Գենետիկա - այս ... Գենետիկա եւ Առողջություն. գենետիկա մեթոդները

Գենետիկա - որ գիտությունը, որը ուսումնասիրում է նշաններ փոխանցման նախշերով ից ծնողի ժառանգ անհատների. Այս կարգապահությունը նաեւ ուսումնասիրում են իրենց հատկությունները եւ կարողություն փոփոխականությունը: Այսպիսով, քանի որ ԶԼՄ-ները հանել հատուկ կառույց `գեների. Ներկայումս, գիտությունը կուտակված բավարար տեղեկատվություն: Այն ունի մի քանի բաժիններ, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի իր սեփական նպատակները եւ օբյեկտների ուսումնասիրության. Ամենակարեւոր բաժինները `դասական, մոլեկուլային, բժշկական գենետիկա եւ գենային ինժեներիան:

դասական գենետիկա

Դասական գենետիկա - գիտության ժառանգականության. Այս սեփականությունը բոլոր օրգանիզմները անցնում ընթացքում բուծման իրենց արտաքին եւ ներքին հատկանիշները ժառանգ: Դասական գենետիկայի նաեւ զբաղվում է ուսումնասիրության փոփոխականության. Այն արտահայտվում է ախտանիշների անկայունության: Այդ փոփոխությունները կուտակվում են սերնդե սերունդ: Միայն նման փոփոխականության օրգանիզմները կարող են հարմարվել փոփոխություններին իրենց միջավայրում.

Գենետիկական տեղեկատվությունը օրգանիզմների կայանում է գեների. Ներկայում, նրանք համարվում են են տեսակետից մոլեկուլային գենետիկայի. Թեեւ այդ հասկացությունները են առաջացել դեռ մինչեւ տեսքը այս բաժնում:

Ժամկետները «մուտացիա», «DNA», «քրոմոսոմների», «փոփոխականության» հայտնի է դարձել, բազմաթիվ ուսումնասիրություններով: Այժմ արդյունքները դարերի փորձի թվալ ակնհայտ, բայց մի անգամ ամեն ինչ սկսվել է պատահական զուգավորում. Մարդիկ ցանկանում են ստանալ կով բարձր կաթի udoyami, խոշոր խոզերի եւ ոչխարների հետ հաստ մորթյա. Նրանք առաջինն էին, նույնիսկ գիտնականներ, փորձեր: Սակայն, սրանք պայմանները հանգեցրել են ի հայտ գալը գիտություն է, քանի որ դասական գենետիկայի. Մինչեւ 20-րդ դարում, հատելը էր միայն հայտնի եւ հասանելի է մեթոդը հետազոտության. Որ արդյունքները դասական գենետիկայի դարձել ձեռքբերումը ժամանակակից գիտության կենսաբանության.

մոլեկուլային գենետիկա

Սա մի հատված է, որը ուսումնասիրում է բոլոր այն օրենքները, որոնք ենթակա են մոլեկուլային մակարդակի գործընթացների: Առավել կարեւոր սեփականությունը բոլոր կենդանի օրգանիզմների, այն է, ժառանգականություն, այսինքն, նրանք ընդունակ են սերնդի պահպանելու համար էական հատկանիշները կառուցվածքի օրգանիզմի, ինչպես նաեւ metabolic գործընթաց հոսքի դիագրամների եւ պատասխանները ազդեցության տարբեր բնապահպանական գործոնների. Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ մոլեկուլային մակարդակում հատուկ գործակալներ արձանագրելու եւ պահպանել բոլոր տեղեկությունների համար, եւ ապա անցնել այն է ապագա սերունդներին գործընթացում բեղմնավորման: Հայտնաբերելու այդ նյութերի եւ դրանց հաջորդող հետազոտությունը հնարավոր դարձավ ուսումնասիրության բջջային կառուցվածքի մի քիմիական մակարդակով: Քանի որ նուկլեինաթթուների հայտնաբերվել են այն հիմքը, որ գենետիկական նյութի:

Բացումը «Ժառանգական մոլեկուլների»

