Genetika - bu ... Genetika va Sog'liqni saqlash. Genetika usullari

Genetika - bola jismoniy shaxslarga ota-ona dan uzatish naqsh oyatlarini o'rganadi fan. Bu o'qish, shuningdek, ularning xususiyatlarini va o'zgaruvchanlik qobiliyatini tekshiradi. Shunday qilib media maxsus tuzilishga chiqarmoq sifatida - genlar. Bugungi kunda ilm-fan yetarli ma'lumot to'plangan. Bu o'z maqsadlari va o'rganish moslamalarni har biri bir necha bo'limlari mavjud. eng muhim bo'limlar: klassik, molekulyar, tibbiy genetika va genetik muhandislik.

klassik Genetika

Mumtoz Genetika - irsiyat fan. Barcha organizmlar, bu xususiyat urug'ining ularning tashqi va ichki xususiyatlarini naslchilik davrida o'tadi. Klassik Genetika ham o'zgaruvchanlik o'rganish bilan shug'ullanadi. Bu beqarorlik belgilari bilan ifodalanadi. Bu o'zgarishlar nasllar uchun yig'ilib. Bunday uchuvchanlik organizmlar o'z atrof-muhit o'zgarishiga moslashish mumkin Faqat orqali.

organizmlarning genetik axborot genlar yotadi. Ayni paytda, ular molekulyar genetika nuqtai nazaridan ko'rib chiqiladi. Bu tushunchalar Ushbu bo'limda paydo oldin uzoq paydo bo'lsa-da.

atamalar "o'zgarish", "DNK", "xromosoma", "o'zgaruvchanlik" ko'p tadqiqotlar ma'lum bo'lib qoladi. Endi tajriba asrlar natijalari yaqqol ko'rinadi, lekin u bir marta, barcha tasodifiy kuyikish bilan boshlandi. Odamlar qalin juni bilan yuqori sut udoyami, katta to'ng'iz va qo'ylari bilan sigir olish uchun tayyor. Ular birinchi emas, balki, hatto, olimlar, tajribalar edi. Biroq, bu sharoitlar klassik genetika, deb, ilm-fan paydo bo'lishiga olib keldi. 20 asrga qadar, o'tish tadqiqotlar faqat ma'lum va qulay usul edi. Bu mumtoz genetika natijalari biologiya zamonaviy ilm-fan muhim yutug'i bo'lib kelgan.

molekulyar genetika

Bu molekulyar darajadagi jarayonlar lozim bo'lgan barcha qonunlarini o'rganadigan bir qism hisoblanadi. barcha tirik organizmlar eng muhim xususiyat - ular turli ekologik omillar ta'siri organizmning tuzilishi, shuningdek, metabolik jarayoni oqim chizmalarini mohiyatini va javoblar saqlab qolish avlod qodir, ya'ni, irsiyat hisoblanadi. Bu tufayli molekulyar darajada, maxsus moddalar rekord va barcha ma'lumotlarni saqlash va keyin o'g'itlash jarayonida keyingi avlodlarga uni o'tkazish, deb aslida iborat. Bu moddalarning kashfiyot va ularning keyingi ish, kimyoviy darajada hujayra tuzilishi o'rganish bilan yuzaga keldi. nuklein kislotalar topilgan yildan - genetik material asosi.

"Irsiy molekulalar" ochilishi

Zamonaviy genetika, albatta, har doim shunday emas edi, nuklein kislotalar haqida deyarli hamma narsani biladi, lekin. birinchi taxmin kimyoviy negadir, irsiyat bilan bog'liq bo'lishi mumkin, faqat 19-asrda qilingan, deb hisoblanadi. biokimyogar F. Miescher va aka-uka Hertwig biologlar bilan shug'ullanuvchi vaqtda bu muammoni o'rganish. 1928-yilda, tadqiqotlar natijalari asosida Rossiya olimi N. K. Koltsov tirik organizmlarning barcha irsiy xususiyatlari kodlangan va gigant "irsiy molekulalar" joylashtirilgan, deb taklif qildi. Biroq, u bu molekulalar aslida, genlar, buyurtma birliklari, tashkil topgan, deb aytdi. Bu, albatta, bir yangilik edi. Koltsov ham ma'lumotlar xromosomalari deb nomlangan maxsus tuzilmalari bilan hujayralarning joylanadi "irsiy molekulalar", deb belgilangan. Keyinchalik, bu gipoteza tasdiqladi va 20-asrda ilm-fan rivojiga turtki berdi etildi.

