Genètica - això ... Genètica i Salut. mètodes de genètica

Genètica - la ciència que estudia els signes dels patrons de transmissió de pares a individus descendents. Aquesta disciplina també examina les seves propietats i la capacitat de variabilitat. Així com els mitjans de comunicació sobresurten estructura especial - els gens. En l'actualitat, la ciència ha acumulat suficient informació. Compta amb diverses seccions, cadascuna de les quals té els seus propis objectius i objectes d'estudi. Les seccions més importants: ,, moleculars clàssics de genètica mèdica i l'enginyeria genètica.

genètica clàssica

genètica clàssica - la ciència de l'herència. Aquesta propietat de tots els organismes passen durant la cria les seves característiques externes i internes de la descendència. La genètica clàssica també participa en l'estudi de la variabilitat. S'expressa en els símptomes de la inestabilitat. Aquests canvis s'acumulen de generació en generació. Només a través d'aquest tipus d'organismes de volatilitat poden adaptar-se als canvis en el seu entorn.

La informació genètica d'organismes rau en els gens. Actualment, es consideren des del punt de vista de la genètica molecular. Tot i que aquests conceptes han sorgit molt abans de l'aparició d'aquesta secció.

Els termes "mutació", "ADN", "cromosomes", "variabilitat" donat a conèixer en nombrosos estudis. Ara els resultats de segles d'experiència semblen òbvies, però una vegada que tot va començar amb l'aparellament a l'atzar. La gent està ansiosa d'aconseguir vaques amb alta udoyami llet, porcs i ovelles més grans amb pell gruixuda. Ells van ser els primers, ni tan sols els científics, experiments. No obstant això, aquestes condicions han provocat l'aparició d'una ciència, com la genètica clàssica. Fins al segle 20, l'encreuament va ser únic mètode conegut i accessible de la investigació. Que els resultats de la genètica clàssica s'han convertit en important assoliment de la ciència moderna de la biologia.

genètica molecular

Aquesta és una secció que estudia totes les lleis que estan subjectes als processos a nivell molecular. La propietat més important de tots els organismes vius - és l'herència, és a dir, que són capaços de generació de preservar les característiques essencials de l'estructura de l'organisme, així com els diagrames de flux de processos metabòlics i les respostes als efectes de diversos factors ambientals. Això es deu al fet que a nivell molecular, substàncies especials gravar i emmagatzemar tota la informació i després transferir-lo a les properes generacions durant el procés de fertilització. El descobriment d'aquestes substàncies i la seva posterior estudi va ser possible per l'estudi de l'estructura cel·lular a un nivell químic. Atès que els àcids nucleics van ser descoberts - la base del material genètic.

Obertura de "molècules hereditàries"

La genètica moderna sap gairebé tot sobre els àcids nucleics, però, és clar, no sempre va ser així. La primera suposició és que els productes químics d'alguna manera poden vincular-se a l'herència, es va fer només en el segle 19. L'estudi d'aquest problema a l'hora participat en un bioquímic F. Miescher i germans biòlegs Hertwig. El 1928, el científic rus N. K. Koltsov basat en els resultats d'estudis suggereix que totes les característiques hereditàries dels organismes vius es codifiquen i es col·loquen en els gegants "molècules hereditàries". No obstant això, va dir que aquestes molècules estan compostes d'unitats ordenats, que, de fet, són els gens. Va ser sens dubte un gran avenç. Koltsov també va determinar que les dades són "molècules hereditàries" estan envasats en gàbies en estructures especials anomenades cromosomes. Posteriorment, aquesta hipòtesi es va confirmar i va donar impuls al desenvolupament de la ciència en el segle 20.

El desenvolupament de la ciència en el segle 20

El desenvolupament de la genètica i una major investigació va conduir a un nombre no menys importants descobriments. Es va trobar que cada cromosoma en la cèl·lula conté només una molècula d'ADN gran que consisteix en dos brins. Els seus nombrosos segments - que és gens. La seva principal característica és que tenen una manera particular de codificar informació sobre l'estructura dels enzims. Però la realització de la informació genètica en certes característiques fluxos relacionats amb un altre tipus d'àcids nucleics - RNA. Es sintetitza en l'ADN i crea còpies del gen. També porta informació sobre el ribosoma, on la síntesi de les proteïnes enzimàtiques. l'estructura de l'ADN es va trobar el 1953, i l'ARN - en el període de 1961 a 1964.

Des de llavors, la genètica molecular van començar a desenvolupar-se a passos de gegant. van ser revelats Aquestes troballes van formar la base d'estudis, el que va resultar en els patrons de desplegament de la informació genètica. Aquest procés es porta a terme a nivell molecular en les cèl·lules. També es va rebre fonamentalment nova informació sobre l'emmagatzematge de la informació en els gens. Amb el temps, s'ha trobat com a mecanismes de duplicació d'ADN ocórrer abans de la divisió cel·lular (replicació), la lectura d'informació processa molècula d'ARN (transcripció), la síntesi d'enzims de proteïnes (broadcast). Els principis de l'herència i canvis per aclarir es van detectar el seu paper en l'entorn intern i extern de les cèl·lules.

