Niwcleotidau gwybodaeth

Mae'r moleciwl DNA a'r genynnau mud

Mae'r byd yn byw cyfan yn cynnwys celloedd. Anifeiliaid, pysgod, adar, planhigion, ffyngau, microbau, y bobl i gyd eu hunain yn cael eu cynnwys o gelloedd. Y tu allan i'r gell nid oes bywyd. Mae'r celloedd o bob organeb fyw yn debyg o ran strwythur, cyfansoddiad cemegol, metaboledd, holl gelloedd luosi drwy rannu. Mae hwn yn strwythur cymhleth iawn, mae bron y cyfan cymhleth, lle mae 1 eiliad yn degau o filoedd o ymatebion. Yn anffodus, ni allwn reoli preifatrwydd ein celloedd unigol. Yma, maent yn eu mwynhau imiwnedd, yr ydym ond yn dechrau i gael eu goresgyn. Roedd y dyn yn eich bywyd harwain gan reswm, ac mae'r celloedd rhag y mae i fyw yn ôl eu rheolau eu hunain, nid ydynt bob amser yn cyd-fynd â'n dyheadau. Ond mae'n bosibl iawn bod yn y dyfodol agos, byddwn yn gallu dod o hyd i iaith gyffredin gyda nhw a chytuno am rywbeth pwysig i ni ac ar eu cyfer.

Yng nghanol y celloedd craidd waredir o fewn a troi i mewn i helics dwbl Watson-Crick unigryw o ran strwythur a swyddogaeth y moleciwl DNA. Mae pob un o'r moleciwl DNA wedi ei rhannu'n segmentau bach o'r enw genynnau. Dyma'r uned sylfaenol o nodweddion etifeddadwy sy'n pennu ein golwg, rhyw, gallu deallusol, disgwyliad oes ac, ar ben hynny, yn rhoi ystod eang o abnormaleddau a benderfynir yn enetig, gan gynnwys cymeriad oncoleg ni.

molecylau DNA yn cael eu pacio'n dynn mewn i'r amlen protein a'r ffurflen dyriadau enw cromosomau. Mewn celloedd somatig o person, hynny yw, yng nghelloedd ei gorff, yn ddiploid, neu set o gromosomau ddwbl. Maent yn 46 ddarnau, neu 23 o barau. Mae pob pâr yn cynnwys set hollol unfath o wybodaeth. Pan fydd cell yn rhannu pâr o gromosomau yn gwahanu, ac mae pob cell yn cael set gyflawn o wybodaeth. Yn dilyn hynny mae nifer diploid o gromosomau yn cael ei adfer. Mae'r celloedd germ dynol yn cynnwys 23 o gromosomau, ond ar ffrwythloni, pan fydd y sberm a'r wy ffiws, set dwbl o gromosomau yn cael ei adfer. Felly mae cymysgedd o ddata gwrywaidd a benywaidd, gan achosi i'r ffetws yn derbyn yr arwyddion a mamau a thadau.

Cyfanswm yr holl enynnau a geir yn y set o gromosomau o gelloedd germ, a elwir yn genom dynol. Yr cyflawn genom dynol yn cynnwys tua 80,000 o enynnau. Y moleciwl DNA ei adeiladu, efallai nad yw mor anodd ag y mae'n yn wreiddiol. Mae'n cael ei gynrychioli gan ddau edafedd hir. Ffilamentau wedi eu gwneud o niwcleotidau. Niwcleotidau - cyfansoddyn cemegol yn cynnwys tri sylweddau: sylfaen nitrogenaidd, deoxyribose carbohydrad a asid ffosfforig. Heb fynd i fanylion, gallwn ddweud bod y DNA y byd organig gyfan ffurfiwyd dim ond pedwar math o niwcleotidau. Mae'n pedwar llythyr, pedwar cymeriad wyddor bywyd: adenin (A), thymin (T), gwanin (G) a cytosin (C). Maent yn cael eu cysylltu â'i gilydd yn y gadwyn polymer o gannoedd o filoedd o nanometr, yn fwy na 3 metr o hyd. Mae'r darn o edafedd i gynnal y mwy na 3 biliwn. Niwcleotidau mewn dilyniant hynny, a'r holl wybodaeth enetig amgodio. Mae'r ddau linyn yn gydgysylltiedig gan fondiau hydrogen ac yn cael eu lapio spirally tua un arall i ffurfio strwythur trwchus lle cymaint o gyfrinachau storio. Mae gwyddonwyr yn wynebu'r broblem i ddatgelu cyfrinachau hyn i decode y genom dynol, hy, nodi pob un o'r genynnau ac yn penderfynu ar eu gwerth. Y dasg yn ymddangos yn anochel ac ar frys, a dechreuodd y prosiect "Genom Dynol" ar waith yn 1990.

