivitāti. Pirmkārt, tas ir vīrusu un baktēriju infekcijām. Tos izraisa fakts, ka skartās šūnas un audus sāk vairoties strauji patogēno mikrobu. Arī uz šīs patoloģijas ir vēzis.

Pašlaik ir vairākas zāles, kas var nomākt replikāciju DNS šūnā. Lielākā daļa no tiem tika sintezēti ar padomju zinātnieki. Šīs zāles tiek plaši izmantotas medicīnas praksē. Tie ietver, piemēram, grupa prettuberkulozes zālēm. Ir antibiotikas, kas nomāc replikācijas un dalīšanas patoloģiskā procesus un mikrobu šūnas. Tie palīdz organismam ātri tikt galā ar ārvalstu aģentu, lai novērstu tos no vairošanos. Šādas narkotikas nodrošina lielisku terapeitisku efektu vairumā nopietnu akūtu infekciju. A jo visplašāk izmantoti līdzekļi datu atrasts audzēju ārstēšanai un audzējiem. Tā ir prioritāte, ka Krievija izvēlējās institūts ģenētika. Katru gadu ir jauni un uzlaboti līdzekļi, kas kavē vēža attīstību. Tas dod cerību uz desmitiem tūkstošu slimu cilvēku visā pasaulē.

Procesi transkripcijas un tulkošanas

Pēc tā lomu DNS un gēnu kā veidni proteīnu sintēzi, bet pieredzējuši zinātnieki ģenētikas laboratorijas testi tika veikti, un iegūtie rezultāti liecina, ka aminoskābes ir savākti vairāk sarežģītu molekulas, tad, kodolā. Bet pēc jaunajiem datiem ir kļuvis skaidrs, ka tā nav. Aminoskābes netiek balstīta uz vietu DNS gēnu. Tika konstatēts, ka šis komplekss process notiek vairākos posmos. Pirmkārt, gēni tiek noņemtas kopijas - kurjera RNAS. Šīs molekulas out of šūnas kodola un tiek pārvietoti uz īpašām struktūrām - ribosomas. Tas ir par šiem organellām un veidot aminoskābju un proteīnu sintēzi. Par kopēšanu DNS sauc process "transkripcijas." Sintēze olbaltumvielu kontrolē kurjers RNS - ". Apraides" Pētījums par konkrētiem mehānismiem šo procesu un ietekmes uz tiem principiem - galvenais uzdevums mūsdienu ģenētiku, molekulāro struktūru.

Jēdziens transkripcijas un tulkošanas mehānismiem medicīnā

Pēdējos gados ir kļuvis skaidrs, ka rūpīga pārbaude visos transkripcija un tulkojums ir būtiski mūsdienu veselības aprūpei. Institūts ģenētikas, Krievijas Zinātņu akadēmija jau sen ir apstiprināts fakts, ka, izstrādājot gandrīz jebkuru slimību novērota intensīva sintēzi toksisks un kaitīgs cilvēka ķermeņa proteīniem. Šis process var notikt kontrolē gēnu, kas parasti ir neaktīvs. Nu tas ieviesa sintēzi, kas ir atbildīga par iekļūst šūnu un audu cilvēku patogēno baktēriju un vīrusu. Arī veidošanās kaitīgu olbaltumvielu var stimulēt aktīvi attīstot vēža audzēju. Tas ir iemesls, kāpēc pamatīga izpēte par visiem posmiem transkripcija un tulkošanas šobrīd ir ārkārtīgi svarīga. Tātad jūs varat noteikt veidus, kā risināt ne tikai ar bīstamām infekcijām, bet arī vēzi.

Modern Ģenētika - nepārtraukts meklēt slimības attīstības mehānismu, un zāles, lai ārstētu tos. Tagad ir iespējams, lai aizkavētu tulkošanas procesus skarto orgānu vai ķermeņa kopumā, tādējādi nomāc iekaisumu. Principā, tas ir par to, un iebūvētu lielāko zināmo ietekmi antibiotikām, piemēram, tetraciklīna streptomicīns sēriju. Visi šie medikamenti selektīvi kavē tulkošanas procesus šūnās.

Vērtība pētījuma procesu ģenētiskās rekombinācijas

Tas ir ļoti svarīgi, lai medicīnas kā detalizēts pētījums par procesu ģenētiskās rekombinācijas, kas ir atbildīgs par nodošanu un apmaiņu, daļu hromosomu un atsevišķu gēnu. Tas ir svarīgs faktors attīstībā infekcijas slimībām. Ģenētiskā krustmija ir pamats iekļūšanas cilvēka šūnu un ieviešanu ārvalstu DNS, bieži vīrusu, materiālu. Tā rezultātā, sintēze uz ribosomu nav "native" olbaltumvielas ķermeņa un patogēni viņu. Saskaņā ar šo principu, ir reproducēšana šūnās visu koloniju vīrusiem. Metodes Cilvēka ģenētikas vērsti uz jaunattīstības līdzeklis cīņā pret infekcijas slimībām, un, lai novērstu montāžu patogēno vīrusu. Turklāt informācijas uzkrāšana par ģenētiskās rekombinācijas ļāva izprast apmaiņas gēnu starp organismu, kas noveda pie izskatu ĢMO augiem un dzīvniekiem principu.

Ar molekulārās ģenētikas vērtība uz bioloģijā un medicīnā

Pagājušā gadsimta pirmo atklāšanas klasika, un tad molekulārās ģenētikas mums bija milzīgs, un pat izšķirošu ietekmi uz progresu visās bioloģijas zinātņu. Īpaši spēcīgi pastiprināts priekšu zāles. Par ģenētisko pētījumu panākumi ļāva saprast, kad neizdibināma procesus un ģenētisko iezīmju mantojuma un attīstību Katram indivīdam. Tas ir arī ievērojams, cik ātri tas zinātni no tīri teorētisks uz praktisko pāraudzis. Tas ir kļuvis svarīgi mūsdienu medicīnā. Detalizēts pētījums molekulāro-ģenētisko likumsakarībām kalpoja par pamatu izpratni par procesiem, kas notiek organismā, kā pacients un veselam cilvēkam. Tā ģenētika deva impulsu attīstībai zinātņu, piemēram, virusoloģija, mikrobioloģija, endokrinoloģijā, farmakoloģijā un imunoloģijā.