Ժամանակակից գենետիկա գիտի գրեթե ամեն ինչ, մասին nucleic թթուներ, բայց, իհարկե, ոչ միշտ էր, որ. Առաջին ենթադրությունն այն է, որ թունաքիմիկատները կարող ինչ-որ կերպ կապված է ժառանգականության, արվել է միայն 19-րդ դարում: Ուսումնասիրությունը այս խնդրի պահին զբաղվում է Կենսաքիմիկոսը Ֆ Miescher եւ եղբայրների Hertwig կենսաբաններին: 1928 թ.-ին, ռուս գիտնական Նիկոլայ Կ. Koltsov հիման վրա ուսումնասիրությունների արդյունքների առաջարկել է, որ բոլոր ժառանգական բնութագրերը կենդանի օրգանիզմների են կոդավորված է եւ տեղադրվում է հսկա «ժառանգական մոլեկուլների»: Սակայն, նա նշել է, որ այդ մոլեկուլները կազմված են միավորների պատվերով, որը, ըստ էության, գտնվում են գեների. Դա հաստատ է բեկումնային: Koltsov նաեւ որոշվել է, որ տվյալները «ժառանգական մոլեկուլները» են փաթեթավորվել cages հատուկ կառույցներում կոչված քրոմոսոմները: Դրանից հետո, այս վարկածը հաստատվում է լիցք հաղորդեց գիտության զարգացման մեջ 20-րդ դարում:

Գիտության զարգացումը 20-րդ դարում

Զարգացումը գենետիկայի եւ հետագա հետազոտությունների հանգեցրեց մի շարք ոչ պակաս կարեւոր հայտնագործությունների. Պարզվել է, որ յուրաքանչյուր քրոմոսոմ են խցում պարունակում է միայն մեկ մեծ ԴՆԹ մոլեկուլ, որը բաղկացած է երկու strands. Իր բազմաթիվ սեգմենտներն - դա գեները: Նրանց հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ նրանք ունեն որոշակի ճանապարհ է ծածկագրել մասին տեղեկություններ կառուցվածքի enzymes. Բայց իրացումը գենետիկ ինֆորմացիայի որոշակի ախտանիշներից տեղի է ունենում, որին մասնակցում մեկ այլ տեսակի նուկլեինաթթվի - RNA. Այն սինթեզվում է ԴՆԹ եւ կատարել պատճենները գենի: Այն նաեւ իրականացնում է տեղեկատվություն, որ ribosome, որտեղ սինթեզի ֆերմենտային սպիտակուցներ: ԴՆԹ կառուցվածքը հայտնաբերվել է 1953 թ., Եւ RNA - ը ընկած ժամանակահատվածում 1961-ից մինչեւ 1964 թ.

Քանի որ այդ ժամանակ, մոլեկուլային գենետիկա սկսեց զարգանալ է թռիչքներ եւ սահմաններում. Այս արդյունքները հիմք ուսումնասիրությունների, որոնք հանգեցրել է տեղակայման նախշերով գենետիկական տեղեկատվության էլ բացահայտվել են: Այս գործընթացը իրականացվում է մոլեկուլային մակարդակում բջիջների. Այն նաեւ ընդունել սկզբունքորեն նոր տեղեկատվություն մասին պահեստավորման տեղեկատվության գեների. Ժամանակի ընթացքում, այն գտել է, քանի որ ԴՆԹ կրկնություններից մեխանիզմների տեղի ունենալ մինչեւ բջջային բաժանումը (կրկնօրինակման), այդ տեղեկատվությունը ընթերցումը վերամշակում մոլեկուլ RNA (արտագրելը) սինթեզի սպիտակուցային enzymes (հեռարձակման): Սկզբունքները ժառանգականության եւ փոփոխությունների է հստակեցնել իրենց դերը ներքին եւ արտաքին միջավայրում բջիջների են հայտնաբերվել:

Տառադարձություն է ԴՆԹ կառուցվածքի

գենետիկա մեթոդները են դարձել արագորեն. սղագրությունը քրոմոսոմային ԴՆԹ կարեւոր ձեռքբերում էր: Պարզվել է, որ կան միայն երկու տեսակի տպատախտակները բաժինների: Նրանք տարբերվում են միմյանցից ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴՆԵՐ. Առաջին տեսակի յուրաքանչյուր հողամասի բնօրինակը, այսինքն, այն ունի ներհատուկ առանձնահատկությունը: Երկրորդը կազմում է մի շարք այլ պարբերաբար կրկնվող sequences. Նրանք կոչվում էին կրկնվում: 1973-ին, այն ստեղծվել է այն փաստը, որ եզակի գոտին միշտ ընդհատվել է տարբեր գեների. Սեգմենտը միշտ ավարտվում replay. Այս բացը կոդավորում որոշակի ֆերմենտային սպիտակուցներ, դա նրանց համար «առաջնորդվում» ՌՆԹ երբ կարդում տեղեկատվություն է ԴՆԹ:

Առաջին հայտնագործությունները գենային ինժեներիայի

Զարգացող նոր մեթոդներ գենետիկայի հանգեցրեց հետագա հայտնագործությունները: Պարզվել է, յուրահատուկ գույքը բոլոր կենդանի հարցում: Մենք խոսում ունակության վերականգնելու վնասված տարածքները ԴՆԹ շղթայի. Նրանք կարող են առաջանալ որպես հետեւանք բազմաթիվ բացասական ազդեցությունների: Հնարավորություն է վերանորոգել իրեն արդեն անվանել է «գործընթացը գենետիկական վերանորոգման». Ներկայումս շատ նշանավոր գիտնականներ արտահայտել բավարար ապացույցների հիման վրա հույս հնարավորության համար «վերցնել դուրս» որոշակի գեների է խցում: Ինչ կարող է դա տալ: Առաջին հնարավորությունն է վերացնել գենետիկ թերությունները: Ուսումնասիրությունը նման խնդիրների մեջ ներգրավված գենետիկական ինժեներիայի.

վերօրինակման

Մոլեկուլային գենետիկա ուսումնասիրում գործընթացները փոխանցման գենետիկ ինֆորմացիայի ընթացքում վերարտադրության. Պահելու անփոփոխ կոդավորված է գեների, դա ապահովվում է ճշգրիտ վերարտադրությունը ընթացքում բջջային բաժնի. Ամբողջ մեխանիզմը այս գործընթացի ուսումնասիրվում է մանրամասնորեն. Պարզվել է, որ անմիջապես առաջ բաժանումը տեղի է ունենում մի խցում, replication կատարվում: Սա գործընթաց է ԴՆԹ կրկնապատկվեց: Այն ուղեկցվում է բոլորովին ճշգրիտ պատճենը բնօրինակի մոլեկուլների կոմպլեմենտար կանոն. Հայտնի է, որ մի մասն է ԴՆԹ strands են միայն չորս տեսակի ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴՆԵՐ. Դա guanine, ադենին, cytosine եւ թիմին: Ըստ կոմպլեմենտար կանոն, հայտնաբերվել է գիտնականների մկանների ձգում ու Վաթսոնը մ.թ. 1953-ի կառուցվածքում կրկնակի շար ԴՆԹ ադենին համապատասխանում է թիմին եւ cytidylic nucleotide - գուանին: Ընթացքում replication գործընթացի, կա ճշգրիտ պատճենն է յուրաքանչյուր ուղղության ԴՆԹ փոխարինելով ցանկալի nucleotide:

Գենետիկա - գիտության համեմատաբար երիտասարդ. Վերարտադրությունը գործընթացն արդեն ուսումնասիրվել է միայն 50-ական թվականներին 20-րդ դարում. Ապա պարզվել է enzyme ԴՆԹ պոլիմերազային. 70-ականներին, հետո հետազոտության, այն էր, որ վերարտադրությունը մի բազմաստիճան գործընթաց: Ի սինթեզը ԴՆԹ մոլեկուլների, որոնք ուղղակիորեն ներգրավված մի քանի տարբեր տեսակի ԴՆԹ polymerases:

Գենետիկայի եւ առողջություն

Ամբողջ տեղեկատվությունը կապված նվագարկումը կետի գենետիկ ինֆորմացիայի ընթացքում ԴՆԹ վերարտադրությունը, որոնք լայնորեն օգտագործվում են ժամանակակից բժշկական պրակտիկայում. Մանրակրկիտ ուսումնասիրություն օրենքների, որը սովորաբար առողջ մարմին, իսկ դեպքերում ախտաբանական փոփոխությունների նրանց. Օրինակ, այն ցույց տվեց, եւ հաստատվում է փորձերի, որ բուժումը որոշ հիվանդությունների կարող է հասնել արտաքին ազդեցությունների գործընթացների վրա ունեցած վերարտադրությունը գենետիկական նյութի եւ բաժանման մասին սոմատիկ բջիջների. Հատկապես, եթե պաթոլոգիան հետ կապված գործունեության մարմնի metabolic գործընթացներում: Օրինակ, հիվանդություններ, ինչպիսիք են ռախիտ եւ անկարգություն ֆոսֆորով նյութափոխանակության, ուղղակիորեն պայմանավորված է արգելակում ԴՆԹ վերարտադրությունը. Ինչպես է դա հնարավոր է փոխել այդ վիճակը, դրսից. Այն արդեն սինթեզվում եւ փորձարկվել դեղեր, որոնք խթանում են այն գործընթացները, ճնշված. Նրանք ակտիվացնել ԴՆԹ վերարտադրությունը: Այն նպաստում է կարգավորման եւ վերականգնման ախտաբանական վիճակների հետ կապված հիվանդության. Բայց գենետիկ հետազոտությունը չի կանգնած դեռեւս. Ամեն տարի, ստանալով ավելի շատ տվյալներ, որոնք կօգնեն ձեզ ոչ թե պարզապես բուժել եւ կանխարգելել հնարավոր հիվանդությունը:

Գենետիկա եւ թմրանյութերի

Այնպես որ, շատ առողջապահական հարցեր ներգրավված է մոլեկուլային գենետիկայի. Կենսաբանություն որոշ վիրուսների եւ միկրոօրգանիզմների այնպիսին է, որ նրանց գործունեությունն է մարդու մարմնի երբեմն հանգեցնում է ԴՆԹ կրկնօրինակման ձախողել. Նաեւ արդեն այն հաստատվել է, որ պատճառը որոշ հիվանդությունների չէ արգելակումը այս գործընթացում եւ դրա չափից ավելի ակտիվ: Առաջին հերթին, դա վիրուսային եւ բակտերիալ վարակների. Դրանք առաջանում են այն հանգամանքով, որ տուժած բջիջների եւ հյուսվածքների սկսում է արագ բազմապատկելու ախտածին մանրէներ: Նաեւ այս պաթոլոգիայի են քաղցկեղի.

Ներկայում, կան մի շարք դեղերի, որոնք կարող են ճնշել վերարտադրությունը ԴՆԹ-ի խուցը: Նրանց մեծ մասը սինթեզված են խորհրդային գիտնականների: Այդ դեղամիջոցները, որոնք լայնորեն կիրառվում են բժշկական պրակտիկայում. Դրանք ներառում են, օրինակ, մի խումբ հակատուբերկուլյոզային դեղերի. Կան հակաբիոտիկները, որոնք խոչընդոտում են replication եւ բաժանման պաթոլոգիկ գործընթացները եւ մանրէաբանական բջիջները: Նրանք օգնել մարմինը արագ զբաղվել օտարերկրյա գործակալ, դրանք կանխելու բազմապատկելով: Այդպիսի դեղեր ապահովել գերազանց թերապեւտիկ ազդեցություն է մեծամասնությունը լուրջ սուր վարակների. A մասնավորապես լայնորեն օգտագործվում միջոցները տվյալները հայտնաբերվել է բուժման ուռուցքների եւ նորագոյացությունների. Դա առաջնահերթություն է, որ Ռուսաստանը ընտրեց ինստիտուտ գենետիկայի. Ամեն տարի կան նոր եւ բարելավված դեղեր, որոնք կանխելու քաղցկեղի զարգացումը: Այս հույս է տալիս տասնյակ հազարավոր հիվանդ մարդկանց ամբողջ աշխարհում:

Գործընթացները տառադարձման եւ թարգմանության

Երբ մենք վարում էին փորձառու լաբորատոր թեստերի վրա գենետիկայի եւ ստացված արդյունքների վրա դերի ԴՆԹ-ի եւ գեների որպես Կաղապար սպիտակուցի սինթեզի, իսկ գիտնականները ենթադրում են, որ amino թթուներ, որոնք հավաքվել են ավելի բարդ մոլեկուլների, ապա, ի կորիզ: Բայց հետո նոր տվյալները պարզ դարձավ, որ դա այդպես չէ: Amino թթուներ չեն հիմնված կայքերի ԴՆԹ գեների. Պարզվել է, որ այս բարդ գործընթաց է, տեղի է ունենում մի քանի փուլերով: Նախ, գեների կարող են հեռացվել replicas - Սուրհանդակը RNAs: Այդ մոլեկուլները դուրս բջջային կորիզ եւ տեղափոխվել է կոնկրետ կառույցների Ռիբոսոմների. Այն գտնվում է այդ organelles եւ կառուցել amino թթուներ եւ սպիտակուցի սինթեզի. Գործընթացը արտադրող պատճենները ԴՆԹ, որը կոչվում է «արտագրելը:» Մի սպիտակուցների սինթեզի վերահսկողության տակ է սուրհանդակային RNA - «հեռարձակման:» Ուսումնասիրությունը ճշգրիտ մեխանիզմների այդ գործընթացների ու սկզբունքների վրա ազդեցության նրանցից հիմնական խնդիրն ժամանակակից գենետիկայի, մոլեկուլային կառույցների.