Yn ystod y gwaith sylfaenol wedi'i dehongli'r y genomau o fwy na 800 o rywogaethau o blanhigion ac anifeiliaid, gan gynnwys asiantau achosol o lawer o facteria niweidiol: twbercwlosis, teiffws, wlserau yn y stumog, ac eraill. Mae'n bwysig iawn i ffarmacoleg. grŵp cyfan o gyffuriau newydd i frwydro yn erbyn etifeddol brechlynnau afiechydon sy'n gysylltiedig wedi cael eu datblygu yn erbyn asiantau achosol o'r clefydau hyn yn cael eu creu. Mae'r cyffuriau hyn yn fwy effeithiol na bodoli cyn hynny, gan fod ganddynt detholedd o weithredu a gogwydd ar gyfer targedau genynnau a phrotein. momentwm cadarnhaol Pwerus a gafwyd ym maes meddygaeth moleciwlaidd diagnosis clefydau genetig a therapi, a pheirianneg genetig rydym wedi gweld digwyddiadau eithriadol, y mwyaf arwyddocaol o'r rhain efallai yw'r clonio. Bydd clonio cadw a lluoswch y darganfyddiadau gwych o natur, ac yn y dyfodol dyn.

rhagolygon Anhygoel a agorwyd gan fridwyr. Crëwyd ar sail geneteg , planhigion trawsenynnol chaniateir i gynyddu'n ddramatig cynhyrchiant cnydau, yn gyfan gwbl gael gwared colledion o chwyn a phlâu, ac anifeiliaid trawsenynnol taro ein dychymyg â'i cynhyrchiant, ymwrthedd clefyd, ffrwythlondeb.

Mae gan troseddegwyr ar eu technoleg gwaredu sy'n sicrhau dibynadwyedd absoliwt o ran materion adnabod symiau bach iawn o'r deunydd: .. Mae diferyn o boer, gronynnau o wallt, cen, ac ati Mae miloedd o bobl ddiniwed yn y byd wedi cael eu cyfiawnhau, ond y troseddwyr go iawn got cosbi ar sail dadansoddi genynnau. Roedd mecanwaith dibynadwy er mwyn pennu tadolaeth, mamolaeth a pherthynas i fynd i'r afael â materion o etifeddu eiddo, yn deillio o'r arfer o gyfraith.

Wedi derbyn canlyniadau annisgwyl ac unigryw y mae angen dehongliad difrifol. Er enghraifft, mae'r canlyniadau gymharu'r genom dynol gyda genom ein perthynas agosaf, dangosodd y tsimpansî hunaniaeth bron yn gyflawn o filoedd o baramedrau. Yn ymarferol dim ond eu bod ychydig yn fwy na'r gwahaniaethau rhwng pobl o wahanol grwpiau ethnig. Roedd y dyn yn troi allan i fod yn llawer nes at anifeiliaid nag oedd yn bosibl dychmygu. O'r fath lefel uchel o berthynas yn cael ymchwilwyr nos arnoch ac yn eu gwneud yn ofynnol i ddulliau arloesol ac atebion. Efallai y bydd rhai addasiadau a wnaed i'r theori esblygiad o fater byw.