La transcripció de l'estructura de l'ADN

mètodes de genètica han evolucionat ràpidament. transcripció d'ADN cromosòmic va ser un èxit important. Va resultar que només hi ha dos tipus de seccions de circuit. Es diferencien els uns dels altres nucleòtids. El primer tipus de cada trama és original, és a dir, que té una singularitat inherent. El segon comprèn un nombre diferent de seqüències que es repeteixen regularment. Ells van ser cridats repeticions. El 1973 es va establir el fet que la zona única sempre és interromput per gens diferents. Segment sempre acaba repetició. Aquesta bretxa codifica certes proteïnes enzimàtiques, que és per a ells "guiat" ARN quan es llegeix informació de la DNA.

Els primers descobriments de l'enginyeria genètica

Emergents nous mètodes de la genètica va portar a nous descobriments. S'ha revelat la propietat única de tota la matèria viva. Estem parlant de la capacitat de restaurar les àrees danyades en la cadena d'ADN. Es poden produir com a resultat de diverses influències negatives. Capacitat de reparar-se a si mateix ha estat anomenat "el procés de reparació genètica." Actualment, molts científics eminents expressen suficient esperança basada en l'evidència per l'oportunitat de "Pick a terme" certs gens de la cèl·lula. Què pot donar? La primera oportunitat d'eliminar els defectes genètics. L'estudi d'aquest tipus de problemes relacionats amb l'enginyeria genètica.

replicació

La genètica molecular estudia els processos de transmissió d'informació genètica durant la reproducció. Emmagatzematge de immutabilitat codificada en els gens, es garanteix una reproducció exacta durant la divisió cel·lular. Tot el mecanisme d'aquest procés és estudiat en detall. Es va trobar que directament abans de la divisió té lloc en una cèl·lula, es porta a terme la replicació. Aquest és el procés de duplicació d'ADN. S'acompanya d'una còpia absolutament exacta de les molècules originals de la regla de complementarietat. Se sap que una part de les cadenes d'ADN són només quatre tipus de nucleòtids. És guanina, adenina, citosina i timina. D'acord amb la regla de complementarietat, descobert pels científics Crick i Watson en AD 1953, en l'estructura d'una cadena doble d'ADN adenina correspon a timina i de nucleòtids cytidylic - guanina. Durant el procés de replicació no és una còpia exacta de cada cadena d'ADN mitjançant la substitució del nucleòtid desitjada.

Genètica - la ciència és relativament jove. El procés de replicació s'ha estudiat només en els anys 50 del segle 20. Després es va descobrir enzim ADN polimerasa. En els anys 70, després d'anys d'investigació, es va trobar que la replicació - un procés de diverses etapes. En la síntesi de molècules d'ADN són directament implicats diferents tipus d'ADN polimerases.

Genètica i Salut

Tota la informació relacionada amb el punt d'informació genètica de reproducció durant el procés de replicació de l'ADN, són àmpliament utilitzats en la pràctica mèdica moderna. Un estudi a fons de les lleis que sol ser un cos sa, i en casos de canvis patològics en ells. Per exemple, es demostra pels experiments i va confirmar que la cura de certes malalties pot aconseguir mitjançant la influència des de l'exterior sobre els processos de replicació del material genètic i dividint les cèl·lules somàtiques. Especialment si la patologia associada amb el funcionament dels processos metabòlics del cos. Per exemple, les malalties com el raquitisme i metabolisme pertorbació fòsfor, directament causada per la inhibició de la replicació de l'ADN. Com és possible canviar aquest estat des de l'exterior? S'ha sintetitzat i fàrmacs que estimulen els processos oprimits provat. S'activen la replicació de l'ADN. Contribueix a la normalització i rehabilitació de condicions patològiques associades amb la malaltia. No obstant això, la investigació genètica no es queda quiet. Tots els anys, cada vegada més dades per ajudar-lo a no només per curar i prevenir possibles malalties.

La genètica i les drogues

Tants problemes de salut que participen en la genètica molecular. Biologia d'alguns virus i microorganismes tals que la seva activitat en el cos humà de vegades condueix a la replicació de l'ADN a fallar. També ja es va establir que la causa de certes malalties no és la inhibició d'aquest procés i la seva activitat excessiva. En primer lloc, és infeccions virals i bacterianes. Són causades pel fet que les cèl·lules i teixits afectats comencen a multiplicar-se ràpidament als microbis patògens. També per a aquesta patologia són el càncer.