20-asrda ilm-fan rivojlanishi

genetika va yanada tadqiqot rivojlantirish, bir qator kam bo'lmagan muhim kashfiyotlari olib keldi. Bu hujayraning har bir xromosoma ikki oyog'ini iborat faqat bitta katta DNK molekulasi o'z ichiga olgan, deb topildi. Uning ko'p segment - bu genlar bo'ladi. Ularning asosiy xususiyati, ular fermentlarning tuzilishi haqida ma'lumot kodlash uchun alohida yo'l bor, deb. RNK, - Lekin ba'zi xususiyatlari haqida genetik axborotning amalga oshirilishi nuklein kislotalarning boshqa turini o'z ichiga olgan oqimlar. Bu DNK sintezlanadi va gen nusxalarini qilish bo'ladi. Bu, shuningdek, ribozom, fermentativ oqsillar sintezi haqida ma'lumot oshiradi. DNK tuzilishi 1953 yilda topilgan, va RNK edi - davrda 1961 dan 1964 uchun.

O'shandan beri, molekulyar genetika tezlik bilan rivojlana boshladi. genetik axborot tarqatish shakllariga olib faoliyatlari asosini tashkil Bu topilmalar, oshkor qilindi. Bu jarayon hujayralar molekulyar darajada amalga oshiriladi. Bu, shuningdek, genlar ma'lumot saqlash haqida mutlaqo yangi ma'lumotlarni qabul qilindi. Vaqt o'tishi bilan, u avval sodir DNK ko'paytirish mexanizmlar sifatida topildi Uyali bo'limi , axborot o'qish RNK (nusxa ko'chirish), protein fermentlarning sintezi (efir) ning molekula jarayonlar (replika). irsiyat va o'zgarishlar tamoyillari hujayralari, ichki va tashqi muhitda o'z o'rni aniqlandi oydinlik kiritish uchun.

DNK tuzilishi nusxa ko'chirish

Genetika usullari tez rivojlangan. Xromosoma DNK nusxa muhim yutuq edi. Bu elektron bo'limlari faqat ikki turdagi bor ekan. Ular bir-biriga nukleotidlarning farq qiladi. Har bir makri birinchi turi, bu tabiiy betakrorligi ega, ya'ni, asl bo'ladi. Ikkinchi muntazam takrorlardi ketliklar bir xil raqamni o'z ichiga oladi. Ular Takroriy deb nomlangan edi. 1973-yilda u noyob hudud har doim alohida genlar tomonidan uzildi haqiqatni tashkil etildi. Segment har doim qayta tugaydi. Bu farq bu DNK dan ma'lumotlarni o'qish RNK, "hidoyat", ular uchun emas, ayrim fermentativ oqsillar kodlar.

genetik muhandislik birinchi kashfiyotlar

Genetika Rivojlanayotgan yangi usullari yanada kashfiyotlari olib keldi. Bu barcha tirik materiyaning xususiyati yagona nozil qilingan. Biz DNK zanjirining zarar sohalarni tiklash qobiliyati haqida bormoqda. Ular turli salbiy ta'sirlardan natijasida sodir bo'lishi mumkin. o'zini ta'mirlash qobiliyati "genetik ta'mirlash jarayoni." deb ataladi Ayni paytda, ko'plab nufuzli olimlar hujayradan "tanlash" ma'lum genlar qilish imkoniyati yaratilgani uchun etarli dalillar asosida umid bildiraman. Bu nima berishi mumkin? birinchi imkoniyat genetik nuqsonlar bartaraf etish. genetik muhandislik jalb kabi muammolarni o'rganish.

replikatsiya

Molekulyar genetika ko'payish davrida genetik axborot uzatish jarayonlarini o'rganadi. genlarida kodlangan o'zgarmasligini saqlash, hujayra bo'linish davrida aniq avjga ta'minlanadi. Bu jarayon butun mexanizmi batafsil o'rganilmoqda. Bu bo'linish Hujayraning bo'lib o'tadi bevosita oldin, ko'paytirish amalga oshiriladi, deb topildi. Bu DNK ikki barobarga jarayoni. Bu komplementerlık qoida asl molekulalari mutlaqo aniq nusxasi bilan birga bo'ladi. Bu DNK bir qismi nukleotidlarning faqat to'rt turlari ma'lum. Bu guanin, adenin, cytosin va timin deb. guanin - DNK adenin ikki qismli tarkibida, eramizning 1953 yilda olimlar Crick va Watson tomonidan kashf komplementerlık qoida ko'ra, timin va cytidylic nükleotidin mos keladi. replikatsiya jarayonida kerakli nükleotidini o'rnini bosuvchi tomonidan DNK har qismli to'liq nusxasi mavjud.

Genetika - fan nisbatan yosh. replikatsiya jarayonida faqat 20-asrning 50-yillarida berilgan. So'ngra u ferment DNK polimeraza kashf etildi. juda-bosqich jarayoni - 70s, tadqiqot yildan keyin, bu replika topildi. DNK molekulalari sintezi DNK polimerazların jalb bir necha xil turlari bevosita bo'ladi.

Genetika va sog'liqni saqlash

jarayonida genetik axborot o'qilishi nuqtasi bilan bog'liq barcha ma'lumotlar DNK ko'payish, keng, zamonaviy tibbiy amaliyotda ishlatiladi. odatda sog'lom tana va ularning patologik o'zgarishlar hollarda qonunlarni chuqur o'rganish. Misol uchun, bu tajribalar bilan isbotlangan va ayrim kasalliklarni davolash genetik material replika va bulish jarayonlari haqida tashqaridan ta'sir erishish mumkin, deb tasdiqlaydi somatik hujayralar. Ayniqsa, tanasi metabolik jarayonlarning faoliyat bilan bog'liq patologiya bo'lsa. Misol uchun, raxit va hayajon fosfor almashinuvini sifatida kasalliklar, bevosita DNK ko'payishi taqiqlash sabab. Qanday qilib tashqaridan bu holatini o'zgartirish mumkin? Bu sintez va mazlum jarayonlarini rag'batlantirish dorilar sinov qilingan. Ular DNK ko'payish faollashtirish. Bu kasallik bilan bog'liq patologik sharoitlarda normallashtirish va reabilitatsiya hissa qo'shadi. Lekin genetik tadqiqotlar hali ham turgan emas. Har yili, yana ma'lumotlar olish siz nafaqat shifo va iloji kasallik oldini olish uchun yordam beradi.

Genetika va dorilar

molekulyar genetika jalb qadar ko'p sog'liqni saqlash masalalari. Ba'zi viruslar va mikroorganizmlar Biologiya inson organizmida ularning faoliyati ba'zan muvaffaqiyatsizlikka DNK ko'payishi sabab bo'ladi, bunday, deb. Bundan tashqari, allaqachon u muayyan kasalliklar sabab, bu jarayon va uning haddan tashqari faoliyat tiyilish emas, deb belgilangan. Avvalo, u virusli va bakterial infeksiyalari ekan. Ular ta'sir hujayralar va to'qimalarning tez patogen mikroblarni ko'paya boshlaydi, deb aslida tomonidan chaqiriladi. Bundan tashqari, bu patologiya saraton bo'lgan.

Ayni paytda, hujayra ichida DNK ko'paytirish bostirish mumkin dori bir qator bor. Ularning aksariyati Sovet olimlari tomonidan sintezlangan qilindi. Ushbu dorilar keng tibbiy amaliyotda ishlatiladi. Bu o'z ichiga oladi, masalan, silga qarshi dorilar bir guruh. replikatsiya va bo'linish patologik jarayonlar va mikrob hujayralarini to'sqinlik qilmoq antibiotiklar bor. Ular tana tez ko'paytirishdan ularni oldini olish, chet el agenti bilan shug'ullanish uchun yordam beradi. Bunday dorilar jiddiy aktiv infektsiyalari ko'pchilik bir ajoyib davolash ta'sir beradi. ma'lumotlar Ayniqsa keng ishlatiladigan vositalari o'smalari va o'smalarga davolash topilgan. Bu Rossiya Genetika instituti tanlab ustuvor hisoblanadi. Har yili saraton rivojlanishini oldini olish, yangi va takomillashtirilgan dorilar bor. Bu o'nlab dunyo bo'ylab kasal minglab odamlar uchun umid beradi.

transkripsiyon va tarjima jarayonlari

Genetika laboratoriya sinovlari tajribali olimlar o'tkazilgan va qabul qilindi esa oqsil sintezi uchun Andoza sifatida DNK va genlar roli, natijalari so'ng aminokislotalar yadrosida, keyin yana murakkab molekulalar to'plangan, deb taklif qilgan. Lekin yangi ma'lumotlar keyin u emas, deb ochiq-oydin bo'lib qoldi. Aminokislotalar genlar DNK saytlar asosida emas. Bu murakkab jarayon bir necha bosqichda sodir bo'ladi, deb topildi. Rasululloh RNAs - Birinchidan, genlar nusxalari chiqariladi. va hujayra yadrosida chiqib, bu molekulalar alohida tuzilmalar o'tkaziladi - ribozomlara. Bu organelleri va qurish aminokislotalar va oqsil sintezi ustida bo'ladi. deb nomlangan DNK nusxalarini ishlab chiqarish jarayoni "nusxa ko'chirish". Payg'ambar RNK nazorati ostida oqsillar bir sintez - ". efir" Bu jarayonlar va ularning ta'sir tamoyillari aniq mexanizmlarini o'rganish - zamonaviy genetika, molekulyar tuzilmalar asosiy vazifasi.