Geneteg, gan gynnwys y pennaeth y prosiect "Genom Dynol> F. Collins, a ysbrydolwyd gan y llwyddiant, llunio nifer o rhagfynegiadau mawreddog ar gyfer y dyfodol agos. Ers 2020, dylai'r farchnad yn gweld gwellhad ar gyfer clefyd siwgr, pwysedd gwaed uchel, canser a salwch meddwl a ddatblygwyd trwy peirianneg genetig, sy'n caniatáu union i weithio ar y celloedd difrodi. Therapi genynnau ar gelloedd germ-lein er mwyn osgoi clefydau etifeddol. Erbyn 2040, bydd yn bosibl ar genom dynol unigol archif, ac yn treulio catalogio genynnau sy'n ymwneud â'r broses heneiddio. Bydd hyn yn cynyddu ar gyfartaledd disgwyliad oes o berson hyd at 120 mlynedd, ac yn y dyfodol i roi anfarwoldeb a ddymunir o lawer iddo. Yn olaf, bydd pobl yn gallu rheoli eu datblygiad eu hunain. Mae'r rhagamcanion i gyd yn ymddangos yn wych, ond bydd yn cymryd blynyddoedd, efallai llawer is, na'r rhai y mae'r ymchwilwyr yn dweud, pob mae'n dod yn realiti, a byddwn yn eraill.

Fodd bynnag, hyd yn oed heddiw y moleciwl DNA yn dal llawer mwy o gyfrinachau a dirgelwch. dadansoddiad cyfrifiadurol o genom anifeiliaid caniatáu i ni bennu cyfran y rhannau o foleciwlau DNA sy'n perfformio'n swyddogaethau amrywiol. Yma, genetegwyr wedi dod o hyd ffeithiau rhyfeddol. Mae'n troi allan bod mewn llawer o rywogaethau, dim ond rhan fach o gyfanswm y dilyniant y genom amgodio'r proteinau. Gan person dim ond tua 2% o'r amgodio genom protein 48% o'r genom yn ymwneud yn unig yn y cam cychwynnol o codio ac yn dilyn hynny synthesis proteinau crog a mwy na 50% o'r genom yn cynnwys nad ydynt yn codio, dilyniannau DNA ailadroddus sy'n cynnwys, ar ben hynny, mae mawr nifer y darnau o firysau crair. Wrth gymharu data hyn gyda genomau anifeiliaid yn sefyll ar wahanol gamau o'r ysgol esblygiadol, ymchwilwyr yn wynebu eto paradocs arall. Mae'n troi allan bod anifeiliaid ar gam is o esblygiad y gyfran o DNA nad ydynt yn codio yn fach iawn. O ran canran, fel a ganlyn. Felly bacteria, bron pob un o'r DNA yn gweithio, mae'n 90% a dim ond 10% fel petai ddiwerth. Yn burum, 68% o'r DNA yn y codio, 32% nad ydynt yn codio. rhaid i nematodau gymhareb hon yw 24% a 76% yn y drefn honno. Mae'r organeb yn dod yn fwy cymhleth, ac mae cyfran y rhanbarthau codio DNA yn gostwng, tra bod y gyfran o wybodaeth ddryslyd i ni yn cynyddu. Yma, fel y mae'n ymddangos ar yr olwg gyntaf, byddai rhywun yn disgwyl y canlyniad gyferbyn. F.Krik, ystyriwyd adeiladu DNA "ychwanegol" "garbage", costau esblygiad a thalu ar gyfer y rhan perffeithrwydd weddill. awdurdod ddi-gwestiwn o gwyddonydd am nifer o flynyddoedd difreintiedig urddas haeddu rhan enfawr o moleciwl unigryw. Fodd bynnag, yn y blynyddoedd diwethaf, mae nifer o wyddonwyr nid ydynt yn cydnabod yr awdurdod, fe benderfynon ni i gladdu y syniad o "DNA sothach" ateb agosaf posibl o DNA nad ydynt yn codio gyfrinach wedi achosi trafodaeth fywiog yn y cyfryngau o genetegwyr. cannoedd o erthyglau ar y pwnc, awgrymodd nifer o ddatblygiadau diddorol eu hysgrifennu. Awgrymwyd rôl amddiffynnol o DNA nad ydynt yn codio, gan ffurfio màs critigol sydd ei angen i redeg prosesau mewngellol penodol, ffurfiwyd y llinellau torri a glud yn splicing amgen. A DI Mattick, er enghraifft, yn credu bod y DNA nad ydynt yn codio pob - yn dal amgodio'r yr ribonucleic ategol hyn a elwir yn asid, RNA.

