Genetika - ovo ... genetika i zdravlje. genetika metode

Genetika - nauka koja proučava znakove obrasce prijenos od roditelja na potomstvo pojedinaca. Ova disciplina također ispituje njihova svojstva i sposobnost da varijabilnosti. Tako što su mediji vire posebnu strukturu - gena. U ovom trenutku, znanost je akumulirao dovoljno informacija. Ona ima nekoliko sekcija, od kojih svaki ima svoje ciljeve i predmeta studija. Najvažniji sekcije: klasična, molekularna, medicinske genetike i genetskog inženjeringa.

Klasična genetika

Klasična genetika - nauka nasleđa. Ova nekretnina svih organizama proći tokom uzgoja svoje spoljašnje i unutrašnje karakteristike potomstva. Klasična genetika se bavi proučavanjem varijabilnosti. Izražava se u simptomima nestabilnosti. Ove promjene akumuliraju iz generacije u generaciju. Samo kroz takve volatilnosti organizmi mogu prilagoditi promjenama u svom okruženju.

Genetske informacije organizama leži u genima. Trenutno, oni se smatraju iz perspektive molekularne genetike. Iako su ovi koncepti su dugo nastale prije pojave ovog poglavlja.

Izrazi "mutacija", "DNA", "hromozoma", "varijabilnost" postala poznata u brojnim studijama. Sada su rezultati stoljeća iskustva čini očigledno, ali kada je sve počelo sa slučajnim parenja. Ljudi su željni da se krave sa visokim mlijeko udoyami, veće svinje i ovce sa debelim krznom. Oni su bili prvi, ni naučnici, eksperimenata. Međutim, ovi uslovi su doveli do pojave nauke, kao klasične genetike. Do 20. stoljeća, prelaz je bio jedini poznati i pristupačan način istraživanja. Da su rezultati klasične genetike su postali značajno dostignuće moderne nauke biologije.

molekularnu genetiku

Ovo je sekcija koja proučava sve zakone koji su predmet procesa molekularnom nivou. Najvažnija imovina svih živih organizama - je nasljednost, to jest, oni su u stanju da održe bitne karakteristike strukture organizma, kao i metaboličke dijagrami toka procesa i odgovora na utjecaj različitih faktora životne sredine. To je zbog činjenice da je na molekularnom nivou, posebne supstance rekord i čuvajte sve informacije i prebaciti ga na buduće generacije u procesu oplodnje. Otkriće ovih tvari i njihovo kasnije istraživanje je omogućeno proučavanje strukture ćelije u hemijskom nivou. Pošto su otkriveni nukleinske kiseline - osnovu genetskog materijala.

Otvaranje "nasljednih molekula"

Moderni genetika zna gotovo sve o nukleinske kiseline, ali, naravno, nije uvijek tako. Prva pretpostavka je da hemikalije nekako može se povezati s nasleđa, ostvaren je u 19. stoljeću. Studija ovog problema u to vrijeme bavi biohemičar F. Miescher i braća Hertwig biolozi. 1928. godine, ruski naučnik N. K. Koltsovs na osnovu rezultata studija je predložio da sve nasljedne karakteristike živih organizama su kodirani i postavljeni u giganta "nasljedne molekule". Međutim, on je rekao da ove molekule se sastoje od jedinica naredio, koji, u stvari, su geni. To je definitivno bio proboj. Kolcov također utvrđeno da su podaci "nasljedne molekule" su pakirane u kavezima u posebne strukture zove hromozoma. Nakon toga, ova hipoteza je potvrđena i dao poticaj razvoju nauke u 20. stoljeću.

Razvoj nauke u 20. stoljeću

Razvoj genetike i dalja istraživanja je dovelo do niza ne manje važno otkrića. Utvrđeno je da je svaki kromosom u ćeliji sadrži samo jednu veliku DNK molekula koja se sastoji od dva lanca. Njen brojnih segmenata - to je gena. Njihova glavna karakteristika je da oni imaju poseban način za kodiranje informacije o strukturi enzima. Ali je realizacija genetske informacije o pojedinim funkcijama tokova koje uključuju druge vrste nukleinskih kiselina - RNK. Sintetizira se u DNK i napraviti kopije gena. To takođe nosi informacije o ribozomu, gdje sintezu enzimskih proteina. Strukture DNK je pronađen 1953. godine, i RNK - u periodu 1961-1964.

Od tog vremena, molekularne genetike počela da se razvija velikom brzinom. Ovi nalazi čine osnovu studija, što je rezultiralo u raspoređivanju obrazaca genetske informacije objavljeni. Ovaj proces se odvija na molekularnom nivou u ćelijama. Također je dobio potpuno novi informacije o skladištenju informacija u genima. Vremenom, utvrđeno je kako DNK mehanizmi dupliciranja doći do podjele ćelija (replikaciju), informacije čitanje obrađuje molekula RNA (transkripcija), sintezu proteina enzima (broadcast). Principi nasleđa i promjene da razjasni svoju ulogu u internom i eksternom okruženju ćelija su otkrivene.

