Genetica - de wetenschap die de overdracht van eigenschappen van ouders op nakomelingen individuen bestudeert.Deze discipline wordt ook gezien hun eigenschappen en het vermogen om de volatiliteit.Op hetzelfde moment als de media de speciale structuur - de genen.Op dit moment heeft de wetenschap voldoende informatie verzameld.Het heeft verschillende secties, elk met eigen doelstellingen en studieobject.De belangrijkste onderdelen: klassiek, moleculaire en medische genetica en genetische manipulatie.
Klassieke genetica
Klassieke genetica - de wetenschap van de erfelijkheid.Deze eigenschap van alle organismen passeren tijdens het fokken van hun interne en externe kenmerken van de nakomelingen.Klassieke genetica is ook betrokken bij de studie van de variabiliteit.Het wordt uitgedrukt in tekenen van instabiliteit.Deze veranderingen accumuleren van generatie op generatie.Alleen door dergelijke vluchtigheid organismen kunnen aanpassen aan veranderingen in hun omgeving.
erfelijke informatie van organismen ligt in de genen.Momenteel, worden zij beschouwd vanuit het oogpunt van de moleculaire genetica.Hoewel deze concepten ontstaan lang voor het verschijnen van deze sectie.
termen "verandering", "DNA", "chromosome", "variability" werd in de loop van vele studies bekend.Nu de resultaten van eeuwenlange ervaring lijkt vanzelfsprekend, maar als het eenmaal begonnen met willekeurige paring.Mensen hebben de neiging om koeien met grote udoyami melk, grotere varkens en schapen met een dikke vacht te krijgen.Zij waren de eerste, zelfs niet wetenschappelijke experimenten.Echter, deze voorwaarden geleid tot de opkomst van een wetenschap als een klassieke genetica.Tot de 20e eeuw was de enige oversteek bekende en beschikbare methode van onderzoek.Dat de resultaten van de klassieke genetica is een belangrijk resultaat van de moderne biologische wetenschap.
Moleculaire Genetica
Deze sectie onderzoekt alle wetten die onderworpen zijn aan de processen op moleculair niveau zijn.De belangrijkste eigenschap van alle levende organismen - is erfelijkheid, dat wil zeggen, ze kunnen generaties om de essentiële kenmerken van de structuur van het organisme en de structuur van metabole processen en de reactie op de blootstelling aan verschillende omgevingsfactoren behouden.Dit komt door het feit dat op moleculair niveau, speciale substanties opnemen en alle informatie opgeslagen worden overgebracht naar de volgende generaties in het bevruchtingsproces.De ontdekking van deze stoffen en de latere studie werd mogelijk gemaakt door de studie van de structuur van de cellen op het chemisch vlak.Dus werd ontdekt nucleïnezuren - de basis van het genetisch materiaal.
Opening van "erfelijke moleculen»
moderne genetica weet bijna alles van nucleïnezuren, maar natuurlijk, was niet altijd zo.De eerste aanname is dat de chemicaliën of andere manier kan worden gekoppeld aan erfelijkheid, werd alleen in de 19e eeuw.De studie van dit probleem op het moment bezig met een biochemicus F. Miescher broers Hertwig biologen.In 1928, Russische wetenschapper Nikolai K. Koltsov, gebaseerd op de resultaten van de studies suggereerden dat alle erfelijke eigenschappen van levende organismen worden gecodeerd en in een reus "erfelijke moleculen".Maar hij zei dat deze moleculen zijn opgebouwd uit eenheden gelast, in feite, de genen.Het is zeker een doorbraak.Ook Koltcov bepaald dat de gegevens "voorouderlijke molecule" verpakt cellen in speciale structuren genoemd chromosomen.Vervolgens werd deze hypothese bevestigd en gaf een impuls aan de ontwikkeling van de wetenschap in de 20e eeuw.