Rydym yn mynd at y broblem o ran dawel o'r DNA gyda'r llaw arall. Mae wedi cael ei awgrymu bod y moleciwl DNA yn cael ei gofnodi a'i storio, nid yn unig y wybodaeth enetig, ond hefyd yr hyn a elwir gwybodaeth hanfodol. gwybodaeth hanfodol yn gysylltiedig â digwyddiadau sy'n peri bygythiad gwirioneddol i fodolaeth y corff. Mae technoleg echdynnu gwybodaeth o'r fath ei nodweddion ei hun, a fydd yn cael eu trafod isod.

Ar gyfer yr astudiaeth eu dewis cyffredin burum bragwr grŵp Saccharomyces. Burum yn wych fodel gwrthrych celloedd ewcaryotig ar gyfer amrywiaeth o waith ymchwil ym meysydd biocemeg, imiwnoleg, geneteg. Geneteg Burum llawer iawn o waith, damcaniaethol ac cymhwysol datblygu ymchwil yn gyflym iawn, cafodd ei gynnal. Yn olaf, yn 1996, roedd yn genom dilyniannu gwbl o furum Saccharomyces cerevisiae, a oedd yn sail i dorri tir newydd yn systemateg moleciwlaidd o burumau. Roedd hyn yn caniatáu cymhariaeth uniongyrchol y dilyniant o niwcleotidau yn eu genom. Dyna pam y burum ac wedi cael eu dewis fel y gwrthrych ein gwaith ymchwil.

Mae'r math hwn o burum yn cael ei gyflwyno gan ewcaryotig confensiynol, hy cael cell diamedr craidd 3-7 mm. Gall ffyngau wrthsefyll tymheredd isel iawn a hyd yn oed yn rhewi ddim yn marw, ond dim ond rhewi, rholio eich holl brosesau metabolig. Dda y maent yn teimlo amgylchedd cynnes, ond ar dymheredd uwchlaw 47 graddau eu prosesau bywyd yn cael eu hatal, ac ar dymheredd o 80 - 100 gradd y maent yn marw.

O ganlyniad, yr amodau hanfodol ar gyfer tymheredd llwydni yn agos at 80 gradd. Dylanwadu tymheredd o'r fath ar y celloedd y ffwng Saccharomyces cerevisiae, wedi'u canfod i newid dilyniannau niwcleotid mewn loci dawel eu moleciwlau DNA. Mwy o effaith ymosodol yn golygu newidiadau yn y rhanbarth codio DNA ac yn bygwth hyfywedd corff bach.

Felly, yn y DNA loci dawel o ffyngau yn cofnodi gwybodaeth am amodau anffafriol yn bygwth eu bywydau. Ar ben hynny, mae'r rhain yn yr amodau a ddaeth ag ef niwed difrifol, ond roedd yn gallu goroesi gyda yn brofiad mor werth chweil ar gyfer eu hunain. Unwaith yn yr amodau hyn, y ffwng eisoes yn ymwybodol am y canlyniadau trychinebus a chymryd pob cam i'w hosgoi. Mae'r un peth yn digwydd gyda chelloedd dynol. Mae'r corff hefyd yn cynnwys celloedd sydd â rhywfaint o ryddid ac annibyniaeth. Maent hefyd yn cofnodi'r wybodaeth hanfodol a hefyd yn ceisio ei ddefnyddio fel bygythiol eu sefyllfaoedd bywyd cellog. Gwybodaeth Critigol yn y celloedd yn cael ei gofnodi fel yn yr ymennydd, mae'n cael ei gofnodi yn y teimladau. Mae pob teimlad, boed yn ddelweddau gweledol sy'n gysylltiedig â phobl, adeiladau, tir, lle mae'r rhain wedi cael eu cynnal, a arweinir bron i drychineb, digwyddiadau, arogl blas, teimladau mewnol, megis poen, sain ac wrth gwrs mae yn ysgrifenedig yn y moleciwlau DNA. Goroesodd y dyn, gwybodaeth yn cael ei chofnodi ac mae'r celloedd yn credu y byddai mewn sefyllfa o'r fath, mae'n bydd yr wybodaeth hon yn ei helpu i oroesi eto. molecylau DNA yn gyfansoddion weddol sefydlog ac yn gallu storio eu gwybodaeth am gyfnod amhenodol. Felly, gall y digwyddiadau critigol a gofnodwyd yn ei strwythur yn iawn, yn hen iawn.

