Xenética - este ... Xenética e Saúde. métodos de xenética

Xenética - a ciencia que estuda os sinais de patróns de transmisión de pais a individuos descendentes. Este curso tamén examina as súas propiedades ea capacidade de variabilidade. Así como os medios saíntes estrutura especial - os xenes. Polo momento, a ciencia ten acumulado información suficiente. Ten varias seccións, cada cal ten os seus propios obxectivos e obxectos de estudo. As seccións máis importantes: clásico, molecular, xenética médica e de enxeñaría xenética.

xenética clásica

a xenética clásica - a ciencia da herdanza. Esta propiedade de todos os organismos pasan durante crear as súas características externas e internas da prole. xenética clásica tamén está involucrada no estudo de variabilidade. É expresado en síntomas de inestabilidade. Estas modificacións se acumulan, de xeración en xeración. Só a través destes organismos de volatilidade pode adaptarse aos cambios no seu contorno.

A información xenética dos organismos reside nos xenes. Actualmente, son considerados desde o punto de vista da xenética molecular. Aínda que estes conceptos xurdiron moito antes da aparición desta sección.

Os termos "mutación", "de ADN," "cromosomas", "variabilidade" facer-se coñecido en numerosos estudos. Agora, os resultados de séculos de experiencia parecer obvio, pero unha vez que todo comezou con apareamento ao azar. A xente está ansiosas para vacas con udoyami alta leite, porcos grandes e ovellas con pel grosa. Eles foron os primeiros, nin mesmo os científicos, experiencias. Con todo, estas condicións levaron ao xurdimento dunha ciencia, como un xenética clásica. Ata o século 20, a travesía foi único método coñecido e accesible de investigación. Que os resultados da xenética clásica tornar-se importante conquista da ciencia moderna da bioloxía.

xenética molecular

Esta é unha sección que estuda todas as leis que están suxeitos a procesos de nivel molecular. A propiedade máis importante de todos os organismos vivos - é a herdanza, é dicir, son capaces de xeración para preservar as características esenciais da estrutura do organismo, así como a estrutura para os procesos metabólicos e resposta a varios factores ambientais. Isto é debido ao feito de que, a nivel molecular, substancias especiais gravar e gardar toda a información e, a continuación, transferir-lo para as próximas xeracións durante o proceso de fertilización. O descubrimento destas substancias ea súa posterior estudo foi feita posible polo estudo da estrutura da célula a un nivel de produtos químicos. Xa que os ácidos nucleicos descubríronse - a base do material xenético.

Apertura "moléculas" hereditarias

A xenética moderna sabe case todo sobre os ácidos nucleicos, pero, por suposto, non sempre foi así. O primeiro presuposto é que os produtos químicos poden dalgún xeito ser ligada á herdanza, foi feita só o século 19. O estudo deste problema no momento envolto nunha bioquímico F. Miescher e irmáns biólogos Hertwig. En 1928, o científico ruso N. K. Koltsov a partir dos resultados de estudos suxiren que todas as características hereditarias dos organismos vivos son codificados e colocados nas "moléculas hereditarias" xigantes. Con todo, sinalou que estas moléculas están compostas de unidades de ordenadas, o cal, en realidade, son os xenes. Foi sempre un gran avance. Koltsov tamén determinado que os datos son "moléculas" hereditarias son embalados en gaiolas en estruturas especiais chamadas cromosomas. Posteriormente, esta hipótese foi confirmada e deu impulso para o desenvolvemento da ciencia no século 20.

O desenvolvemento da ciencia no século 20

O desenvolvemento da xenética e máis investigación levou a un número non descubertas menos importantes. Verificouse que cada cromosoma na cela contén só unha gran molécula do ADN que consiste en dúas vertentes. Os seus numerosos segmentos - é xenes. A súa característica principal é que teñen unha forma especial para codificar información sobre a estrutura de enzimas. Pero a realización de información xenética en certas características dos fluxos que inclúen outro tipo de ácidos nucleicos - ARN. É sintetizada no ADN e facer copias do xene. Tamén transporta información sobre o ribosoma, en que a síntese de proteínas enzimáticas. estrutura de ADN se atopou en 1953, e ARN - no período 1961-1964.

Desde aquela, xenética molecular comezou a desenvolverse os trancos e barrancos. Estes descubrimentos formaron a base dos estudos, o que resultou na implantación patróns de xenética información foron divulgados. Este proceso é levado a cabo a nivel molecular nas células. Tamén se recibiron fundamentalmente nova información sobre o almacenamento de información nos xenes. Co paso do tempo, verificouse que os mecanismos de duplicación de ADN ocorrer antes de división celular (replicación), a lectura da información procesa molécula de ARN (transcrición), a síntese de enzimas de proteínas (de transmisión). Os principios da herdanza e modificacións para aclarar o seu papel no medio ambiente interno e externo das células foron detectados.