ontwikkeling van de wetenschap in de 20e eeuw
ontwikkeling van genetica en verder onderzoek leidde tot een aantal even belangrijke ontdekkingen.Gevonden werd dat elk chromosoom in de cel slechts één grote DNA-molecuul dat bestaat uit twee onderdelen.Haar talrijke segmenten - het is de genen.De basisfunctie bestaat uit het feit dat ze specifiek coderen informatie over de structuur van enzymen.Maar de realisatie van genetische informatie in bepaalde kenmerken van de opbrengst met de deelname van een ander type van nucleïnezuur - RNA.Het wordt gesynthetiseerd DNA en kopieën van de genen.Het draagt ook informatie over het ribosoom, waar het de enzymatische synthese van eiwitten.De structuur van DNA werd gevonden in 1953, en RNA - in de periode 1961-1964.
Sindsdien moleculaire genetica begon te ontwikkelen door sprongen en grenzen.Deze bevindingen vormden de basis van de studies, wat resulteerde in de implementatie patronen bekendgemaakt genetische informatie.Deze werkwijze wordt uitgevoerd op moleculair niveau in de cellen uitgevoerd.Daarnaast hebben zij een fundamenteel nieuwe informatie over het opslaan van gegevens in de genen.Mettertijd is gebleken het optreden van een verdubbeling van de mechanismen van DNA voor celdeling (replicatie), het proces van het lezen van de gegevens molecuul RNA (transcriptie), de synthese van eiwit-enzymen (broadcast).Zij vonden ook veranderingen in de principes van erfelijkheid en hun rol verduidelijken in de interne en externe omgeving van de cellen.
ontcijferen van de structuur van DNA
genetica methoden zijn snel geëvolueerd.De belangrijkste prestatie was het transcript van het chromosomale DNA.Het bleek dat er twee typen ketensegmenten.Ze verschillen van elkaar nucleotiden.Het eerste type van elke sectie is origineel, dat wil zeggen dat een inherente uniciteit.De tweede bevat een verschillend aantal terugkerende sequenties.Ze werden genoemd herhalingen.In 1973 werd vastgesteld dat het unieke gebied steeds onderbroken door bepaalde genen.Het segment eindigt altijd replay.Deze kloof codeert bepaalde enzymatische eiwitten, is het voor hem "geleid" door het lezen van de gegevens RNA DNA.
eerste ontdekkingen in genetische manipulatie
nieuwe methoden van de genetica geleid tot verdere ontdekkingen.Het bleek een unieke eigenschap van alle levende materie.Dit is de mogelijkheid om de beschadigde gebieden te herstellen in de DNA-keten.Zij kunnen het gevolg zijn van verschillende negatieve effecten.De mogelijkheid om zichzelf te herstellen is genoemd "het proces van genetische reparatie."Op dit moment hebben veel eminente geleerden genoeg evidence-based hoop voor de gelegenheid om "pick out" bepaalde genen uit de cel uitgedrukt.Wat kan geven?Allereerst de mogelijkheid om genetische defecten te elimineren.De studie van dergelijke problemen betrokken bij genetische manipulatie.
replicatie proces
Moleculaire genetica bestudeert de processen van de overdracht van genetische informatie tijdens de voortplanting.Opslaan onveranderlijkheid opnemen gecodeerd in de genen, het garandeert nauwkeurige reproductie tijdens de celdeling.Het gehele mechanisme van dit proces is in detail bestudeerd.Het bleek dat direct voor splijting plaatsvindt in de cel te repliceren.Dit is het proces van DNA verdubbelen.Het gaat vergezeld van absoluut nauwkeurige kopie van het originele moleculen van de regel van complementariteit.Het is bekend dat de DNA-strengen zijn slechts vier verschillende nucleotiden.Het guanine, adenine, cytosine en thymine.Volgens de regel van complementariteit ontdekkingen van wetenschappers Crick en J. Watson in 1953, in de structuur van het DNA dubbele streng overeen met thymine adenine en cytidylic nucleotide - guanine.Tijdens het replicatieproces neemt een exacte kopie van elke streng van DNA door substitueren van de gewenste nucleotide.