Իմաստը արտագրելը եւ թարգմանչական մեխանիզմների բժշկության

Վերջին տարիներին պարզ է դարձել, որ բծախնդիր փորձաքննություն բոլոր փուլերում տառադարձությամբ եւ թարգմանության համար շատ կարեւոր է ժամանակակից առողջապահության: Ինստիտուտ Գենետիկայի, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի վաղուց արդեն հաստատել է այն փաստը, որ զարգացման գրեթե ցանկացած հիվանդության դիտարկված ինտենսիվ սինթեզի թունավոր եւ վնասակար է մարդու մարմնի սպիտակուցներ: Այս գործընթացը կարող է տեղի ունենալ վերահսկողության տակ է գեների, որոնք սովորաբար պասիվ: Կամ դա ներկայացրել է սինթեզ, որը պատասխանատու է թափանցել բջիջների ու հյուսվածքները մարդու պաթոգեն բակտերիաների եւ վիրուսներ հայտնաբերելու նպատակով: Բացի այդ, ձեւավորումը վնասակար սպիտակուցային կարող է խթանել ակտիվ զարգացող քաղցկեղի ուռուցքները: Ահա թե ինչու է մանրակրկիտ ուսումնասիրություն բոլոր փուլերում տառադարձությամբ եւ թարգմանության տվյալ պահին չափազանց կարեւոր է: Այսպիսով, դուք կարող եք բացահայտել ուղիները զբաղվելու է ոչ միայն վտանգավոր ինֆեկցիաների, այլեւ քաղցկեղի.

Ժամանակակից Գենետիկա - շարունակական որոնման համար հիվանդություն զարգացման մեխանիզմների եւ թմրանյութերի բուժել դրանք: Դա այժմ հնարավոր է զսպել թարգմանչական գործընթացները տուժած օրգանների կամ մարմնի, որպես ամբողջություն, դրանով իսկ ճնշել բորբոքում. Սկզբունքորեն, դա է, եւ կառուցվել մասը հայտնի հետեւանքների հակաբիոտիկների, ինչպիսիք են tetracycline եւ streptomycin շարքը. Բոլոր այդ դեղամիջոցները ընտրողաբար զսպել թարգմանական գործընթացները բջիջներում:

Արժեքը ուսումնասիրության գործընթացների գենետիկական recombination

Դա շատ կարեւոր է, բժշկության, որպես մանրամասն ուսումնասիրության գործընթացներին գենետիկական recombination, որը պատասխանատու է փոխանցման եւ փոխանակման մասերի քրոմոսոմների եւ առանձին գեների. Սա կարեւոր գործոն է զարգացման վարակիչ հիվանդությունների. Գենետիկական Recombination հիմքն է մարդկային ներթափանցում է բջիջները եւ ներդրումը օտարերկրյա ԴՆԹ, սովորաբար վիրուսային, նյութական: Որպես հետեւանք, սինթեզ է ribosome չէ «հայրենի» սպիտակուցներ է մարմնի եւ պաթոգեն նրա համար. Ըստ այս սկզբունքի, կա վերարտադրությունն է բջիջների ամբողջ գաղութներում վիրուսների. Մեթոդները , մարդու գենետիկայի կենտրոնացած է զարգացման միջոցներ դեմ պայքարի վարակիչ հիվանդությունների եւ կանխելու համախմբումը պաթոգեն վիրուսների. Ի լրումն, կուտակում մասին տեղեկատվության գենետիկ recombination թույլատրվում է հասկանալ սկզբունքը փոխանակման գեների միջեւ օրգանիզմների, որը հանգեցրել է տեսքը GMO բույսերի եւ կենդանիների.

The արժեքը մոլեկուլային գենետիկայի է կենսաբանության եւ բժշկության

Ավելի քան անցյալ դարի, առաջին բացմանը դասական, եւ ապա մոլեկուլային գենետիկայի մենք ունեինք հսկայական եւ նույնիսկ որոշիչ ազդեցություն առաջընթացի բոլոր կենսաբանական գիտությունների. Հատկապես խիստ քայլեց դեղորայք: Հաջողությունները գենետիկ ուսումնասիրությունների թույլատրվում է հասկանալ, թե մեկ անգամ անքննելի գործընթացները ժառանգութեան գենետիկական հատկություններ եւ զարգացման անհատի անհատական: Հատկանշական է նաեւ այն, թե ինչպես է արագ այս գիտությունը է զուտ տեսական է գործնական գերաճ: Այն դարձել է էական է ժամանակակից բժշկության. Մանրամասն ուսումնասիրություն մոլեկուլային-գենետիկական օրինաչափություններից ծառայել է որպես հիմք հասկանալու տեղի ունեցող գործընթացների մարմնի, որպես հիվանդի, եւ առողջ անձի. Այն գենետիկայի լիցք հաղորդեց գիտության զարգացման գործում, ինչպիսիք են վիրուսաբանության, միկրոկենսաբանության, էնդոկրինոլոգիայի, դեղագիտության եւ իմունոլոգիայի: