Genetik - die Wissenschaft, die die Übertragung von Merkmalen von Eltern auf die Nachkommen Individuen studiert.Diese Disziplin wird auch unter Berücksichtigung ihrer Eigenschaften und Fähigkeit zur Volatilität.Zur gleichen Zeit wie die Medien sind die besondere Struktur - die Gene.Derzeit hat die Wissenschaft genügend Informationen gesammelt.Es hat mehrere Abschnitte, von denen jeder seine eigenen Ziele und Aufgaben der Studie.Die wichtigsten Abschnitte: klassisch, molekularen und medizinischen Genetik und Gentechnik.
Klassische Genetik
Klassische Genetik - die Wissenschaft von der Vererbung.Diese Eigenschaft aller Organismen Brut ihre äußeren und inneren Merkmale der Nachkommen weitergeben.Klassische Genetik wird auch bei der Untersuchung der Veränderlichkeit in Eingriff.Es wird in Richtung der Instabilität ausgedrückt.Diese Veränderungen ansammeln von Generation zu Generation.Nur durch eine solche Volatilität Organismen können auf Veränderungen in ihrer Umgebung anpassen.
Erbinformation der Organismen liegt in den Genen.Derzeit sind sie aus der Sicht der molekularen Genetik betrachtet.Obwohl diese Konzepte entstanden lange vor dem Erscheinen dieses Abschnitts.
Begriffe "Mutation", "DNA", "Chromosom", "Variabilität" wurde im Verlauf der zahlreichen Studien bekannt.Jetzt sind die Ergebnisse der jahrhundertelange Erfahrung offensichtlich erscheinen, aber sobald es mit Zufallspaarung gestartet.Menschen neigen dazu, Kühe mit großen udoyami Milch, größere Schweine und Schafe mit dicken Fell bekommen.Sie waren die ersten, noch nicht einmal wissenschaftliche Experimente.Allerdings haben diese Bedingungen, um die Entstehung einer Wissenschaft als klassische Genetik geführt.Bis zum 20. Jahrhundert war die einzige Überfahrt bekannt und Methode der Untersuchung.Dass die Ergebnisse der klassischen Genetik ist ein großer Erfolg der modernen Wissenschaft der Biologie.
Molecular Genetics
diesem Abschnitt werden alle Gesetze, die unter Prozesse auf molekularer Ebene sind.Die wichtigste Eigenschaft aller lebenden Organismen - es ist die Vererbung, das heißt, sie sind in der Lage von Generationen, die wesentlichen Merkmale der Struktur des Organismus, und die Struktur für Stoffwechselprozesse und die Reaktion auf die Exposition gegenüber verschiedenen Umweltfaktoren zu erhalten.Dies liegt an der Tatsache, dass auf molekularer Ebene, spezielle Substanzen aufnehmen und speichern alle Informationen, und dann übertragen sie an die nächsten Generationen in der Befruchtung.Die Entdeckung dieser Stoffe und deren Folgestudie durch die Untersuchung der Struktur der Zellen an der Chemikalienniveau ermöglicht.So wurde festgestellt, Nukleinsäuren - die Grundlage des genetischen Materials.
Eröffnung der "erblich Moleküle»
moderne Genetik weiß fast alles über Nukleinsäuren, aber natürlich war nicht immer so.Die erste Annahme ist, dass die Chemikalien irgendwie mit Vererbung verbunden werden, wurde erst im 19. Jahrhundert.Die Untersuchung dieses Problems zu der Zeit in ein Biochemiker F. Miescher Brüder Hertwig Biologen beschäftigt.1928 russische Wissenschaftler Nikolai K. Koltsov, basierend auf den Ergebnissen von Studien vorgeschlagen, dass alle erblichen Eigenschaften von Lebewesen sind codiert und in einem riesigen "erbliche Moleküle" platziert.Jedoch sagte er, dass diese Moleküle sind aus Einheiten zusammengesetzt ordnete an, dass in der Tat, sind die Gene.Es ist auf jeden Fall einen Durchbruch.Auch Koltcov bestimmt, dass die Daten "angestammten Molekül" gepackten Zellen in spezielle Strukturen genannt Chromosomen.Anschließend wurde diese Hypothese bestätigt, und gab den Anstoß für die Entwicklung der Wissenschaft im 20. Jahrhundert.