Genetica - de wetenschap is relatief jong.De replicatie proces is alleen onderzocht in de jaren '50 van de 20e eeuw.Daarna werd het enzym ontdekt DNA polymerase.In de jaren '70, na jaren van onderzoek, werd vastgesteld dat de replicatie - het proces van multi-stage.In de synthese van DNA-moleculen rechtstreeks betrokken verschillende soorten DNA polymerasen.
Genetics and Health
Alle informatie betreffende de stip reproductie van genetische informatie tijdens het proces van DNA-replicatie, worden veel gebruikt in de moderne medische praktijk.Een grondige studie van de wetten eigenaardige de gezondheid van het lichaam en bij pathologische veranderingen daarin.Bijvoorbeeld wordt aangetoond en bevestigd door experimenten die de genezing van bepaalde ziekten kan door invloeden van buiten op het proces van replicatie van het genetische materiaal en de fysieke deling van cellen.Vooral als de pathologie geassocieerd met de werking van het lichaam stofwisselingsprocessen.Bijvoorbeeld ziekten zoals rachitis en schending van fosformetabolisme als rechtstreeks gevolg van remming van DNA-replicatie.Hoe kunnen we deze voorwaarde van buitenaf veranderen?Het is gesynthetiseerd en getest geneesmiddelen die de processen van de onderdrukte stimuleren.Zij activeren DNA-replicatie.Dit draagt bij aan de normalisering en herstel van pathologische aandoeningen geassocieerd met de ziekte.Echter, genetische studies niet stil.Elk jaar meer en meer data, om niet alleen te genezen, en om mogelijke ziekte.
Genetica en drugs
veel problemen in verband met de gezondheid van de moleculaire genetica.Biologie van sommige virussen en micro-organismen zodanig dat de activiteit in het menselijk lichaam leidt vaak tot falen van DNA-replicatie.Ook is reeds vastgesteld dat de oorzaak van bepaalde ziekten is de onderdrukking van het proces en de overmatige activiteit.Allereerst, virale en bacteriële infecties.Ze zijn te wijten aan het feit dat de aangetaste cellen en weefsels ze zich snel vermenigvuldigen pathogene microben.Om deze pathologie kankercellen zijn.
Momenteel zijn er een aantal geneesmiddelen die de replicatie van het DNA in de cel kan onderdrukken.De meesten van hen werden gesynthetiseerd door de Sovjet-wetenschappers.Deze medicijnen worden op grote schaal gebruikt in de medische praktijk.Deze omvatten, bijvoorbeeld, een groep van anti-TB-geneesmiddelen.Er antibiotica remmen van replicatie en deling van microbiële cellen en pathologisch.Ze helpen het lichaam om snel te gaan met een buitenlandse agent, te voorkomen dat ze te vermenigvuldigen.Deze medicijnen bieden uitstekende therapeutische effect ernstigste acute infecties.Vooral veel gebruikt deze middelen in de behandeling van tumoren en neoplasmen.Deze prioriteit, die heeft gekozen Russische Institute of Genetics.Elk jaar worden er nieuwe en verbeterde geneesmiddelen die de ontwikkeling van kanker te voorkomen.Dit geeft hoop aan tienduizenden zieke mensen over de hele wereld.
processen van transcriptie en translatie
Daarna werden door ervaren laboratoriumproeven genetica en resultaten op de rol van genen en DNA als matrijs voor de synthese van eiwitten, hebben sommige onderzoekers gesuggereerd dat aminozuren zijn samengevoegd complexere moleculen tegelijk in de nucleus.Maar na de nieuwe gegevens is het duidelijk geworden dat het niet is.Aminozuren worden gebaseerd op gedeelten van genen in het DNA.Gevonden werd dat dit complexe proces vindt plaats in verschillende fasen.Ten eerste, een gen verwijderd replica - messenger-RNA's.Deze moleculen uit de celkern, en de overgang naar een speciale structuur - ribosomen.Het is in deze organellen worden geassembleerd aminozuren en eiwitsynthese.Het verkrijgen kopieën van DNA genaamd "transcriptie".Een synthese van eiwitten onder controle van messenger RNA -. "Broadcast"De studie van de exacte mechanismen van deze processen en principes te beïnvloeden - de hoofdtaak van moderne genetica, moleculaire structuren.