tibbiyotda nusxa ko'chirish va tarjima mexanizmlarini ma'nosi

So'nggi yillarda bu transkripsiyon va tarjima barcha bosqichlarida bir pok qidiruv zamonaviy sog'liqni saqlash uchun muhim, deb ochiq-oydin bo'lib qoldi. Genetika instituti, Rossiya Fanlar akademiyasi uzoq deyarli har qanday kasallikning rivojlanishida inson tanasi oqsillari bilan zaharli va zararli jadal sintezini kuzatilgan, deb aslida tomonidan tasdiqlangan. Bu jarayon odatda harakatsiz bo'lgan genlar, nazorat ostida sodir bo'lishi mumkin. Yo u hujayralarga va inson patogen bakteriyalar va viruslar to'qimalari kuchli uchun mas'ul bo'lgan sintez, joriy etildi. Shuningdek, zararli oqsil shakllantirish faol rivojlanib saraton o'simta rag'batlantirish mumkin. Hozir transkripsiyon va tarjima barcha bosqichlarida puxta o'rganish juda muhim, shuning uchun. Bas, siz xavfli infektsiyalar bilan, balki saraton nafaqat shug'ullanish yo'llarini aniqlash mumkin.

Zamonaviy Genetika - kasallik rivojlanishi mexanizmlarini uzluksiz qidiruv va dorilar, ularni davolash uchun. Bu shunday qilib yallig'lanishni bostirish, ta'sir organlari yoki tananing bir butun holda ham tarjima jarayonlarini oldini olish uchun, endi mumkin. Amalda, bu haqida va bunday tetratsiklinlar va streptomitsin qator bo'lib antibiotiklar, ma'lum bo'lgan ta'siri eng qurilgan. Barcha bu dori tanlab hujayralardagi tarjima jarayonlari to'xtatadi.

genetik rekombinasyon jarayonlarini o'rganish qiymati

Bu xromosomalar va individual genlar qismlar o'tkazish va almashish uchun mas'ul bo'lgan genetik rekombinasyon, jarayonlari batafsil o'rganish tibbiyot uchun juda muhim ahamiyatga ega. Bu yuqumli kasalliklar rivojlantirishda muhim omil bo'lmoqda. Genetik rekombinasyon materiallar, ko'pincha Virusli, inson hujayralari ichiga kirib va xorijiy DNK joriy asosidir. Natijada, ribozom bog'liq sintezi emas "ona" tana oqsillar va unga patogen bo'ladi. Bu tamoyilga ko'ra, viruslar butun koloniyalari hujayralari bir ko'paytirish bor. Usullari inson genetikasi vositalari yuqumli kasalliklarga qarshi kurashish uchun va patogen viruslar yig'ish oldini olish uchun ishlab chiqish qaratilgan. Bundan tashqari, genetik rekombinasyon haqida ma'lumot to'plash GMO o'simlik va hayvonlar paydo bo'lishiga olib keldi organizmlar o'rtasida genlar almashinuvi, tamoyilini tushunish imkonini berdi.

biologiya va tibbiyot uchun molekulyar genetika qiymati

O'tgan asrning ortiq, birinchi klassik ochilishida, keyin molekulyar genetika, biz barcha biologiya fanlari taraqqiyot bo'yicha ulkan va hatto hal qiluvchi ta'sir edi. Ayniqsa kuchli oldinga dori qadam qo'ydi. genetik tadqiqotlar muvaffaqiyatlar genetik xususiyatlar meros va individual uchun shaxs rivojlanishining yana bir g'alati jarayonlari tushunish imkonini berdi. Bu qanchalik tez bu ilm-fan sof nazariy amaliy kelish uchun ham e'tiborlidir. Bu zamonaviy tibbiyot uchun muhim aylandi. molekulyar-genetik qonuniyatlar batafsil tadqiq bir bemor va sog'lom shaxs sifatida organizmda uchraydigan jarayonlarini tushunish uchun asos bo'lib xizmat qilgan. Bu Genetika bunday virusologiya, mikrobiologiya, endokrinologiya, farmakologiya va immunologiya kabi fanlar rivojiga turtki bo'ldi.