A transcrición do ADN estrutura

xenética métodos teñen evolucionado rapidamente. transcrición do ADN cromosómico foi unha conquista importante. Descubriuse que hai só dous tipos de seccións do circuíto. Eles difiren uns dos outros nucleótidos. O primeiro tipo de cada lote é orixinal, isto é, que ten unha singularidade inherente. A segunda comprende un número diferente de secuencias que se repite con regularidade. Eles foron chamados repite. En 1973, foi establecido o feito da zona única sempre interrompido por xenes distintos. Segmento sempre termina repetición. Esta lagoa codifica determinadas proteínas enzimáticas, é por eles "guiado" ARN cando a lectura da información a partir do ADN.

As primeiras descubertas en enxeñaría xenética

Emerxentes novos métodos de xenética levou a novos descubrimentos. Foi revelado a propiedade única de toda a materia viva. Estamos a falar sobre a posibilidade de restaurar as áreas danadas na cadea de ADN. Poden ocorrer como resultado de varias influencias negativas. Capacidade de reparar en si foi chamado "o proceso de reparación xenética." Actualmente, moitos científicos eminentes expresar esperanza baseada en evidencias abondo para a oportunidade de "Escoller" certos xenes da célula. O que pode dar? A primeira oportunidade de eliminar os defectos xenéticos. O estudo de tales problemas implicados na enxeñaría xenética.

réplica

xenética molecular estuda os procesos de transmisión de información hereditaria durante a reprodución. Almacenar imutabilidade codificados nos xenes, que é asegurada unha reprodución exacta durante a división celular. Todo o mecanismo deste proceso é estudada en detalle. Verificouse que directamente antes da división ocorre nunha célula, a replicación é executada. Este é o proceso de duplicación de ADN. É acompañado por un absolutamente exacta copia do orixinal moléculas da complementariedade regra. Sábese que unha parte das cadeas de ADN son só catro tipos de nucleótidos. É guanina, adenina, citosina e timina. Segundo a regra de complementariedade, descuberto por científicos Crick e Watson en 1953 AD, na estrutura dunha cadea dobre de ADN adenina corresponde a timina eo nucleótido citidílico - guanina. Durante a replicación proceso hai unha exacta copia de cada cinta de ADN, substituíndo o desexado nucleótidos.

Xenética - a ciencia é relativamente novo. O proceso de replicación foi estudado só os anos 50 do século 20. Logo descubriu a polimerase de ADN de encima. Na década de 70, despois de anos de investigación, verificouse que a replicación - un proceso de varios estadios. Na síntese de moléculas de ADN están directamente implicados varios tipos diferentes de polimerases de ADN.

Xenética e Saúde

Toda a información relacionadas co punto de reprodución de información xenética durante o proceso de replicación do ADN, son amplamente utilizados en práctica médica moderna. Un estudo en profundidade das leis que normalmente é un corpo saudábel, e en casos de alteracións patológicas en si. Por exemplo, se se probar por experimentos e confirmou que a curación de certas enfermidades pódese conseguir por influencia de fóra sobre os procesos de replicación do material xenético e dividindo células somáticas. En particular, a patoloxía asociada co funcionamento dos procesos metabólicos do corpo. Por exemplo, enfermidades como raquitismo e metabolismo perturbación fósforo, directamente causada pola inhibición da replicación de ADN. Como é que é posible cambiar este estado de fóra? Foi sintetizados e probado drogas que estimulan os procesos dos oprimidos. Eles activar a replicación do ADN. Ela contribúe á normalización e rehabilitación de condicións patolóxicas asociadas coa enfermidade. Pero a investigación xenética non está parado. Todos os anos, a obtención de máis datos para axudar non só para curar e previr posibles enfermidades.

Xenética e drogas

Así, moitos problemas de saúde implicados na xenética molecular. Bioloxía dalgúns virus e microorganismos de tal forma que a súa actividade no corpo humano, ás veces, leva a replicación do ADN para fallar. Como xa foi establecido que a causa de certas enfermidades non está a opresión do proceso, ea súa actividade é excesiva. Primeiro de todo, e infeccións virais e bacterianas. Son causadas polo feito de que os afectados células e tecidos comezan a multiplicarse rapidamente patóxeno microbios. Tamén para esta patoloxía son cancro.