waarde mechanismen van transcriptie en vertaling in de geneeskunde
In de afgelopen jaren is duidelijk geworden dat een nauwgezet onderzoek van alle stadia van de transcriptie en translatie is essentieel voor de moderne gezondheidszorg.Russian Academy of Sciences Institute of Genetics al lang bevestigd dat de ontwikkeling van vrijwel elke ziekte gekenmerkt intensieve synthese van giftig en schadelijk voor menselijk lichaam eiwitten.Dit proces kan plaatsvinden onder besturing van genen die normaal niet actief zijn.Of het aangaan van de synthese, die belast doorgedrongen in de cellen en weefsels van humane pathogene bacteriën en virussen.Ook kan de vorming van schadelijke eiwitten actief ontwikkelen tumoren stimuleren.Daarom is een grondige studie van alle fasen van de transcriptie en translatie op het moment is cruciaal.Zo is het mogelijk na te gaan hoe gevaarlijke infecties bestrijden niet alleen identificeren en kanker.
Modern genetica - een voortdurend zoeken naar mechanismen van ziekten en geneesmiddelen om ze te behandelen.Het is nu mogelijk om het vertaalproces remmen de aangetaste organen of gehele lichaam, waardoor ontsteking te onderdrukken.In principe is het gebouwd en dit effect meeste bekende antibiotica, bijvoorbeeld tetracycline of streptomycine series.Al deze geneesmiddelen remmen selectief cellen in het vertaalproces.
waarde van het onderzoek van Genetische recombinatie
zeer belangrijk voor de geneeskunde als een gedetailleerde studie van de werkwijzen van genetische recombinatie, die verantwoordelijk is voor de overdracht en uitwisseling van delen van chromosomen en individuele genen.Dit is een belangrijke factor in de ontwikkeling van infectieziekten.Genetische recombinatie is de basis van de penetratie in menselijke cellen en in de introductie van vreemd DNA, vaak viraal materiaal.Hierdoor synthese op het ribosoom niet "natieve" eiwitten body en pathogene hem.Volgens dit principe voorkomt in de cellen van reproductie van hele kolonies virussen.Methoden voor Menselijke Erfelijkheid gericht op het ontwikkelen middel om infectieziekten te bestrijden en om de opbouw pathogene virussen te voorkomen.Bovendien is de veelheid aan informatie over genetische recombinatie op het beginsel van de uitwisseling van genen tussen organismen, wat leidde tot het ontstaan van GMO planten en dieren begrijpen.
waarde van moleculaire genetica aan biologie en geneeskunde
de loop van de vorige eeuw voor het eerst in de opening klassieke, en vervolgens in de moleculaire genetica had een enorme en zelfs beslissende invloed op de voortgang van de biologische wetenschappen.Bijzonder sterk medicijn nam een stap vooruit.Het succes van genetisch onderzoek het mogelijk om de processen van opvolging eenmaal ondenkbaar genetische eigenschappen en het ontwikkelen van persoon tot persoon begrijpen.Het is ook opmerkelijk hoe snel deze wetenschap vanuit een puur theoretisch in praktische ontgroeid.Het is van essentieel belang voor de moderne geneeskunde geworden.Een gedetailleerde studie van moleculair-genetische wetmatigheden diende als de basis voor het begrip van de processen in het lichaam als de patiënt een gezond persoon.Het gaf impuls aan de ontwikkeling van de genetica wetenschappen als virologie, microbiologie, endocrinologie, farmacologie en immunologie.
