Genetics - den vetenskap som studerar överföring av drag från förälder till avkomma individer.Denna disciplin överväger också deras egenskaper och förmåga att volatiliteten.Samtidigt som medierna är den speciella strukturen - generna.För närvarande har vetenskapen samlat tillräckligt med information.Det har flera sektioner som var och en har sina egna mål och studieobjekt.De viktigaste delarna: klassiskt, molekylära och medicinsk genetik och genteknik.
klassisk genetik
klassisk genetik - vetenskapen om ärftlighet.Denna egenskap hos alla organismer passera under avel sina externa och interna funktioner i avkomman.Klassiska genetik är också engagerad i studiet av variabilitet.Den uttrycks i tecken på instabilitet.Dessa förändringar ackumuleras från generation till generation.Endast genom sådana volatilitets organismer kan anpassa sig till förändringar i sin omgivning.
ärftlig information organismer ligger i generna.För närvarande, de anses ur synvinkel molekylärgenetik.Även om dessa begrepp uppstod långt före uppkomsten av detta avsnitt.
termer "mutation", "DNA", "kromosom", "variabiliteten" blev känd under ett flertal studier.Nu resultaten av århundraden av erfarenhet verka självklart, men när det började med slumpmässig parning.Människor tenderar att få kor med stor udoyami mjölk, större grisar och får med tjock päls.De var de första, inte ens vetenskapliga, experiment.Emellertid har dessa villkor lett till framväxten av en vetenskap som en klassisk genetik.Fram till 20-talet var den enda passage kända och tillgängliga undersökningsmetod.Att resultaten av klassisk genetik är en betydande prestation av modern vetenskap biologi.
Molecular Genetics
här avsnittet undersöker alla lagar som är föremål för processer på molekylär nivå.Den viktigaste egenskapen hos alla levande organismer - det är ärftlighet, det vill säga, de är kapabla att generationer att bevara de väsentliga särdragen hos strukturen av organismen, och strukturen för metaboliska processer och svar på exponering för olika miljöfaktorer.Detta beror på det faktum att på molekylär nivå, särskilda ämnen rekord och lagra all information och sedan överföra den till kommande generationer i befruktningsprocessen.Upptäckten av dessa ämnen och deras efterföljande studie möjliggjordes genom studier av strukturen hos cellerna på kemisk nivå.Så det upptäcktes nukleinsyror - grunden för det genetiska materialet.
Öppnande av "ärftliga molekyler»
Moderna genetik vet nästan allt om nukleinsyror, men naturligtvis var inte alltid så.Den första förutsättningen är att de kemikalier på något sätt kan kopplas till ärftlighet, gjordes endast i den 19: e århundradet.Studien av detta problem vid den tidpunkt som bedriver en biokemist F. Miescher bröderna Hertwig biologer.År 1928, rysk vetenskapsman Nikolai K. Koltsov, baserat på resultat från studier tyder på att alla de ärftliga egenskaper hos levande organismer är kodade och placeras i en gigantisk "ärftliga molekyler".Men han sade att dessa molekyler är uppbyggda av enheter beordrade att, i själva verket är generna.Det har definitivt varit ett genombrott.Även Koltcov fastställt att uppgifterna "förfädernas molekyl" packade celler i speciella strukturer som kallas kromosomer.Därefter denna hypotes bekräftades och gav impulser till utvecklingen av vetenskap i det 20th århundradet.
utvecklingen av vetenskap i det 20th århundradet
utveckling av genetik och ytterligare forskning har lett till ett antal lika viktiga upptäckter.Det visade sig att varje kromosom i cellen innehåller endast en stor DNA-molekyl som består av två strängar.Hennes många segment - är det generna.Deras grundläggande funktion består i det faktum att de specifikt koda information om strukturen av enzymer.Men förverkligandet av genetisk information i vissa funktioner i intäkterna med deltagande av en annan typ av nukleinsyra - RNA.Det syntetiseras DNA och göra kopior av generna.Det bär även information på ribosomen, där det är den enzymatiska syntesen av proteiner.Strukturen hos DNA hittades 1953, och RNA - under perioden 1961-1964.
Sedan började molekylärgenetik utvecklas med stormsteg.Fynden låg till grund för studier, vilket resulterade i distributionsmönster beskrivna genetiska informationen.Detta förfarande utföres på molekylär nivå i cellerna.De fick också en helt ny information om lagring av information i generna.Med tiden har det visat sig att förekomsten av en fördubbling av mekanismerna för DNA-före celldelning (replikation), processen att läsa informationsmolekylen av RNA (transkription), syntes av proteinenzymer (broadcast).De fann också förändringar i principerna om ärftlighet och klargöra sin roll på den inre och yttre miljön av cellerna.
dechiffrera strukturen av DNA
genetik metoder har utvecklats snabbt.Det viktigaste resultatet var utskrift av kromosomalt DNA.Det konstaterades att det bara finns två typer av kedjesegment.De skiljer sig från varandra nukleotider.Den första typen av varje sektion är originalet, det vill säga, den har en inneboende unika.Den andra innehåller ett annat antal återkommande sekvenser.De namngavs upprepningar.Under 1973 fastställdes det det faktum att den unika zonen alltid avbryts av vissa gener.Segmentet slutar alltid repris.Detta gap kodar vissa enzymatiska proteiner, det är för honom "guidad" genom att läsa informationen RNA till DNA.
första upptäckter i genteknik
nya metoder för genetik ledde till ytterligare fyndigheter.Det konstaterades en unik egenskap hos alla levande materia.Detta är förmågan att återställa de skadade områdena i DNA-kedjan.De kan bero på en rad negativa konsekvenser.Förmågan att reparera sig själv har kallats "den process av genetisk reparation."För närvarande har många framstående forskare uttryckte tillräckligt evidensbaserad hopp för möjligheten att "plocka ut" vissa gener från cellen.Vad kan det ge?Först och främst möjligheten att eliminera genetiska defekter.Studiet av sådana problem som är involverade i genteknik.
replikeringsprocessen
Molecular genetics studerar processer för överföring av genetisk information under reproduktion.Spara oföränderlighet rekord kodas i generna, ser det exakt återgivning under celldelningen.Hela mekanismen för denna process studeras i detalj.Man fann att direkt före klyvning inträffar i cellen att replikera.Detta är processen att fördubbla DNA.Det åtföljs av helt korrekt kopia av den ursprungliga molekylerna rättsstats komplementaritet.Det är känt att i DNA-strängarna är endast fyra typer av nukleotider.Det är guanin, adenin, cytosin och tymin.Enligt regeln om komplementaritet upptäckter av forskare Crick och J. Watson 1953, i strukturen av DNA dubbelsträng motsvarar tymin adenin och cytidylic nukleotid - guanin.Under replikeringsprocessen tar en exakt kopia av varje sträng av DNA genom att substituera den önskade nukleotiden.
Genetics - vetenskapen är relativt ung.Replikeringsprocessen har studerats endast i 50-talet av 20-talet.Därefter enzymet upptäcktes DNA-polymeras.På 70-talet, efter år av forskning, konstaterades det att replikeringen - processen etappvis.Vid syntesen av DNA-molekyler direkt involverade flera olika typer av DNA-polymeraser.
genetik och hälsa
All information relaterad till punktreproduktion av genetisk information under processen för DNA-replikation, i stor omfattning i moderna medicinska praktiken.En noggrann studie av lagarna säregna som hälsan hos kroppen, och i fallet av patologiska förändringar i dem.Exempelvis är det bevisat och bekräftas genom experiment att bota vissa sjukdomar kan uppnås genom påverkan från utsidan på processerna för replikation av det genetiska materialet och fysikalisk delning av celler.Speciellt om patologin förknippad med driften av kroppens metaboliska processer.Till exempel, sjukdomar såsom rakitis och kränkning av fosfor metabolism, en direkt följd av hämning av DNA-replikation.Hur kan vi ändra detta tillstånd från utsidan?Det har syntetiserats och testas läkemedel som stimulerar processer de förtryckta.De aktiverar DNA-replikation.Detta bidrar till en normalisering och rehabilitering av patologiska tillstånd associerade med sjukdomen.Men genetiska studier inte står stilla.Varje år får fler och fler uppgifter, hjälper inte bara att läka, och förhindra eventuell sjukdom.
genetik och droger
en hel del frågor som är involverade i hälsomolekylärgenetik.Biologi av vissa virus och mikroorganismer så att deras aktivitet i den mänskliga kroppen ofta leder till ett misslyckande för DNA-replikation.Det är också redan fastställt att orsaken till vissa sjukdomar är inte förtryck av processen och dess överdriven aktivitet.Först av allt, virus- och bakterieinfektioner.De är på grund av det faktum att i de påverkade celler och vävnader börjar snabbt föröka patogena mikrober.Också denna patologi är cancer.
För närvarande finns det ett antal läkemedel som kan undertrycka replikationen av DNA i cellen.De flesta av dem syntetiserades av sovjetiska vetenskapsmän.Dessa läkemedel används ofta i medicinsk praxis.Dessa innefattar, till exempel, en grupp av anti-TB-droger.Där antibiotika hämmar replikering och delning av mikrobiella celler och patologiskt.De hjälper kroppen att snabbt ta itu med en främmande agent, hindrar dem från att föröka sig.Dessa läkemedel ger utmärkt terapeutisk effekt i de allvarligaste akuta infektioner.Särskilt ofta används dessa medel som finns i behandlingen av tumörer och neoplasmer.Denna prioritering, som har valt ryska Institute of Genetics.Varje år finns det nya och förbättrade läkemedel som förhindrar utvecklingen av cancer.Detta ger hopp till tiotusentals sjuka människor runt om i världen.
processer transkription och translation
Efter genomfördes av erfarna laboratorietester på genetik och resultat på den roll som gener och DNA som mall för syntes av proteiner, har vissa forskare föreslagit att aminosyror är monterade i mer komplexa molekyler på en gång, i kärnan.Men efter de nya uppgifterna har det blivit tydligt att det inte är.Aminosyror är inte baserade på delar av gener i DNA.Man fann att denna komplicerade process sker i flera steg.Först bort en gen repliker - budbärar-RNA.Dessa molekyler av cellkärnan, och flytta till en särskild struktur - ribosomer.Det är i dessa organeller är hopsatta aminosyror och proteinsyntes.Processen att få kopior av DNA som kallas "transkription".En syntes av proteiner under styrning av budbärar-RNA - ". Sändning"Studiet av de exakta mekanismerna för dessa processer och principer för att påverka dem - den viktigaste uppgiften för modern genetik, molekylstrukturer.
värde mekanismer för transkription och translation i medicin
Under de senaste åren har det blivit tydligt att en noggrann undersökning av alla de stadier av transkription och translation är avgörande för modern sjukvård.Russian Academy of Sciences Institute of Genetics har länge varit bekräftat att utvecklingen av nästan alla sjukdom som kännetecknas intensiv syntes av giftiga och skadliga för en människokropp proteiner.Denna process kan äga rum under kontroll av gener, vilka normalt är inaktiva.Eller den gick in i syntesen, vilket är ansvarigt för trängt in i celler och vävnader av humana patogena bakterier och virus.Dessutom kan bildandet av skadliga protein stimulera aktivt utveckla cancertumörer.Det är därför en grundlig undersökning av alla stadier av transkription och translation för närvarande är avgörande.Så det är möjligt att hitta sätt att bekämpa inte bara farliga infektioner, och med cancer.
Modern genetik - ett ständigt sökande efter mekanismer för sjukdomar och läkemedel för att behandla dem.Det är nu möjligt att inhibera översättningsprocessen i de berörda organ eller kroppen som helhet, och därmed undertrycka inflammation.I princip är det konstruerat och denna effekt de flesta av de kända antibiotika, t ex tetracyklin eller streptomycin serie.Alla dessa läkemedel hämmar selektivt celler i översättningsprocessen.
värde på forskning av processer av genetisk rekombination
mycket viktiga för medicinen som en detaljerad studie av de processer för genetisk rekombination, som är ansvarig för överföring och utbyte av delar av kromosomer och enskilda gener.Detta är en viktig faktor i utvecklingen av infektionssjukdomar.Genetisk rekombination är grunden för inträngning i humana celler och i införandet av främmande DNA, ofta viralt material.Som ett resultat, är syntes på ribosomen inte "nativa" proteiner kropp och patogena för honom.Enligt denna princip sker i cellerna för reproduktion av hela kolonier av virus.Metoder för Human Genetics fokuserat på att utveckla metoder för att bekämpa smittsamma sjukdomar och för att förhindra att patogena virus.Dessutom, ansamling av information om genetisk rekombination tillåts förstå principen om utbyte av gener mellan organismer, vilket ledde till uppkomsten av genetiskt modifierade växter och djur.
värdet av molekylärgenetik till biologi och medicin
under det senaste århundradet, först i öppnings klassiska, och sedan i molekylär genetik hade en enorm och även ett avgörande inflytande på utvecklingen av alla de biologiska vetenskaperna.Särskilt stark medicin tog ett steg framåt.Framgången för genetisk forskning det möjligt att förstå de processer arvs gång ofattbara genetiska egenskaper och utveckling av individ till individ.Det är också anmärkningsvärt hur snabbt denna vetenskap från en rent teoretisk till praktisk urvuxen.Det har blivit nödvändigt att den moderna medicinen.En detaljerad studie av molekylär genetiska regelbundenheter fungerade som bas för förståelsen av de processer som sker i kroppen som patienten och en frisk person.Det gav impuls till utvecklingen av genetik vetenskaper som virologi, mikrobiologi, endokrinologi, farmakologi och immunologi.
