Класификација гена - структурна и функционална

ГМО, перинатална дијагностика, декодирање ДНК,Клонирање - мноштво технологија садашњости и будућности је повезано са овом науком. Класификација гена омогућила је проучавање њихових функција и могућности промена. Дакле, шта је данас познато о њима?

Гени

У свакој ћелији било ког живог организмасадржи све информације о томе. У теорији, ово би требало бити довољно да репродукује његову тачну копију. И све захваљујући ДНК, која је заправо генетски пасош. Имајући своје узорке, можете извући дуго нестале врсте животиња и биљака и зауставити изумирање оних који су под претњом.

Ген је основна јединица наследногматеријал. Додају се у неке веће делове, а они, заузврат, чине молекуле ДНК. Заправо, сваки бит је елемент кода у облику секвенце нуклеотида, у којем су све информације о телу шифроване. А наука која истражује шта су ове информације, које су функције појединих јединица, која је структурно-функционална класификација гена и других сродних питања, релативно је млада, али је већ доказала нужност и показала велики потенцијал.

Учење

О чињеници да дјеца наследјују одређене особинеродитеља и далеких родјака, позната је већ дуже време. Међутим, дуго је било апсолутно нејасно какав је механизам за преношење информација о изгледу, природи, болестима од родитеља према дјеци, унуцима и будућим потомцима. У овој фази вреди споменути познати Мендел, који је формулисао законе наслијеђивања одређених особина, иако није знао како се то догађа.

Пробијање у области студија гена постало је питањевреме од појаве микроскопа. Ћелије су пронађене језгре, у којима је човјечанство могло погледати кроз неколико десетина година. Најинтересантније је то што је откриће дуго времена било у научницима буквално испод њихових носова, али они упорно нису приметили.

Чињеница је да је ДНК први пут изолован још раније1868. године. Али до почетка двадесетог века многи биолози су били сигурни да ова супстанца има функцију акумулирања фосфора у телу и не игра улогу спремишта пуних кодираних информација о томе. Приближно средином века, спроведени су неки експерименти, што је доказало да је то главна сврха ДНК. Али начин преношења и структура супстанце остали су непознати.

Декодирање генома

На основу истраживања Маурице Вилкинс иРосалинд Френклин 1953. године, Францис Цреек и Јамес Ватсон сугерисали да је ДНК двострука спирала. Касније, ова хипотеза је доказана, за коју су научници добили Нобелову награду.

Сада се наука суочила са задатком да дешифрујегенетску годину која би одговорила на многа питања. А овдје су ушли не само биолози, већ и физичари са математичарима. Метод кодирања остао је мистерија десет година, било је јасно само да је триплета, односно да садржи три нуклеотидне компоненте. Године 1965, коначно је схватио значење свих јединица, званих кодона. Шифрирају се хакери.

Међутим, то не значи да не постоји за научникезагонетке. Студије настављају да се настављају, али класификација гена и њихова студија дају више увид у природу одређених болести и на начине на које лече. Сада људи који донирају крв могу сазнати са којим болестима се суочавају, без обзира да ли је ризик да наследи ове или друге здравствене проблеме од својих родитеља и да их пренесе на дјецу. Ово је допринело озбиљном напретку у многим областима медицине.

Функције гена

Када је именовање ДНК постало очигледно, научницизаинтересован за питање какво значење има свака јединица кода, за шта одговара, који процеси у телу покреће. И неколико десетљећа многи истраживачи су тражили одговоре. За све ово време постало је јасно, прво, да ген није недјељива јединица наследних информација, а друго, да је концептуални апарат научника у великој потреби додатка.

Уведено је неколико других појмовадопустили су да више вербално одражавају оне поступке који се посматрају у пракси. Али функције гена су остале у прилично нејасној формулацији - синтези протеина и полипептида. Свака локација ДНК је одговорна за његову специфичну супстанцу и како то утиче на тело, у већини случајева тешко је рећи. Истраживачи тек треба да напорно раде да би могли рећи да су ови или други гени, на пример, одговорни за боју ока, добру кожу и неке карактеристике срца. Све је компликовано неким својствима ДНК.

Класификације

Очигледно је да свака јединица ДНК обављанеке специфичне задатке, чак и ако још нису познати човјечанству. Полазећи од ове претпоставке развијена је савремена структурна и функционална класификација гена. Користи се најчешће, али постоје и други, више специјализовани и узимајући у обзир одређена својства оних или других дијелова ДНК. Уопштено гледано, ова класификација гена се схвата: структурална и регулаторна (функционална). Свака од ових сорти, заузврат, може се подијелити у групе. На пример, међу регулаторима постоје модификатори, супресори, инхибитори итд.

Такође, поделу гена према критеријуму утицаја на одрживост, што значи смртоносне, полу-смртоносне и неутралне јединице.

Главне разлике

Нешто веће, опште прихваћенокласификација гена. Структурни и функционални делови ДНК, према њеном мишљењу, супротстављени су једни другима, али у стварности све је потпуно другачије. Они не могу радити одвојено, а свака од ових група је важна на свој начин.

Структурни гени су одговорни за директнесинтеза основних протеина и амино киселина. Регулатори, међутим, утичу на њихов рад, контролишу њихово укључивање и деенергирање у процесу развоја организма, а такође стварају и друге помоћне супстанце. Према природи њиховог утицаја на структурни дио, они су подељени на инхибиторе, супресори, појачиваче и модификаторе. Њихова активност вам омогућава да убрзате или успорите развој одређених функција.

Особине

Свака јединица ДНК има низ карактеристика које омогућавају релативно малом протеинском молекулу да кодира све информације о телу:

1. Дискретност. Сваки ген делује као независна јединица.
2. Стабилност. Ако ниједна мутација није присутна, неки или други делови ДНК се преносе на будуће генерације у непромењеном облику.
3. Специфичност. Сваки ген делује на развоју одређене функције.
4. Дозирање. Промена количине гена у организму доводи до поремећаја (на примјер, Довнов синдром - повећање броја хромозома).
5. Плеиотропија. Могућност једног гена доприноси развоју неколико симптома.

Још много тога треба научити. Да, научници су доста постигли читајући ДНК, разумевање је побољшано чак и када је формирана класификација гена. Структурни и регулаторни делови заједно раде, свест о механизму кодирања - прошли век постао је бум у развоју биологије. Али има још много тога за учење.

Перспективе развоја науке

Упркос чињеници да је генетика релативномлада наука, то је већ јасно да је чека велики будућност. Лечење болести које су сматране безнадежна, побољшање особина биљака и животиња, што омогућава да се развој пољопривреде, обнављање биодиверзитета - све то је могуће одмах. Главна препрека за даље студирање, експерименте, а оличена у животу - етику. Морална питања са којима се суочава човечанство, учење да управља информације кодиране у ДНК још увек није у потпуности разумео.