Geneteg - mae hyn ... Geneteg ac Iechyd. dulliau geneteg

Geneteg - y wyddoniaeth sy'n astudiaethau arwyddion o batrymau trosglwyddo o riant i unigolion epil. Mae'r ddisgyblaeth hefyd yn archwilio eu heiddo a'r gallu i amrywioldeb. Felly, gan fod y cyfryngau yn ymwthio allan strwythur arbennig - genynnau. Ar hyn o bryd, gwyddoniaeth wedi cronni digon o wybodaeth. Mae ganddi nifer o adrannau, pob un ohonynt wedi ei amcanion a gwrthrychau o astudio eu hunain. Yr adrannau pwysicaf: clasurol, moleciwlaidd, geneteg feddygol a pheirianneg genetig.

geneteg clasurol

geneteg Clasurol - y wyddoniaeth o etifeddeg. eiddo hwn o'r holl organebau pasio yn ystod bridio eu nodweddion allanol a mewnol yr epil. geneteg glasurol hefyd yn cymryd rhan yn yr astudiaeth o amrywioldeb. Fe'i mynegir mewn symptomau o ansefydlogrwydd. Mae'r newidiadau hyn yn cronni o genhedlaeth i genhedlaeth. Dim ond trwy Gall organebau anwadalwch fath addasu i newidiadau yn eu hamgylchedd.

gwybodaeth enetig organebau yn gorwedd yn y genynnau. Ar hyn o bryd, maent yn cael eu hystyried o safbwynt geneteg foleciwlaidd. Er bod y cysyniadau hyn wedi codi ymhell cyn ymddangosiad yr adran hon.

Mae'r termau "treiglo," "DNA," "cromosomau", "amrywioldeb" dod yn hysbys yn nifer o astudiaethau. Nawr bod y canlyniadau canrifoedd o brofiad yn ymddangos yn amlwg, ond unwaith y dechreuodd y cyfan gyda paru ar hap. Mae pobl yn awyddus i gael buchod gyda udoyami uchel llaeth, moch mwy o faint a defaid gyda ffwr trwchus. Nhw oedd y cyntaf, dim hyd yn oed gwyddonwyr, arbrofion. Fodd bynnag, yr amodau hyn wedi arwain at ymddangosiad wyddoniaeth, fel geneteg clasurol. Hyd at y 20fed ganrif, y groesfan yn unig ddull hysbys a hygyrch o ymchwil. Bod canlyniadau'r geneteg glasurol wedi dod yn gyflawniad sylweddol o wyddoniaeth fodern o fioleg.

geneteg foleciwlaidd

Mae hon yn adran sy'n astudio holl ddeddfau sy'n destun y prosesau lefel foleciwlaidd. Mae'r eiddo pwysicaf oll organebau byw - yw etifeddeg, hynny yw, eu bod yn gallu genhedlaeth i warchod nodweddion hanfodol y strwythur yr organeb, yn ogystal â diagramau llif proses metabolig a'r ymatebion i effaith ffactorau amgylcheddol amrywiol. Mae hyn oherwydd y ffaith bod ar y lefel foleciwlaidd, sylweddau arbennig yn cofnodi ac yn storio'r holl wybodaeth ac yna ei drosglwyddo i'r genhedlaeth nesaf yn ystod y broses ffrwythloni. Mae darganfod sylweddau hyn a'u hastudiaeth dilynol a wnaed yn bosibl gan yr astudiaeth o strwythur cell ar lefel cemegol. Gan fod asidau niwclëig eu darganfod - sail y deunydd genetig.

