Klassifisering av gener - strukturelle og funksjonelle

GMO, perinatal diagnostikk, dekoding av DNA,Kloning - mange teknologier av nåtiden og fremtiden er knyttet til denne vitenskapen. Klassifiseringen av gener gjorde det mulig å studere sine funksjoner og mulighetene for endring. Så, hva er det kjent om dem i dag?

gener

I hver celle i enhver levende organismeinneholder all informasjon om den. I teorien bør dette være nok til å reprodusere sin eksakte kopi. Og alt takk til DNA, som faktisk er et genetisk pass. Å ha sine prøver, kan du hente ut de langt forsvunnne dyre- og plantearter og stoppe utryddelsen av de som er truet.

Genet er en elementær enhet av arveligemateriale. De legges til noen større deler, og de utgjør igjen DNA-molekyler. Faktisk er hver bit av et element av kode i form av en sekvens av nukleotider, hvor all informasjon om kroppen er kryptert. Og vitenskapen som undersøker hva denne informasjonen er, hva er funksjonene til de enkelte enhetene, hva er den strukturelle funksjonelle klassifiseringen av gener og andre relaterte problemer, er relativt ung, men har allerede vist seg nødvendig og viser stort potensial.

studie

På det faktum at barn arver visse egenskaper av seg selvforeldre og fjernere slektninger, det er kjent i lang tid. Men i lang tid var det helt uklart hva mekanismen for å formidle informasjon om utseende, natur, sykdommer fra foreldre til barn, barnebarn og fremtidige etterkommere. På dette stadiet er det verdt å nevne den berømte Mendel, som formulerte lovene om arv av visse funksjoner, selv om han ikke visste hvordan dette skjer.

Gjennombrudd innen genstudier har blitt et spørsmål omTid siden utseendet på mikroskoper. Cellene ble funnet kjerner, hvor menneskeheten klarte å se gjennom et par dusin år. Den mest interessante tingen er at oppdagelsen i lang tid var i forskerne bokstavelig talt under nesen deres, men de la ikke merke til det.

Faktum er at DNA ble først isolert så tidlig som1868 år. Men helt opp til begynnelsen av 1900-tallet var mange biologer sikre på at dette stoffet har funksjon av å samle fosfor i kroppen, og spiller ikke rollen som et lager av fullkodet informasjon om det. Omtrent midten av århundret ble det utført noen eksperimenter, som viste at det er hovedformålet med DNA. Men metoden for overføring og struktur av stoffet forblir ukjent.

Dekoding av genomet

Basert på undersøkelsen av Maurice Wilkins ogRosalind Franklin i 1953, Francis Creek og James Watson foreslo at DNA er en dobbel helix. Senere ble denne hypotesen vist, for hvilken forskere fikk Nobelprisen.

Nå møtte vitenskapen oppgaven med å dechifrereet genetisk år som ville svare på mange spørsmål. Og her kom ikke bare biologer, men også fysikere med matematikere inn i saken. Kodingsmetoden forblir et mysterium i ti år, det var bare klart at det er triplett, det vil si, det inkluderer tre nukleotidkomponenter. I 1965 forsto endelig meningen med alle enheter, kalt kodoner. Krypteringen ble hacket.

Dette betyr imidlertid ikke at det ikke er igjen for forskeremysterier. Studier fortsetter å fortsette, men klassifiseringen av gener og deres studier har gitt mer innsikt i arten av visse sykdommer og måtene de behandles på. Nå kan folk som donerer blod, finne ut hvilke sykdommer de står overfor, om risikoen er høy for å arve disse eller andre helseproblemer fra foreldrene sine, og overlevere dem til barn. Dette har bidratt til alvorlige fremskritt på mange områder av medisin.

Funksjoner av genet

Når utnevnelsen av DNA ble tydelig, forskereinteressert i spørsmålet om hva slags mening hver enhet av kode har, hva det svarer til, hvilke prosesser i kroppen det lanserer. Og i flere tiår har mange forskere søkt etter svar. For hele denne tiden ble det klart for det første at genet ikke er en udeelbar enhet av arvelig informasjon, og for det andre at det konseptuelle apparatet av forskere virkelig må suppleres.