Actualmente, existen unha serie de medicamentos que poden suprimir a replicación de ADN na célula. A maioría deles foron sintetizados por científicos soviéticos. Estas drogas son amplamente utilizados na práctica médica. Estes inclúen, por exemplo, un grupo de anti-tuberculose drogas. Existen antibióticos que inhiben os procesos de replicación e división patolóxica e células microbianas. Eles axudan o organismo a tratar rapidamente cun axente estranxeiro, impedindo-os de se multiplicaren. Tales drogas proporcionan un efecto terapéutico excelente na maioría das infeccións agudas graves. Un medio particularmente utilizados de datos atopados no tratamento de tumores e neoplasias. É unha prioridade que Rusia escolleu o Instituto de Xenética. Todos os anos hai novos e mellores medicamentos que impiden o desenvolvemento de cancro. Isto dá esperanza a decenas de miles de enfermos persoas en todo o mundo.

Os procesos de transcrición e tradución

Xa que foron realizadas por medio de ensaios de laboratorio con experiencia na xenética e os resultados obtidos sobre o papel do ADN e xenes como unha plantilla para a síntese de proteínas, mentres os científicos suxeriron que os aminoácidos son recollidas en moléculas máis complexas, a continuación, no núcleo. Pero despois de que os novos datos tornouse claro que non é. Os aminoácidos non están baseados en sitios no ADN do xenes. Verificouse que este complexo proceso ocorre en varias etapas. En primeiro lugar, os xenes son eliminados réplicas - RNAs mensaxeiros. Estas moléculas fóra do núcleo da célula e son movidas para as estruturas particulares - ribosomas. É nestes organelos e os ácidos aminas de compilación e síntese de proteínas. O proceso de produción de copias de ADN chamado "transcrición". A síntese de proteínas baixo o control de RNA mensaxeiro - "transmisión". O estudo da precisos mecanismos destes procesos e principios de influencia sobre eles - a principal tarefa da moderna xenética, molecular estruturas.

Significado dos mecanismos de transcrición e tradución en medicina

Nos últimos anos tornouse claro que un exame escrupuloso de todos os pasos de transcrición e tradución é fundamental para o coidado da saúde modernos. Instituto de Xenética, da Academia de Ciencias de Rusia foi confirmado polo feito de que no desenvolvemento de practicamente calquera enfermidade observados síntese intensivo de tóxicos e nocivos a un proteínas do corpo humano. Este proceso pode ter lugar baixo o control de xenes, que son normalmente inactivos. Ou é introducida unha síntese, que é responsable para penetrar as células e tecidos de bacterias patóxenas humanas e virus. Ademais, a formación de proteínas prexudiciais poden estimular o desenvolvemento activamente tumores de cancro. É por iso que un estudo profundo de todos os pasos de transcrición e tradución no momento é moi importante. Entón pode identificar formas de tratar non só con infeccións perigosas, pero tamén ao cancro.

Genetics modernos - unha continua busca de mecanismos de desenvolvemento da enfermidade, e medicamentos para trata-los. É agora posible para inhibir os procesos de tradución nos órganos afectados ou o corpo como un todo, así eliminar a inflamación. En principio, está construído sobre esta ea maioría dos efectos coñecidos de antibióticos, como tetraciclina e estreptomicina serie. Todos estes medicamentos selectivamente inhibir a tradución procesos nas células.

O valor do estudo de procesos de recombinación xenética

É moi importante para a medicina como un estudo detallado dos procesos de recombinación xenética, que é responsable da transferencia e intercambio de pezas de cromosomas e xenes individuais. Este é un factor importante no desenvolvemento das enfermidades infecciosas. A recombinación xenética é a base de penetración nas células humanas ea introdución de ADN estraño, frecuentemente de infeccións virais, de material. Como resultado, a síntese no ribosoma é non proteínas "nativos" do corpo e patóxeno para el. Segundo este principio, non é unha reprodución en células enteiras de colonias de virus. Métodos Human Genetics enfocada no desenvolvemento de medios de loita contra as enfermidades infecciosas e para evitar que o conxunto de virus patóxenos. Ademais, a acumulación de información sobre a recombinación xenética permitiu a comprender o principio de intercambio de xenes entre organismos, o que levou á aparición de plantas xeneticamente modificadas e animais.

O valor da xenética molecular para a bioloxía e na medicina

Ao longo do último século, por primeira vez na apertura do clásico, e despois en Xenética Molecular Tivemos unha enorme e mesmo decisiva influencia sobre o progreso de toda Ciencias Biolóxicas. Especialmente pisou fortemente medicina para adiante. O éxito da xenética estudos permitiu comprender xa inescrutável procesos de herdanza xenética trazos eo desenvolvemento de individuo para individuo. Tamén é notable a rapidez con que esta ciencia do puramente teórico ao superada práctico. Tornouse esencial para a medicina moderna. Un estudo detallado das regularidades xenético-moleculares serviu de base para a comprensión dos procesos que ocorren no corpo como un paciente e unha persoa saudable. El xenética deu un impulso para o desenvolvemento das ciencias, tales como Virologia, microbioloxía, endocrinoloxía, farmacoloxía e inmunoloxía.