Agoriad "moleciwlau etifeddol"

geneteg fodern yn gwybod bron popeth am y asidau niwclëig, ond, wrth gwrs, nid oedd bob amser mor. Y dybiaeth gyntaf yw y gall y cemegau rhywsut yn gysylltiedig â etifeddeg, gwnaed dim ond yn y 19eg ganrif. Mae astudio y broblem hon ar y pryd cymryd rhan mewn Biocemegydd F. Miescher a brodyr biolegwyr Hertwig. Yn 1928, awgrymodd gwyddonydd Rwsia N. K. Koltsov seiliedig ar ganlyniadau astudiaethau fod yr holl nodweddion etifeddol o organebau byw yn cael eu hamgodio a'u gosod yn y cawr "moleciwlau etifeddol". Fodd bynnag, dywedodd bod moleciwlau hyn yn cael eu cynnwys unedau a archebwyd, sydd, mewn gwirionedd, yw'r genynnau. Roedd yn bendant yn torri tir newydd. Koltsov hefyd yn benderfynol bod y data yn "moleciwlau etifeddol" yn cael eu pacio mewn cewyll mewn strwythurau arbennig o'r enw cromosomau. Yn dilyn hynny, ddamcaniaeth hon cadarnhawyd a rhoddodd hwb i ddatblygiad gwyddoniaeth yn yr 20fed ganrif.

Mae datblygiad y wyddoniaeth yn yr 20fed ganrif

Mae datblygu geneteg ac ymchwil pellach arwain at nifer Nid ddarganfyddiadau llai pwysig. Canfuwyd bod pob cromosom yn y gell yn cynnwys dim ond un moleciwl DNA mawr sy'n cynnwys dau linyn. Mae ei segmentau niferus - mae'n genynnau. Eu prif nodwedd yw bod ganddynt ffordd arbennig i amgodio gwybodaeth am strwythur ensymau. Ond gwireddu wybodaeth enetig ar nodweddion penodol llif ymwneud fath arall o asidau niwcleig - RNA. Mae'n cael ei syntheseiddio yn y DNA a gwneud copïau o'r genyn. Mae hefyd yn cynnwys gwybodaeth am y ribosome, lle mae'r synthesis proteinau enzymatic. Strwythur DNA Daethpwyd o hyd yn 1953, ac RNA - yn y cyfnod 1961-1964.

Ers hynny, dechreuodd geneteg foleciwlaidd i ddatblygu gan wych. canfyddiadau hyn yn sail i astudiaethau, a arweiniodd at y patrymau defnyddio gwybodaeth enetig yn cael eu datgelu. Mae'r broses hon yn cael ei wneud ar y lefel foleciwlaidd yn y celloedd. Hefyd derbyniwyd gwybodaeth sylfaenol newydd am storio gwybodaeth yn y genynnau. Dros amser, mae wedi cael ei ganfod fel mecanweithiau dyblygu DNA yn digwydd cyn y rhaniad celloedd (replication), darllen gwybodaeth prosesau moleciwl o RNA (trawsgrifiad), y synthesis o ensymau protein (darlledu). Mae egwyddorion etifeddeg a newidiadau i egluro eu rôl yn yr amgylchedd mewnol ac allanol y celloedd yn cael eu canfod.

Trawsgrifio y strwythur DNA

dulliau geneteg wedi esblygu yn gyflym. trawsgrifiad o DNA cromosomaidd yn gyflawniad pwysig. Mae'n troi allan mai dim ond dau fath o adrannau cylched. Maent yn wahanol oddi wrth ei niwcleotidau eraill. Y math cyntaf o bob llain yn wreiddiol, hynny yw, mae ganddo unigryw cynhenid. Mae'r ail yn cynnwys nifer wahanol o dilyniannau ailadrodd rheolaidd. Fe'u gelwir ailddarllediadau. Yn 1973 cafodd ei sefydlu y ffaith bod y parth unigryw yn torri ar draws bob amser gan enynnau gwahanol. Segment bob amser yn gorffen replay. Mae'r bwlch hwn amgodio'r rhai proteinau enzymatic, mater iddynt hwy "tywys" RNA wrth ddarllen gwybodaeth o'r DNA.

Mae'r darganfyddiadau cyntaf mewn peirianneg genetig

Sy'n dod i'r amlwg dulliau newydd o geneteg arwain at ddarganfyddiadau pellach. Mae wedi cael ei datgelu eiddo unigryw o bob mater byw. Ydym yn sôn am y gallu i adfer yr ardaloedd a ddifrodwyd yn y gadwyn DNA. Gallant ddigwydd o ganlyniad i nifer o ddylanwadau negyddol. Y gallu i atgyweirio ei hun wedi cael ei alw'n "y broses o atgyweirio genetig." Ar hyn o bryd, mae llawer o wyddonwyr o fri yn mynegi digon o obaith ar sail tystiolaeth am y cyfle i "ddewis" genynnau penodol o'r gell. Beth allwch ei roi? Y cyfle cyntaf i ddileu diffygion genetig. Mae astudio problemau o'r fath yn rhan o peirianneg genetig.

dyblygu

geneteg foleciwlaidd astudio'r prosesau o drosglwyddo gwybodaeth enetig yn ystod atgenhedlu. Storio immutability hamgodio yn y genynnau, sicrheir bod atgynhyrchu cywir yn ystod cellraniad. Mae'r mecanwaith cyfan y broses hon yn cael ei hastudio yn fanwl. Canfuwyd bod union cyn yr is-adran yn digwydd mewn cell, replication yn perfformio. Mae hyn yn y broses o ddyblu DNA. Mae'n cael ei yng nghwmni hollol gopi union o'r moleciwlau gwreiddiol y rheol cyfatebolrwydd. Mae'n hysbys bod rhan o'r llinynnau DNA ond pedwar math o niwcleotidau. Mae'n gwanin, adenin, cytosin a thymin. Yn ôl y rheol cyfatebolrwydd, a ddarganfuwyd gan wyddonwyr Crick a Watson yn 1953 OC, yn strwythur y llinyn dwbl o adenin DNA yn cyfateb i thymin a niwcleotid cytidylic - gwanin. Yn ystod y broses dyblygu mae union copi o bob llinyn DNA drwy roi'r niwcleotid a ddymunir.

Geneteg - y wyddoniaeth yn gymharol ifanc. Mae'r broses dyblygu wedi ei astudio yn unig yn y 50au yr 20fed ganrif. Yna, darganfuwyd polymeras DNA ensym. Yn y 70au, ar ôl blynyddoedd o waith ymchwil, canfuwyd bod replication - proses multistage. Yn y synthesis o foleciwlau DNA yn uniongyrchol gysylltiedig nifer o wahanol fathau o polymerases DNA.

Geneteg ac Iechyd

Mae'r holl wybodaeth yn ymwneud â man chwarae o wybodaeth enetig yn ystod y broses o ddyblygu DNA, yn cael eu defnyddio'n eang mewn ymarfer meddygol modern. Astudiaeth drylwyr o'r deddfau sydd fel arfer yn gorff iach, ac mewn achosion o newidiadau patholegol ynddynt. Er enghraifft, mae'n cael ei brofi gan arbrofion a chadarnhaodd y gall y gwellhad clefydau penodol yn cael ei gyflawni trwy ddylanwad o'r tu allan ar y prosesau o ddyblygu o ddeunydd genetig a rhannu celloedd somatig. Yn enwedig os y batholeg sy'n gysylltiedig â gweithrediad y prosesau metabolaidd corff. Er enghraifft, clefydau fel llech a metaboledd ffosfforws aflonyddwch, a achosir yn uniongyrchol gan ataliad o ddyblygu DNA. Sut mae'n bosibl i newid y wladwriaeth honno o'r tu allan? Mae wedi cael ei syntheseiddio a chyffuriau sy'n ysgogi prosesau gorthrymedig phrofi. Maent yn activate replication DNA. Mae'n cyfrannu at normaleiddio ac adsefydlu o gyflyrau patholegol sy'n gysylltiedig â'r clefyd. Ond nid yw ymchwil genetig yn sefyll o hyd. Bob blwyddyn, cael mwy o ddata i helpu chi nid yn unig i wella ac atal clefydau posibl.

Geneteg a chyffuriau

Mae cymaint o faterion iechyd sy'n ymwneud â geneteg foleciwlaidd. Bioleg rhai firysau a micro-organebau fel bod eu gweithgaredd yn y corff dynol weithiau'n arwain at ddyblygu DNA i fethu. Hefyd mae eisoes sefydlu bod nad yw achos y rhai clefydau yn ataliad o broses hon a'i weithgarwch gormodol. Yn gyntaf oll, mae'n heintiau firaol a bacteriol. Maent yn cael eu hachosi gan y ffaith bod y celloedd a meinweoedd yr effeithir arnynt yn dechrau lluosi microbau pathogenig gyflym. Hefyd i patholeg hwn yw canser.

Ar hyn o bryd, mae nifer o gyffuriau sy'n gallu atal y dyblygiad DNA yn y gell. Mae'r rhan fwyaf ohonynt yn cael eu syntheseiddio gan wyddonwyr Sofietaidd. Mae'r cyffuriau hyn yn cael eu defnyddio'n eang mewn ymarfer meddygol. Mae'r rhain yn cynnwys, er enghraifft, grŵp o gyffuriau gwrth-twbercwlosis. Mae gwrthfiotigau sy'n atal prosesau dyblygu a rhannu patholegol a chelloedd microbaidd. Maent yn helpu'r corff i ddelio'n gyflym ag asiant tramor, gan eu hatal rhag lluosi. cyffuriau o'r fath yn darparu effaith therapiwtig rhagorol yn y rhan fwyaf o heintiau aciwt difrifol. Mae dulliau a ddefnyddir yn arbennig yn eang o ddata a geir yn y driniaeth o tiwmorau a neoplasmau. Mae'n flaenoriaeth a ddewisodd Rwsia Sefydliad Geneteg. Bob blwyddyn mae cyffuriau newydd a gwell sy'n atal y gwaith o ddatblygu canser. Mae hyn yn rhoi gobaith i ddegau o filoedd o bobl yn sâl ar draws y byd.

Mae prosesau trawsgrifio a chyfieithu

Ar ôl y canlyniadau rôl DNA a genynnau fel templed ar gyfer synthesis protein, tra bod gwyddonwyr profiadol mewn profion labordy geneteg eu cynnal a derbyniwyd wedi awgrymu bod asidau amino yn cael eu casglu mewn moleciwlau mwy cymhleth, yna, yn y niwclews. Ond ar ôl y data newydd, mae wedi dod yn glir nad yw'n. Nid yw asidau amino yn seiliedig ar safleoedd mewn DNA genynnau. Canfuwyd bod y broses gymhleth hon yn digwydd mewn sawl cam. Yn gyntaf, genynnau yn cael eu tynnu replicas - RNAS negesydd. Mae'r moleciwlau allan o'r niwclews y gell ac yn cael eu symud i'r strwythurau penodol - ribosomau. Mae ar organynnau hyn a'r asidau amino adeiladu a synthesis protein. Mae'r broses o gynhyrchu copïau o DNA o'r enw "trawsgrifio." Mae synthesis proteinau dan reolaeth RNA negeseuol - ". Darlledu" Mae astudio union fecanweithiau prosesau ac egwyddorion o ddylanwad arnynt hyn - y prif dasg o geneteg fodern, strwythurau moleciwlaidd.

Ystyr mecanweithiau trawsgrifio a chyfieithu mewn meddygaeth

Yn y blynyddoedd diwethaf mae wedi dod yn amlwg bod archwiliad thrwyadl o bob cam o'r trawsgrifio a chyfieithu yn hanfodol i ofal iechyd modern. Sefydliad Geneteg, Academi y Gwyddorau Rwsia wedi hir cael ei gadarnhau gan y ffaith bod yn y gwaith o ddatblygu bron unrhyw glefyd welwyd synthesis dwys o wenwynig a niweidiol i dynol proteinau corff. Gall y broses hon yn digwydd o dan reolaeth genynnau, sydd fel arfer yn anweithgar. Naill ai ei fod yn cyflwyno synthesis, sy'n gyfrifol am treiddio y celloedd a meinwe o facteria a firysau pathogenaidd dynol. Hefyd, gall ffurfio protein niweidiol ysgogi mynd ati i ddatblygu tiwmorau canser. Dyna pam astudiaeth drylwyr o'r holl gamau o trawsgrifio a chyfieithu ar hyn o bryd yn hynod o bwysig. Felly, gallwch nodi ffyrdd o ddelio nid yn unig â heintiau peryglus, ond hefyd i ganser.

Geneteg Modern - chwiliad parhaus ar gyfer mecanweithiau datblygu clefyd, a chyffuriau i'w trin. Mae bellach yn bosibl i atal y prosesau cyfieithu yn yr organau a effeithir neu'r corff yn ei gyfanrwydd, a thrwy hynny atal llid. Mewn egwyddor, mae ar hyn ac adeiladwyd y rhan fwyaf o effeithiau hysbys o wrthfiotigau, megis tetracycline a chyfres streptomycin. Mae'r holl cyffuriau hyn yn ddetholus atal prosesau cyfieithu mewn celloedd.

Mae gwerth astudio prosesau o ailgyfuniad genetig

Mae'n bwysig iawn ar gyfer meddygaeth fel astudiaeth fanwl o'r prosesau o ailgyfuniad genetig, sydd yn gyfrifol am y trosglwyddo a chyfnewid rhannau o gromosomau a genynnau unigol. Mae hwn yn ffactor pwysig wrth ddatblygu clefydau heintus. ailgyfuno genetig yw sail treiddio i mewn i gelloedd dynol a chyflwyno DNA estron, yn aml o firaol, deunydd. O ganlyniad, mae synthesis ar y ribosome yw nid "frodorol" proteinau o'r corff ac pathogenig iddo. Yn ôl yr egwyddor hon, mae atgynhyrchiad yng nghelloedd nythfeydd cyfan o firysau. Dulliau Geneteg Dynol yn canolbwyntio ar ddatblygu dulliau i frwydro yn erbyn clefydau heintus ac i atal y cynulliad o firysau pathogenaidd. Yn ogystal, y casgliad o wybodaeth am ailgyfuno genetig yn caniatáu i ddeall egwyddor cyfnewid genynnau rhwng organebau, a arweiniodd at ymddangosiad planhigion GMO ac anifeiliaid.

Mae gwerth y geneteg foleciwlaidd i bioleg a meddygaeth

Dros y ganrif ddiwethaf, yn gyntaf yn agor y clasurol, ac yna mewn geneteg foleciwlaidd cawsom ddylanwad enfawr a hyd yn oed pendant ar gynnydd yr holl gwyddorau biolegol. Yn enwedig camu gryf meddygaeth ymlaen. Llwyddiannau astudiaethau genetig yn caniatáu i ddeall prosesau unwaith inscrutable o etifeddu nodweddion genetig a datblygu unigolyn i unigolyn. Mae hefyd yn rhyfeddol pa mor gyflym y wyddoniaeth hon o'r damcaniaethol yn unig at y mynd yn rhy fawr ymarferol. Mae wedi dod yn hanfodol meddygaeth fodern. Mae astudiaeth fanwl o regularities moleciwlaidd-genetig gwasanaethu fel sail ar gyfer deall y prosesau sy'n digwydd yn y corff fel claf a person iach. Rhoddodd geneteg Mae'n hwb i ddatblygiad gwyddorau fel firoleg, microbioleg, endocrinoleg, ffarmacoleg a imiwnoleg.