Transkripcija DNK strukture

genetike metode su brzo razvijao. transkript hromozomskih DNK bio je važno postignuće. Ispostavilo se da postoje samo dvije vrste sekcije kruga. Oni se razlikuju jedni od drugih nukleotida. Prvi tip svake parcele je originalan, to jest, ima inherentnu jedinstvenosti. Drugi se sastoji od različitog broja redovno ponavljaju sekvenci. Zvali su ih ponavlja. 1973. utvrđeno je činjenica da je jedinstvena zona uvijek prekidaju različita gena. Segment uvijek završava replay. Ovaj jaz kodira određeni enzimskih proteina, to je za njih "vođene" RNK čitajući informacije iz DNK.

Prva otkrića genetskog inženjeringa

Nastajanju nove metode genetike dovela je do daljnje otkrića. Ona je otkrila jedinstveno imovina svih živih stvari. Govorimo o sposobnosti za vraćanje oštećenih područja u lancu DNK. Oni mogu nastati kao posljedica raznih negativnih uticaja. Sposobnost da popravi sebe je nazvao "proces genetskog popravke." Trenutno, mnogi eminentni naučnici izraziti dovoljno dokaza na bazi nadu za mogućnost da "izdvojiti" određenih gena iz ćelije. Ono što može dati? Prva prilika za otklanjanje genetskih defekata. Studija takvih problema su uključeni u genetski inženjering.

kopija

Molekularna genetika proučava procese prijenosa genetske informacije prilikom reprodukcije. Čuvanje nepromenljivost kodirani u genima, je osigurala preciznu reprodukciju u toku podjela ćelija. Kompletan mehanizam ovog procesa je studirao u detalje. Utvrđeno je da neposredno prije podjele odvija u ćeliji, replikacije se izvodi. To je proces DNK dupliranje. Ona je u pratnji apsolutno točne kopije originalnih molekula pravilo komplementarnosti. Poznato je da je dio DNK su samo četiri vrste nukleotida. To je guanin, adenin, citozin i timin. Prema pravilu komplementarnosti, otkrili su naučnici Crick i Watson u AD 1953. godine, u strukturi dvostruki lanac DNK adenin odgovara timin i cytidylic nukleotida - guanin. Tokom procesa replikacije postoji potpuna kopija svakog lanac DNK zamenom željeni nukleotida.

Genetika - nauka je relativno mlad. Proces replikacije je studirao samo u 50-ih godina 20. stoljeća. Tada je otkriveno enzima DNK polimeraze. U 70-ih godina, nakon godina istraživanja, utvrđeno je da replikaciju - višestepena proces. U sintezi DNK molekula su direktno uključeni nekoliko različitih vrsta DNK polimeraze.

Genetike i zdravlja

Sve informacije koje se odnose na tačke reprodukciju genetske informacije u procesu replikacije DNK, su naširoko koristi u modernoj medicinskoj praksi. Temeljna studija od zakona koji je obično zdravo tijelo, a u slučaju patoloških promjena u njima. Na primjer, to se dokazuje eksperimenata i potvrdio da je lijek za određene bolesti može se postići utjecaja izvana na procese replikacije genetskog materijala i dijeljenjem somatskih ćelija. Pogotovo ako patologiju u vezi sa funkcionisanjem telesne procese metabolizma. Na primjer, bolesti kao što su rahitisa i metabolizam poremećaj fosfor, direktno uzrokovane inhibicije replikacije DNK. Kako je moguće da se to promijeni stanje izvana? To je sintetiziran i testiran lijekova koji stimuliraju procese potlačenih. Oni aktivirati DNK replikacije. Doprinosi normalizaciji i rehabilitacije patoloških stanja povezanih s bolešću. Ali genetička istraživanja ne stoji. Svake godine, sve više podataka koji će vam pomoći ne samo da ozdravi i sprečavanja mogućih bolesti.

Genetike i droga

Toliko zdravstvenih problema su uključeni u molekularnoj genetici. Biologija nekih virusa i mikroorganizama, kao da je njihova aktivnost u ljudskom tijelu ponekad dovodi do replikacije DNK na propast. Također već je ustanovljeno da je uzrok nekih bolesti nije inhibicija ovog procesa i njegove pretjerane aktivnosti. Prije svega, to je virusnih i bakterijskih infekcija. Oni su uzrokovane činjenicom da su pogođeni ćelija i tkiva počinju da se brzo razmnožavaju patogenih mikroorganizama. I na ovaj patologije su rak.