Er mwyn eglurder, rydym yn ceisio rhoi enghraifft. Mae'n digwydd yn y Persia bell. Persia ei sefydlu yn y CC VI ganrif. e. Roedd yr ymerodraeth fwyaf o'r Aifft i Afon Indus. Yn 332 CC. e. drechu Aleksandr Makedonsky y fyddin y Brenin Dareius a dal Persipol dinas gyfoethog. Ar gyfer y gwrthiant anobeithiol, rhoddodd y ddinas am 3 diwrnod ei filwyr i ysbeilio. Mae'r dinasyddion yn byw mewn ofn. Y palas godidog, yn ei ystafell, wyllt gweddïo merch ifanc a gofynnwyd i'r Arglwydd am iachawdwriaeth. Mae tua sefyll eiconau a chanhwyllau llosgi. ergyd pwerus torri'r drws gyda phob un rhwymedd ac mae'r ystafell beichio rhyfelwr nerthol. Mae ymladd byr a dynes bwrw i lawr, yn gorwedd yn anymwybodol ar y llawr. Mae ei threisio, clywed araith Groeg, tŷ robbed a mynd. Difrod a wnaed i'r fenyw goroesi, ac ymhlith pethau eraill, yn ffodus neu'n anffodus, daeth yn feichiog. Mae pob un o'r teimladau y diwrnod ofnadwy: eiconau, canhwyllau, lleferydd Groeg, poen, y rhuo wedi cael ei gofnodi yn ei molecylau DNA. Menyw a ddarperir yn ddiogel ac yn llaw dros yr holl wybodaeth at eich plentyn. Teithio mewn cyfres o nifer o ddwsin cenedlaethau o wybodaeth yma, yn y diwedd, mae'n troi allan i fod yn ddyn ifanc yn y genynnau yn ein hamser, ac, yn ddigon rhyfedd, yn Rwsia.

Mewn unrhyw achos, efallai y bydd angen y wybodaeth hon. Yn naturiol, bydd yn cael ei yn y galw mewn sefyllfa debyg i'r hyn sydd wedi cael ei dderbyn. Ar y pryd y corff a reolir yn bell i oroesi ac, bod mewn sefyllfa o'r fath, bydd yn fecanyddol atgynhyrchu yr holl teimladau a gweithredoedd sy'n cael eu cofnodi yn ei DNA. Os yw'n yn yr eglwys, lle mae eiconau a'r canhwyllau yn llosgi, bydd yn dechrau rholio o gwmpas ar y llawr a bygythiadau yn gweiddi. Yn yr achos hwn, byddwn yn dweud bod y cythreuliaid symud i mewn gydag ef. Os bydd yn sydyn yn siarad mewn Groeg, rydym yn dweud bod mewn bywyd yn y gorffennol ei fod yn byw yng Ngwlad Groeg. Yn wir, y dyn ifanc byth yn byw nid yng Ngwlad Groeg, nac yn Persia, nad oes ganddo gythreuliaid. Mae wedi ysgrifennu yn y moleciwlau DNA gwybodaeth hanfodol sy'n atal iddo fyw yn heddychlon a bod gyda chymorth seicdreiddiad, gall Freud W yn cael ei symud yn llwyddiannus.

Beth allwn ni ei ddweud yn y casgliad ar y mater hwn? Gwybodaeth Critigol sy'n bygwth bywyd y celloedd y corff eu hunain yn ysgrifenedig yn y loci dawel y moleciwl DNA yn uniongyrchol. Mewn pobl, mae'r wybodaeth hon yn cymryd bron y cyfaint cyfan y moleciwl DNA, oherwydd y cyfnod enfawr o fodolaeth sefyllfaoedd o'r fath yn llawer iawn. Mae'r sefyllfaoedd yn aml yn debyg, felly rydym yn gweld mewn loci dawel mewn nifer fawr o ailadrodd. Dros amser, gall yr hen gofnodion gael eu dileu gan fod y wybodaeth a gofnodir yn y loci dawel sylweddol yn iau nag mewn genynnau codio. Felly, unwaith eto yn cadarnhau y ffaith bod yn natur nad oes lle i siawns, a phob ffenomen sydd ynddo wedi ei bwrpas. Ac, y bobl, mae angen i ni ddeall nad yw bod bob amser yn ein hymddygiad yn cael ei bennu gan rheswm ac, felly, nid yw bob amser yn briodol i'r amgylchiadau.

Ielikov SL