Actualment, hi ha una sèrie de medicaments que poden suprimir la replicació de l'ADN en la cèl·lula. La majoria d'ells van ser sintetitzats pels científics soviètics. Aquests fàrmacs són àmpliament utilitzats en la pràctica mèdica. Aquests inclouen, per exemple, un grup de fàrmacs contra la tuberculosi. Hi ha antibiòtics que inhibeixen els processos de replicació i divisió patològica i cèl·lules microbianes. Ajuden al cos per reaccionar ràpidament amb un agent estranger, impedint que es multipliquin. Tals fàrmacs proporcionen un excel·lent efecte terapèutic en la majoria de les infeccions agudes greus. Un mitjà particularment utilitzades de les dades trobades en el tractament de tumors i neoplàsies. És una prioritat que Rússia va triar l'Institut de Genètica. Cada any hi ha nous i millors medicaments per prevenir el desenvolupament del càncer. Això dóna esperança a desenes de milers de persones malaltes a tot el món.

Els processos de transcripció i traducció

Després dels resultats de la funció d'ADN i els gens com a plantilla per a la síntesi de proteïnes, mentre que els científics experimentats en les proves de laboratori de genètica es van dur a terme i rebuts han suggerit que els aminoàcids es recullen en molècules més complexes a continuació, en el nucli. Però després que les noves dades que ha quedat clar que no ho és. Els aminoàcids no es basen en els llocs d'ADN dels gens. Es va trobar que aquest complex procés es porta a terme en diverses etapes. En primer lloc, els gens s'eliminen les rèpliques - ARN missatgers. Aquestes molècules fora del nucli de la cèl·lula i es mouen a les estructures particulars - ribosomes. És en aquests orgànuls i els àcids acumulació aminoàcids i la síntesi de proteïnes. El procés de produir còpies d'ADN anomenat "transcripció". Una síntesi de proteïnes sota el control d'ARN missatger - "emissió". L'estudi dels mecanismes precisos d'aquests processos i principis de la influència sobre ells - la principal tasca de la genètica moderna, estructures moleculars.

Significat dels mecanismes de transcripció i traducció de la medicina

En els últims anys s'ha fet evident que un examen escrupolós de totes les etapes de la transcripció i la traducció és essencial per a l'atenció sanitària moderna. Institut de Genètica de l'Acadèmia Russa de Ciències ha estat confirmat pel fet que en el desenvolupament de gairebé qualsevol malaltia va observar síntesi intensiva de tòxic i perjudicial per a un organisme proteïnes humanes. Aquest procés pot tenir lloc sota el control de gens, que són normalment inactiu. O bé s'introdueix una síntesi, que és responsable per penetrar en les cèl·lules i el teixit dels bacteris patògens humanes i virus. A més, la formació de la proteïna perjudicial pot estimular els tumors de càncer en desenvolupament actiu. És per això que un estudi a fons de totes les etapes de transcripció i traducció en aquest moment és extremadament important. Perquè pugui identificar maneres de tractar no només amb infeccions perilloses, sinó també per al càncer.

La genètica moderna - una recerca contínua de mecanismes de desenvolupament de la malaltia, i medicaments per tractar-les. Ara és possible inhibir els processos de traducció dels òrgans afectats o el cos com un tot, per tant suprimir la inflamació. En principi, és sobre aquesta i va construir la majoria dels efectes coneguts dels antibiòtics, com la tetraciclina i la sèrie de estreptomicina. Tots aquests fàrmacs inhibeixen selectivament els processos de traducció en les cèl·lules.

El valor de l'estudi dels processos de recombinació genètica

És molt important per a la medicina com un estudi detallat dels processos de recombinació genètica, que és responsable de la transferència i intercanvi de parts dels cromosomes i gens individuals. Aquest és un factor important en el desenvolupament de malalties infeccioses. La recombinació genètica és la base de la penetració en les cèl·lules humanes i la introducció d'ADN estrany, sovint de viral, material. Com a resultat, la síntesi en el ribosoma no és proteïnes "natius" del cos i patògens per a ell. D'acord amb aquest principi, no és una reproducció en les cèl·lules de colònies senceres de virus. Mètodes de Genètica Humana es va centrar sobre els mitjans per lluitar contra les malalties infeccioses i per evitar que el conjunt dels virus patògens en desenvolupament. A més, l'acumulació d'informació sobre la recombinació genètica permet entendre el principi de l'intercanvi de gens entre organismes, que va conduir a l'aparició de plantes OGM i animals.

El valor de la genètica molecular a la biologia i la medicina

Durant el segle passat, per primera vegada en l'obertura de la clàssica, i després en genètica molecular que teníem un enorme i fins i tot decisiva influència en el progrés de totes les ciències biològiques. Especialment intensificat fortament la medicina cap a endavant. Els èxits dels estudis genètics permeten comprendre els processos un cop inescrutables de l'herència de trets genètics i el desenvolupament d'un individu a un altre. També és notable la rapidesa amb aquesta ciència del que és purament teòrica a la pràctica de creixement excessiu. S'ha convertit en essencial per a la medicina moderna. Un estudi detallat de regularitats moleculars-genètica va servir de base per a la comprensió dels processos que ocorren en el cos com un pacient i una persona sana. It genètica van donar impuls al desenvolupament de les ciències com ara la virologia, microbiologia, endocrinologia, farmacologia i immunologia.