Trenutno, postoji niz lijekova koji mogu potisnuti replikaciju DNK u ćeliji. Većina njih je sintetiziran sovjetski naučnici. Ovi lijekovi su naširoko koristi u medicinskoj praksi. To uključuje, na primjer, grupa za borbu protiv tuberkuloze droge. Postoje antibiotici koji inhibiraju replikaciju i podjela patoloških procesa i mikroba ćelija. Oni pomažu tijelu da se brzo baviti strani agent, sprečavajući ih umnožavaju. Takvi lijekovi pružaju odličnu terapeutski učinak u većini ozbiljnih akutnih infekcija. Posebno u širokoj upotrebi sredstava za podacima koji se nalaze u liječenju tumora i tumora. To je prioritet da Rusija izabrala Instituta za genetiku. Svake godine postoje nove i poboljšane lijekova koji sprečavaju razvoj raka. To daje nadu da desetine hiljada bolesnih ljudi širom svijeta.

Procesi transkripcije i prevođenja

Nakon rezultata uloge DNK i gena kao predložak za sintezu proteina, dok je iskusni naučnici u genetici laboratorijskih ispitivanja su obavljeni i dobila su predložili da amino kiseline su prikupljeni u složenije molekule tada, u jezgru. Međutim, nakon novih podataka postalo je jasno da to nije tako. Amino kiseline se ne zasnivaju na stranicama u DNK gena. Utvrđeno je da je ovaj složeni proces odvija se u nekoliko faza. Prvo, geni su uklonjeni replike - messenger RNA. Ove molekule iz stanične jezgre i preselio se u posebnim strukturama - ribozome. To je na ovim organele i stvaranje aminokiselina i sintezu proteina. Proces izrade kopija DNK pod nazivom "transkripcija". Sinteza proteina pod kontrolom RNK - ". Emisiji" Studija precizni mehanizmi ovih procesa i principe utjecaja na njih - glavni zadatak moderne genetike, molekularne strukture.

Značenje transkripcija i translacija mehanizama u medicini

U posljednjih nekoliko godina postalo je jasno da je od suštinske važnosti za modernog zdravstva savesnu pregled svih faza transkripcije i prevođenja. Institut za genetiku, Ruske akademije nauka već dugo potvrđuje i činjenica da je u razvoju gotovo bilo koje bolesti poštovati intenzivne sinteze toksičnih i štetnih na proteine ljudsko tijelo. Ovaj proces može se odvijati pod kontrolom gena, koji su obično neaktivan. Ili je uvela sintezu, koja je odgovorna za prodiru u ćelije i tkiva ljudskog patogenih bakterija i virusa. Također, formiranje štetnih proteina može stimulirati aktivno razvija karcinoma. To je razlog zašto je izuzetno važno za temeljno proučavanje sve faze transkripcije i prevođenja u ovom trenutku. Tako da možete identificirati načine da se bave ne samo s opasnim infekcijama, ali i rak.

Modern Genetics - kontinuirana potraga za mehanizme razvoja bolesti i droge da ih tretiramo. Sada je moguće da inhibira procese prevođenje u pogođenim organa ili tijela u cjelini, čime se suzbija upale. U principu, to je na ovoj i izgrađena većina poznatih efekata antibiotika, kao što su tetraciklini i streptomicin serije. Svi ovi lijekovi selektivno inhibiraju prevođenje procese u ćelijama.

Vrijednost studije procesa genetske rekombinacije

To je vrlo važno za medicinu kao detaljnu studiju procesa genetske rekombinacije, koja je odgovorna za prijenos i razmjenu dijelova kromosoma i pojedinačnih gena. Ovo je važan faktor u razvoju zaraznih bolesti. Genetske rekombinacije je osnova prodiranja u ljudske ćelije i uvođenje strane DNK, često virusnog, materijala. Kao rezultat toga, sinteza na ribozomu nije "native" proteini tijela i patogeni za njega. Prema ovom principu, tu je reprodukcija u ćelijama cijele kolonije virusa. Metode humanu genetiku usmjeren na razvoj sredstava za borbu protiv zaraznih bolesti i spriječi skupštini patogenih virusa. Osim toga, akumulacija informacija o genetskim rekombinacije dozvoljeno da shvati princip razmjene gena između organizama, što je dovelo do pojave GMO biljaka i životinja.

Vrijednost za molekularnu genetiku u biologiji i medicini

Tokom prošlog stoljeća, prvo u otvaranju klasika, a zatim u molekularnoj genetici smo imali ogroman, pa čak i presudan uticaj na napredak svih bioloških nauka. Posebno snažno istupi medicine. Uspjehe genetska istraživanja dozvoljeno da shvati jednom nedokučivih procesa nasljeđivanja genetskih osobina i razvoj pojedinca do pojedinca. Također je nevjerovatno koliko brzo ove nauke iz čisto teorijskog do praktičnog prerastao. Postalo je od suštinske važnosti za moderne medicine. Detaljna studija molekularno-genetske pravilnosti poslužio kao osnova za razumijevanje procesa koji se odvijaju u organizmu kao pacijent i zdrave osobe. To genetika dala poticaj za razvoj znanosti, kao što su virusologiju, mikrobiologije, endokrinologije, farmakologije i imunologije.