Genetics - vitenskapen som studerer overføring av egenskaper fra foreldre til avkom individer.Denne disiplinen vurderer også sine egenskaper og evne til volatilitet.På samme tid som media er den spesielle strukturen - genene.I dag har vitenskapen samlet nok informasjon.Det har flere seksjoner, som hver har sine egne mål og studieobjekter.De viktigste seksjoner: klassisk, molekylær og medisinsk genetikk og genteknologi.
Klassiske genetikk
klassisk genetikk - vitenskapen om arvelighet.Denne egenskapen av alle organismer passere under hekke sine eksterne og interne funksjoner i avkommet.Klassisk genetikk er også engasjert i studiet av variasjon.Det er uttrykt i tegn på ustabilitet.Disse endringene akkumuleres fra generasjon til generasjon.Bare gjennom slike volatilitets organismer kan tilpasse seg endringer i sitt miljø.
arvelig informasjon organismer ligger i genene.For tiden blir de betraktet fra det synspunkt av molekylærgenetikk.Selv om disse konseptene dukket opp lenge før utseendet på denne delen.
betegnelsene "mutasjon", "DNA", "kromosom", "variasjonen" ble kjent i løpet av tallrike studier.Nå resultatet av århundrer av erfaring synes opplagt, men når det begynte med tilfeldig parring.Folk har en tendens til å få kyr med stor udoyami melk, større griser og sauer med tykk pels.De var de første, ikke engang vitenskapelige, eksperimenter.Imidlertid har disse forholdene førte til fremveksten av en vitenskap som en klassisk genetikk.Frem til det 20. århundre var det eneste krysset kjent og tilgjengelig metode for undersøkelse.At resultatene av klassisk genetikk er en betydelig prestasjon av moderne vitenskap om biologi.
molekylær genetikk
Denne delen undersøker alle lover som er gjenstand for prosesser på molekylært nivå.Den viktigste egenskap av alle levende organismer - det er arvelighet, det vil si, de er i stand til å generasjoner for å bevare de grunnleggende trekk ved strukturen av organismen, og strukturen for metabolske prosesser og respons til eksponering for forskjellige miljøfaktorer.Dette skyldes det faktum at på molekylært nivå, spesielle stoffer ta opp og lagre all informasjon og deretter overføre det til de neste generasjoner i befruktning prosessen.Oppdagelsen av disse stoffene og deres senere studie ble gjort mulig ved å studere strukturen av cellene på kjemisk nivå.Så ble det oppdaget nukleinsyrer - basis av det genetiske materialet.
Åpning av "arvelige molekyler»
Moderne genetikk vet nesten alt om nukleinsyrer, men selvfølgelig var ikke alltid slik.Den første forutsetningen er at kjemikaliene kan liksom være knyttet til arv, ble gjort bare i det 19. århundre.Studiet av dette problemet på den tiden engasjert i biokjemiker F. Miescher brødre Hertwig biologer.I 1928, russisk forsker Nikolai K. Koltsov, basert på resultater fra studier antydet at alle arvelige egenskaper av levende organismer er kodet og plassert i en gigantisk "arvelige molekyler".Men, sa han at disse molekylene er sammensatt av enheter organisert som, faktisk, er genene.Det har definitivt vært et gjennombrudd.Også Koltcov bestemt at data "forfedrenes molekyl" pakket celler i spesielle strukturer som kalles kromosomer.Deretter ble denne hypotesen bekreftet og ga støtet til utviklingen av vitenskap i det 20. århundre.
utviklingen av vitenskap i det 20. århundre
utvikling av genetikk og videre forskning førte til en rekke like viktige funn.Det ble funnet at hvert kromosom i cellen bare inneholder en stor DNA-molekyl som består av to tråder.Hennes mange segmenter - er det genene.Deres grunnleggende funksjon består i det faktum at de spesifikt koder informasjon om strukturen til enzymer.Men realisering av genetisk informasjon i visse funksjoner på inntektene med deltakelse av en annen type nukleinsyre - RNA.Det er syntetisert DNA og lage kopier av gener.Den bærer også informasjon om ribosomet, hvor det er den enzymatiske syntese av proteiner.Strukturen av DNA ble funnet i 1953, og RNA - i perioden 1961-1964.
Siden da begynte molekylær genetikk å utvikle i store sprang.Disse funnene var grunnlag av studiene, noe som resulterte i distribusjonsmønstrene avslørt genetisk informasjon.Denne prosessen blir utført på molekylært nivå i cellene.De fikk også en fundamentalt ny informasjon om lagring av informasjon i genene.Over tid, er det blitt funnet at forekomsten av dobling av mekanismene for DNA før celledeling (replikasjon), prosessen med å lese informasjonen molekyl av RNA (transkripsjon), syntesen av protein enzymer (kringkasting).De fant også endringer i prinsippene for arv og avklare sin rolle i det indre og ytre miljø i cellene.
tyde strukturen til DNA
genetikk metoder har utviklet seg raskt.Det viktigste prestasjon var avskrift av kromosomal DNA.Det viste seg at det bare er to typer kjedesegmentene.De skiller seg fra hverandre nukleotider.Den første typen av hver seksjon er original, det vil si, den har en iboende egenart.Den andre inneholder et annet antall tilbakevendende sekvenser.De ble kåret til gjentakelser.I 1973 ble det fastslått at den unike sone alltid er avbrutt av bestemte gener.Segmentet ender alltid replay.Dette gapet koder for bestemte enzymatiske proteiner, er det for ham "styrt" ved å lese informasjonen RNA til DNA.
første funn i genteknologi
nye metoder for genetikk førte til ytterligere funn.Det ble funnet en unik egenskap av alt levende materie.Det er evnen til å gjenopprette de skadede områder i DNA-kjeden.De kan skyldes en rekke negative konsekvenser.Evnen til å reparere seg selv har blitt kalt "prosessen med genetiske reparasjon."Foreløpig har mange fremragende forskere uttrykt nok evidensbasert håp for muligheten til å "plukke ut" visse gener fra cellen.Hva kan det gi?Først og fremst muligheten for å eliminere genetiske defekter.Studiet av slike problemer involvert i genteknologi.
replikering prosessen
molekylær genetikk studerer prosesser for overføring av genetisk informasjon under reproduksjon.Besparende immutability rekord kodet i genene, det sikrer nøyaktig gjengivelse under celledeling.Hele mekanismen for denne prosessen er studert i detalj.Det ble funnet at rett før fisjon finner sted i cellen til å replikere.Dette er prosessen med å doble DNA.Det er ledsaget av helt nøyaktig kopi av den opprinnelige molekyler av regelen om komplementaritet.Det er kjent at i DNA-trådene er bare fire typer av nukleotider.Det er guanin, adenin, cytosin og tymin.I henhold til regelen om komplementaritet funn av forskere Crick og J. Watson i 1953, i strukturen av DNA dobbel tråd tilsvarer tymin adenin og cytidylic nucleotide - guanin.Under replikasjonsprosessen tar en nøyaktig kopi av hver DNA-tråd ved å erstatte den ønskede nukleotid.
Genetics - vitenskapen er relativt ung.Replikering prosessen er kun undersøkt i 50-årene av det 20. århundre.Deretter enzymet ble oppdaget DNA polymerase.På 70-tallet, etter flere år med forskning, ble det funnet at replikering - prosessen med multi-scenen.I syntesen av DNA-molekyler som er involvert direkte flere forskjellige typer DNA-polymeraser.
gener og helse
All informasjon knyttet til dot reproduksjon av genetisk informasjon under prosessen med DNA-replikasjon, er mye brukt i moderne medisinsk praksis.En grundig undersøkelse av lovene særegne som helse av kroppen, og i tilfelle av patologiske forandringer i dem.For eksempel er det påvist og bekreftet ved eksperimenter som herding av visse sykdommer kan oppnås ved påvirkning utenfra på prosesser av replikasjon av det genetiske materiale og fysisk deling av celler.Spesielt hvis patologi er forbundet med funksjonen av kroppens metabolske prosesser.For eksempel, sykdommer som rakitt og brudd av fosfor metabolisme, direkte forårsaket av inhibering av DNA-replikasjon.Hvordan kan vi endre denne tilstanden fra utsiden?Det har blitt syntetisert og testet for medikamenter som stimulerer prosesser av den undertrykte.De aktiverer DNA replikasjon.Dette bidrar til normalisering og rehabilitering av patologiske tilstander assosiert med sykdommen.Imidlertid er genetiske studier ikke står stille.Hvert år får flere og flere data, bidrar ikke bare til å helbrede og forebygge mulig sykdom.
Genetics og narkotika
mye problemer involvert i helsemolekylærgenetikk.Biology of noen virus og mikroorganismer, slik at deres aktivitet i den menneskelige kroppen ofte fører til en svikt i DNA-replikasjon.Det er også allerede fastslått at årsaken til visse sykdommer er ikke undertrykkelse av prosessen og dens overdreven aktivitet.Først av alt, virus og bakterieinfeksjoner.De er på grunn av det faktum at i de berørte celler og vev begynner å formere seg raskt patogene mikrober.Også på denne patologi er kreft.
For tiden er det en rekke medikamenter som kan undertrykke replikasjonen av DNA i cellen.De fleste av dem ble syntetisert av sovjetiske forskere.Disse stoffene er mye brukt i medisinsk praksis.Disse inkluderer, for eksempel, en gruppe anti-tuberkulosemedisiner.Der antibiotika som hemmer replikasjon og fordeling av mikrobielle celler og patologisk.De hjelper kroppen til å raskt håndtere en utenlandsk agent, og hindre dem fra å multiplisere.Disse stoffene gir utmerket terapeutisk effekt i de alvorligste akutte infeksjoner.Særlig utbredt disse midlene finnes i behandlingen av tumorer og neoplasmer.Denne prioriteringen, som har valgt Russian Institute of Genetics.Hvert år er det nye og forbedrede legemidler som hindrer utvikling av kreft.Dette gir håp til titusener av syke mennesker rundt om i verden.
prosesser for transkripsjon og translasjon
Når ble utført av erfarne Laboratorieforsøk på genetikk og resultatene på rollen til gener og DNA som templat for syntese av proteiner, har noen forskere antydet at aminosyrene blir satt sammen i mer komplekse molekyler på en gang, i kjernen.Men etter at de nye dataene har det blitt klart at det ikke er.Aminosyrer er ikke basert på deler av gener i DNA.Det ble funnet at denne komplekse prosessen skjer i flere trinn.Først et gen fjernet kopier - messenger RNA.Disse molekylene ut av cellekjernen, og flytte til en spesiell struktur - ribosomer.Det er i disse organeller er montert aminosyrer og proteinsyntese.Prosessen med å få kopier av DNA kalt "transkripsjon."En syntese av proteiner under kontroll av messenger RNA -. "Kringkasting"Studiet av de eksakte mekanismene for disse prosessene og prinsippene for å påvirke dem - den viktigste oppgaven av moderne genetikk, molekylstrukturer.
verdi mekanismene for transkripsjon og oversettelse i medisin
I de senere årene har det blitt klart at en samvittighetsfull undersøkelse av alle stadier av transkripsjon og oversettelse er avgjørende for moderne helsevesenet.Russian Academy of Sciences Institute of Genetics har lenge vært bekreftet at utviklingen av nesten enhver sykdom preget intensiv syntese av giftig og skadelig for en menneskekropp proteiner.Denne prosessen kan finne sted under styring av gener, som normalt er inaktiv.Eller det gikk inn i syntese, som er ansvarlig for trengt inn i celler og vev av humane patogene bakterier og virus.Dessuten kan dannelsen av skadelige protein stimulere aktivt utvikler kreftsvulster.Det er derfor en grundig studie av alle stadier av transkripsjon og oversettelse i øyeblikket er avgjørende.Så det er mulig å identifisere måter å bekjempe ikke bare farlige infeksjoner og kreft.
Moderne genetikk - en kontinuerlig søken etter mekanismer for sykdommer og medikamenter for å behandle dem.Det er nå mulig å hemme oversettelsesprosessen i de berørte organer eller kroppen som et hele, for derved å undertrykke betennelse.I prinsippet er det konstruert og denne effekten fleste av de kjente antibiotika, f.eks tetracyklin eller streptomycin serie.Alle disse stoffene selektivt hemmer celler i oversettelsesprosessen.
verdien av forskning av prosesser av genetisk rekombinasjon
svært viktige for medisin som en detaljert studie av prosesser av genetisk rekombinasjon, som er ansvarlig for overføring og utveksling av deler av kromosomene og individuelle gener.Dette er en viktig faktor i utviklingen av infeksjonssykdommer.Genetisk rekombinasjon er grunnlaget for penetrasjon i humane celler og i innføringen av fremmed DNA, ofte viralt materiale.Som et resultat av syntese på ribosomet ikke er "native" proteiner legeme og patogene for ham.Ifølge dette prinsippet oppstår i cellene gjengivelse av hele kolonier av virus.Metoder for Human Genetics fokusert på å utvikle metoder for å bekjempe smittsomme sykdommer og for å forebygge sykdomsfremkallende virus.I tillegg, akkumulering av informasjon om genetisk rekombinasjon tillatt å forstå prinsippet for utveksling av gener mellom organismer, noe som førte til fremveksten av GMO planter og dyr.
verdi av molekylær genetikk til biologi og medisin
over det siste århundret, først i åpnings klassisk, og deretter i molekylær genetikk hadde en enorm og selv avgjørende innflytelse på utviklingen av alle de biologiske vitenskaper.Spesielt sterk medisin tok et skritt fremover.Suksessen til genetisk forskning det mulig å forstå prosessene i rekkefølge en gang utenkelig genetiske egenskaper og utvikling av individ til individ.Det er også bemerkelsesverdig hvor raskt denne vitenskapen fra en rent teoretisk til praktisk vokst ut.Det har blitt viktig for moderne medisin.En detaljert studie av molekylærgenetisk regulariteter tjente som grunnlag for forståelse av prosesser som forekommer i kroppen som pasienten og en frisk person.Det ga støtet til utviklingen av genetikk fag som virologi, mikrobiologi, endokrinologi, farmakologi og immunologi.