Flere andre betingelser er innført somTillatt mer å gjenspeile de prosessene som observeres i praksis. Men genets funksjoner har alle forblitt i en ganske vag formulering - syntese av proteiner og polypeptider. Hvert DNA-område er ansvarlig for dets spesifikke substans, og hvordan dette påvirker kroppen, er det i de fleste tilfeller vanskelig å si. Forskere har ennå ikke jobbet hardt for å kunne si at disse eller andre gener, for eksempel, er ansvarlige for øyenfarge, god hud og noen hjertefunksjoner. Alt er komplisert av noen egenskaper av DNA.

klassifikasjoner

Det er åpenbart at hver DNA-enhet utførerNoen spesifikke oppgaver, selv om de ennå ikke er kjent for menneskeheten. Ut fra denne premissen har en moderne strukturell og funksjonell klassifisering av gener utviklet seg. Det brukes oftest, men det er andre, mer spesialiserte og tar hensyn til noen spesifikke egenskaper av disse eller andre deler av DNA. Generelt er denne klassifiseringen av gener forstått: strukturelle og regulatoriske (funksjonelle). Hver av disse varianter kan i sin tur deles inn i grupper. For eksempel, blant regulatorene er det modifikatorer, suppressorer, hemmere etc.

divisjon gener blir også brukt av kriteriet av effekt på levedyktigheten, noe som tyder på letale, halv-dødelige og nøytrale enheter.

Hovedforskjeller

Noe høyere, den generelt aksepterteklassifisering av gener. De strukturelle og funksjonelle delene av DNA, ifølge henne, står i motsetning til hverandre, men i virkeligheten er alt helt annerledes. De kan ikke fungere separat, og hver av disse gruppene er viktig på sin egen måte.

Strukturelle gener er ansvarlige for direktesyntese av basale proteiner og aminosyrer. Regulatorer påvirker imidlertid deres arbeid, kontrollerer deres inkludering og deenergisering i prosessen med å utvikle organismen, og oppretter også andre hjelpestoffer. Av arten av deres innvirkning på den strukturelle delen er de delt inn i inhibitorer, suppressorer, forsterkere og modifikatorer. Deres aktivitet gjør at du kan akselerere eller redusere utviklingen av visse funksjoner.

egenskaper

Hver DNA-enhet har en rekke egenskaper som tillater i et relativt lite proteinmolekyl å kode all informasjon om kroppen:

1. Diskret. Hvert gen fungerer som en selvstendig enhet.
2. Stabilitet. Hvis ingen mutasjoner er tilstede, overføres noen eller andre deler av DNA til fremtidige generasjoner i uendret form.
3. Spesifisitet. Hvert gen handler om utvikling av en bestemt funksjon.
4. Dosering. En endring i mengden av et gen i kroppen fører til forstyrrelser (for eksempel Downs syndrom - en økning i antall kromosomer).
5. Pleiotropi. Muligheten for ett gen bidrar til utviklingen av flere symptomer.

Det er fortsatt mye å lære. Ja, forskere har oppnådd mye ved å lese DNA, forståelsen har forbedret seg selv når klassifiseringen av gener ble dannet. Strukturelle og regulatoriske deler arbeider sammen, en bevissthet om kodingsmekanismen - det siste århundre har blitt en boom i utviklingen av biologi. Men det er fortsatt mye å lære.

Utsikter for utvikling av vitenskap

Til tross for at genetikk er relativtung vitenskap, er det allerede åpenbart at en god fremtid venter på henne. Behandling av sykdommer som anses å være håpløse, forbedring av egenskapene til planter og dyr, som tillater utvikling av jordbruk, restaurering av biologisk mangfold - alt dette er mulig nå. Hovedfaktoren hindrer videre studier, eksperimenter og gjennomføring er etikk. De moralske problemene som menneskeheten vil møte, har lært å administrere informasjon kodet i DNA, er ennå ikke fullt ut forstått.