Entwicklung der Wissenschaft im 20. Jahrhundert
Entwicklung der Genetik und die weitere Forschung führte zu einer Reihe von ebenso wichtige Entdeckungen.Es wurde festgestellt, dass jedes Chromosom in der Zelle enthält nur eine große DNA-Molekül, das aus zwei Strängen.Ihre zahlreichen Segmenten - ist es die Gene.Ihre Hauptfunktion besteht darin, dass sie spezifisch kodieren Informationen über die Struktur von Enzymen.Aber die Verwirklichung der genetischen Information in bestimmte Funktionen des Erlöses mit der Teilnahme von einem anderen Typ von Nukleinsäure - RNA.Es wird DNA synthetisiert und Kopien der Gene.Es trägt auch Informationen über das Ribosom, wo es der enzymatischen Synthese von Proteinen.In der Zeit von 1961 bis 1964 - die Struktur der DNA wurde im Jahr 1953 gefunden, und RNA.
Seitdem begann der Molekulargenetik zu sprunghaft entwickeln.Diese Ergebnisse waren die Grundlage von Studien, die in den offenbarten genetischen Information Bereitstellungsmustern geführt.Dieses Verfahren wird auf molekularer Ebene in den Zellen durchgeführt.Sie erhielten auch eine grundlegend neue Informationen über die Speicherung von Informationen in den Genen.Im Laufe der Zeit hat es sich das Auftreten der Verdoppelung über die Mechanismen der DNA vor der Zellteilung (Replikation), den Prozess des Lesens des Informationsmolekül RNA (Transkription), die Synthese von Proteinenzymen (broadcast) gefunden.Sie fanden auch Änderungen in den Grundsätzen der Vererbung und klären ihre Rolle bei der internen und externen Umfeld der Zellen.
Entschlüsselung der DNA-Struktur
Genetik Methoden haben sich schnell entwickelt.Die wichtigste Errungenschaft war das Transkript der chromosomalen DNA.Es wurde festgestellt, daß es nur zwei Arten von Kettensegmenten.Sie unterscheiden sich von jedem anderen Nukleotiden.Der erste Typ von jedem Abschnitt ist ein Original, das heißt, er hat eine inhärente Einzigartigkeit.Der zweite enthält eine unterschiedliche Anzahl von wiederkehrenden Sequenzen.Sie wurden mit dem Namen wiederholt.Im Jahr 1973 war es die Tatsache, dass die einzigartige Zone immer von bestimmten Genen unterbrochen etabliert.Das Segment endet immer Replay.Diese Lücke kodiert bestimmten enzymatischen Proteinen, ist es für ihn durch das Lesen der Informationen RNA in DNA "geführt".
ersten Entdeckungen in der Gentechnik
neue Methoden der Genetik führte zu weiteren Entdeckungen.Es war eine einzigartige Eigenschaft aller lebenden Materie gefunden.Dies ist die Fähigkeit, die beschädigten Bereiche in der DNA-Kette wiederherzustellen.Sie können aus einer Vielzahl von negativen Effekten führen.Die Fähigkeit, sich selbst zu reparieren wurde "der Prozess der genetischen Reparatur" genannt.Derzeit haben viele hervorragende Gelehrte genug evidenzbasierte Hoffnung für die Gelegenheit, "herauspicken" bestimmte Gene aus der Zelle exprimiert wird.Was kann es geben?Zunächst die Möglichkeit, genetische Defekte zu beseitigen.Die Untersuchung solcher Probleme in der Gentechnik beteiligt.
Replikationsprozess
Molekulargenetik untersucht die Prozesse der Übertragung genetischer Informationen bei der Wiedergabe.Spar Unveränderlichkeit Rekord in den Genen kodiert, sorgt sie für eine genaue Reproduktion während der Zellteilung.Der gesamte Mechanismus dieses Prozesses ist im Detail studiert.Man fand, dass unmittelbar vor der Spaltung in der Zelle zu replizieren, auftritt.Dies ist der Vorgang der Verdoppelung DNA.Es ist von absolut genaue Kopie der ursprünglichen Moleküle der Regel der Komplementarität einher.Es ist bekannt, dass in der DNA-Stränge sind nur vier Arten von Nukleotiden.Es Guanin, Adenin, Cytosin und Thymin.Nach der Regel der Komplementarität Entdeckungen von Wissenschaftlern Crick und J. Watson im Jahr 1953, in der Struktur der DNA-Doppelstrang entspricht Thymin Adenin und cytidylic Nukleotid - Guanin.Während des Replikationsprozesses erfolgt eine exakte Kopie von jedem Strang der DNA durch Einsetzen der gewünschten Nukleotid.
Genetik - die Wissenschaft ist relativ jung.Der Replikationsprozess hat erst in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts untersucht.Anschließend wurde das Enzym DNA-Polymerase entdeckt.In den 70er Jahren, nach Jahren der Forschung wurde festgestellt, dass die Replikation - den Prozess der mehrstufigen.Bei der Synthese von DNA-Molekülen direkt involviert verschiedene Arten von DNA-Polymerasen.
Genetik und Gesundheit
Alle Informationen auf die Punktwiedergabe der genetischen Information im Prozess der DNA-Replikation verwandt, sind weit verbreitet in der modernen medizinischen Praxis verwendet.Ein gründliches Studium der Gesetze eigen sind wie die Gesundheit des Körpers, und im Fall von krankhaften Veränderungen in ihnen.Beispielsweise ist es erwiesen, und Experimente, die die Heilung bestimmter Krankheiten kann durch Einwirkung von außen auf die Prozesse der Replikation des genetischen Materials und der physikalischen Teilung der Zellen erreicht werden, bestätigt.Vor allem, wenn die Pathologie mit dem Funktionieren der körpereigenen Stoffwechselprozesse verbunden.Zum Beispiel Krankheiten wie Rachitis und die Verletzung von Phosphor-Stoffwechsel, direkt durch die Hemmung der DNA-Replikation verursacht werden.Wie können wir diesen Zustand von außen zu ändern?Wurde synthetisiert und getestet, Medikamente, die die Prozesse der unterdrückten stimulieren.Sie aktivieren die DNA-Replikation.Dies trägt zur Normalisierung und Sanierung von mit der Krankheit verbundenen pathologischen Zuständen.Allerdings sind genetische Untersuchungen nicht still.Jedes Jahr werden mehr und mehr Daten und hilft nicht nur, um zu heilen und verhindern mögliche Krankheit.
Genetik und Drogen
eine Menge von Fragen in den Bereichen Gesundheit molekularen Genetik beteiligt.Biologie einiger Viren und Mikroorganismen, so dass ihre Aktivität im menschlichen Körper führt häufig zu einem Versagen der DNA-Replikation.Es ist auch schon festgestellt, dass die Ursache für bestimmte Krankheiten ist nicht die Unterdrückung der Prozess und seine übermäßige Aktivität.Zunächst, virale und bakterielle Infektionen.Sie sind aufgrund der Tatsache, dass in den betroffenen Zellen und Gewebe beginnen, schnell vermehren pathogenen Mikroben.Auch auf diese Pathologie Krebs.
Derzeit gibt es eine Reihe von Medikamenten, die die Replikation der DNA in der Zelle zu unterdrücken können.Die meisten von ihnen wurden von sowjetischen Wissenschaftlern synthetisiert.Diese Medikamente sind weit verbreitet in der medizinischen Praxis verwendet.Dazu gehören zum Beispiel eine Gruppe von Antituberkulosemedikamenten.Es Antibiotika Hemmung der Replikation und Teilung von mikrobiellen Zellen und pathologisch.Sie helfen, den Körper schnell mit einem ausländischen Agenten beschäftigen, die Vermehrung verhindert.Diese Medikamente bieten hervorragende therapeutische Wirkung in schwersten akuten Infektionen.Besonders weit verbreitet, diese Mittel in der Behandlung von Tumoren und Neoplasmen gefunden.Diese Priorität, die russischen Institut für Genetik gewählt hat.Jedes Jahr gibt es neue und verbesserte Medikamente, die die Entwicklung von Krebs zu verhindern.Das gibt Hoffnung, um Zehntausende von kranken Menschen auf der ganzen Welt.
Prozesse der Transkription und Translation
Nachdem durch erfahrene Laboruntersuchungen über die Genetik und die Ergebnisse über die Rolle von Genen und DNA als Matrize für die Synthese von Proteinen durchgeführt, haben einige Forscher vorgeschlagen, dass Aminosäuren in komplexere Moleküle auf einmal zusammengebaut ist, im Kern.Aber nach dem neuen Daten ist klar geworden, daß es nicht.Aminosäuren sind nicht auf Teile von Genen in der DNA.Es wurde festgestellt, dass dieses komplexe Verfahren in mehreren Stufen erfolgt.Zuerst entfernt ein Gen Repliken - Boten-RNAs.Diese Moleküle aus dem Zellkern und Umzug in eine spezielle Struktur - Ribosomen.Es ist in diesen Organellen werden Aminosäuren und Proteinsynthese zusammengesetzt.Das Verfahren zur Erlangung Kopien der DNA als "Transkription".Eine Synthese von Proteinen unter der Kontrolle von Boten-RNA -. "Broadcast"Die Studie über die genauen Mechanismen dieser Prozesse und Prinzipien, sie zu beeinflussen - die Hauptaufgabe der modernen Genetik, molekulare Strukturen.
Wert Mechanismen der Transkription und Translation in der Medizin
In den letzten Jahren ist deutlich geworden, dass eine gewissenhafte Prüfung aller Phasen der Transkription und Translation ist wichtig, moderne Gesundheitsversorgung.Russische Akademie der Wissenschaften Institut für Genetik seit langem bestätigt, dass die Entwicklung praktisch jede Krankheit markiert intensive Synthese von giftigen und schädlichen, einen menschlichen Körper Proteine.Dieser Vorgang unter der Steuerung von Genen, die normalerweise inaktiv sind erfolgen.Oder es in die Synthese, die verantwortlich ist für in den Zellen und Geweben des menschlichen pathogenen Bakterien und Viren eingedrungen.Auch kann die Bildung von schädlichen Protein aktiv die Entwicklung von Krebs-Tumoren stimulieren.Deshalb ist eine umfassende Studie über alle Phasen der Transkription und Translation im Moment ist entscheidend.So ist es möglich, Mittel zur Bekämpfung von nicht nur gefährlich Infektionen zu identifizieren und mit Krebs.
moderne Genetik - eine kontinuierliche Suche nach Mechanismen von Krankheiten und Medikamente, um sie zu behandeln.Es ist nun möglich, den Übersetzungsprozess in den betroffenen Organen oder Körper als Ganzes zu verhindern, wodurch eine Entzündung zu unterdrücken.Im Prinzip ist es aufgebaut, und dieser Effekt die meisten bekannten Antibiotika, z.B. Tetracyclin oder Streptomycin Serie.Alle diese Arzneimittel hemmen selektiv Zellen im Übersetzungsprozess.
Wert der Forschung der Prozesse der genetische Rekombination
für die Medizin sehr wichtig, da eine detaillierte Studie der Prozesse der genetische Rekombination, die für die Übertragung und den Austausch von Teilen von Chromosomen und einzelnen Gene verantwortlich ist.Dies ist ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von Infektionskrankheiten.Genetische Rekombination ist die Basis des Eindringens in menschliche Zellen und bei der Einführung von Fremd-DNA, die oft viralem Material.Als ein Ergebnis der Synthese am Ribosom nicht "native" Proteine Körper und pathogenen für ihn.Nach diesem Prinzip tritt in den Zellen der Wiedergabe der gesamten Kolonien von Viren.Methoden der Humangenetik sich auf die Entwicklung Mittel zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten und die Build-pathogenen Viren zu verhindern.Darüber hinaus erlaubt die Ansammlung von Informationen über die genetische Rekombination, um das Prinzip der Austausch von Genen zwischen Organismen, die zur Entstehung von GVO-Pflanzen und Tieren führte zu verstehen.
Wert der Molekulargenetik bis zur Biologie und Medizin
Laufe des letzten Jahrhunderts, zuerst in die Öffnung klassisch, und dann in der molekularen Genetik hatte eine enorme und sogar entscheidenden Einfluss auf den Fortgang aller biologischen Wissenschaften.Besonders starke Medizin trat einen Schritt vor.Der Erfolg der genetischen Forschung es möglich, die Prozesse der nacheinander einmal vorstellbar genetischen Eigenschaften und die Entwicklung von Individuum zu Individuum zu verstehen.Bemerkenswert ist auch, wie schnell diese Wissenschaft von einem rein theoretischen in die praktische entwachsen.Es ist von wesentlicher Bedeutung für die moderne Medizin.Eine detaillierte Studie von molekulargenetischen Gesetzmäßigkeiten diente als Ausgangspunkt für das Verständnis der Vorgänge im Körper vorkommen, wie dem Patienten und einer gesunden Person.Es gab den Anstoß für die Entwicklung der Genetik Wissenschaften wie Virologie, Mikrobiologie, Endokrinologie, Immunologie und Pharmakologie.
