Genetics - dit ... Genetica en Volksgezondheid. genetica methoden

Genetica - de wetenschap die tekenen van overdracht patronen bestudeert van ouder op nakomelingen individuen. Deze discipline onderzoekt ook hun eigenschappen en het vermogen om variabiliteit. Wanneer dus het materiaal uitsteekt speciale structuur - genen. Op dit moment heeft de wetenschap voldoende informatie verzameld. Het heeft verschillende secties, die elk heeft zijn eigen doelstellingen en objecten van de studie. De belangrijkste onderdelen: klassiek, moleculaire genetica en genetische manipulatie.

klassieke genetica

Klassieke genetica - de wetenschap van de erfelijkheid. Deze eigenschap van alle organismen passeren tijdens het broeden hun externe en interne kenmerken van de nakomelingen. Klassieke genetica is ook betrokken bij de studie van de variabiliteit. Het wordt uitgedrukt in de symptomen van instabiliteit. Deze veranderingen accumuleren van generatie op generatie. Alleen door een dergelijke volatiliteit organismen kunnen aanpassen aan veranderingen in hun omgeving.

Genetische informatie van organismen ligt in de genen. Op dit moment worden ze beschouwd als vanuit het oogpunt van de moleculaire genetica. Hoewel deze concepten lang vóór het verschijnen van dit deel zijn ontstaan.

De termen "mutatie", "DNA", "chromosomen", "variabiliteit" bekend in tal van studies worden. Nu is het resultaat van eeuwenlange ervaring lijkt voor de hand liggend, maar als het eenmaal begon allemaal met willekeurige paring. De mensen staan te popelen om de koeien met een hoge melkproductie udoyami, grotere varkens en schapen met een dikke vacht te krijgen. Zij waren de eerste, zelfs niet de wetenschappers, experimenten. Echter, deze voorwaarden geleid tot de opkomst van de wetenschap, als een klassieke genetica. Tot in de 20e eeuw, de kruising was enige bekende en toegankelijke methode van onderzoek. Dat de resultaten van de klassieke genetica hebben aanzienlijke prestatie van de moderne wetenschap van de biologie worden.

moleculaire genetica

Dit is een sectie waarin alle wetgeving en houden een moleculair niveau processen bestudeert. De belangrijkste eigenschap van alle levende organismen - is erfelijkheid, dat wil zeggen dat zij in staat zijn generatie op de essentiële kenmerken van de structuur van het organisme, evenals stofwisselingsproces stroomdiagrammen en de antwoorden te bewaren om de impact van verschillende omgevingsfactoren. Dit is te wijten aan het feit dat op moleculair niveau, speciale stoffen opnemen en alle informatie op te slaan en vervolgens overbrengen naar de volgende generaties tijdens bevruchting proces. De ontdekking van deze stoffen en de daaropvolgende onderzoek werd mogelijk gemaakt door de studie van de celstructuur op chemisch vlak. Aangezien nucleïnezuren werden ontdekt - de basis van het genetische materiaal.

Opening "erfelijke moleculen"

De moderne genetica weet bijna alles over de nucleïnezuren, maar natuurlijk, was niet altijd zo. De eerste aanname is dat de chemische stoffen of andere manier kan worden gekoppeld aan erfelijkheid, werd pas in de 19e eeuw. De studie van dit probleem op het moment bezig met een biochemicus F. Miescher en broers Hertwig biologen. In 1928, Russische wetenschapper N. K. Koltsov gebaseerd op de resultaten van studies suggereerden dat alle erfelijke eigenschappen van levende organismen worden gecodeerd en in de reus "erfelijke moleculen". Maar hij zei dat deze moleculen bestaan uit eenheden besteld, die in feite zijn de genen. Het was zeker een doorbraak. Koltsov ook bepaald dat de gegevens "erfelijk moleculen" worden verpakt in kooien in speciale structuren chromosomen. Vervolgens werd deze hypothese bevestigd en gaf impuls aan de ontwikkeling van de wetenschap in de 20e eeuw.

De ontwikkeling van de wetenschap in de 20e eeuw

De ontwikkeling van de genetica en verder onderzoek leidde tot een aantal niet minder belangrijke ontdekkingen. Gevonden werd dat elk chromosoom in de cel slechts één grote DNA-molecuul bestaande uit twee strengen. Haar talrijke segmenten - is genen. Hun belangrijkste kenmerk is dat ze een bijzondere manier om informatie over de structuur van enzymen coderen. Maar de realisatie van genetische informatie op bepaalde eigenschappen stromen waarbij andere soort nucleïnezuren - RNA. Het wordt gesynthetiseerd in het DNA en kopieën van het gen. Het draagt ook informatie over het ribosoom, waarbij de synthese van enzymatische eiwitten. DNA-structuur werd gevonden in 1953 en RNA - in de periode 1961-1964.

Sinds die tijd, moleculaire genetica begon te ontwikkelen met grote sprongen. Deze bevindingen vormden de basis van studies, wat resulteerde in de implementaties van genetische informatie zijn niet bekendgemaakt. Deze werkwijze wordt uitgevoerd op moleculair niveau in de cellen. Er werd ook ontvangen fundamenteel nieuwe informatie over de opslag van informatie in de genen. Mettertijd is gebleken als DNA-duplicatie mechanismen plaatsvinden voordat celdeling (replicatie), de informatie leesprocessen molecuul RNA (transcriptie), de synthese van eiwit-enzymen (broadcast). De principes van erfelijkheid en veranderingen te verduidelijken hun rol in de interne en externe omgeving van de cellen werden gedetecteerd.

Transcriptie van de DNA-structuur

genetica methoden zich snel hebben ontwikkeld. transcript van chromosomaal DNA was een belangrijke prestatie. Het bleek dat er slechts twee soorten elektronische onderdelen. Ze verschillen van elkaar nucleotiden. Het eerste type van elk perceel origineel, dat wil zeggen dat een inherente uniciteit. De tweede bevat een ander aantal regelmatig herhalende sequenties. Ze werden herhalingen genoemd. In 1973 werd vastgesteld dat de unieke zone altijd wordt onderbroken door verschillende genen. Segment eindigt altijd replay. Deze kloof codeert bepaalde enzymatische eiwitten, is het voor hen "geleid" RNA bij het uitlezen van informatie uit het DNA.

De eerste ontdekkingen in genetische manipulatie

Opkomende nieuwe methoden van de genetica geleid tot verdere ontdekkingen. Het is gebleken de unieke eigenschap van alle levende materie. We hebben het over de mogelijkheid om de beschadigde gebieden te herstellen in de DNA-keten. Ze kunnen optreden als gevolg van verschillende negatieve invloeden. De mogelijkheid om zichzelf te herstellen is genoemd "het proces van genetische reparatie." Momenteel zijn veel eminente wetenschappers uiten genoeg evidence-based hoop voor de gelegenheid om "pick out" bepaalde genen uit de cel. Wat kan geven? De eerste gelegenheid om genetische defecten te elimineren. De studie van dergelijke problemen die betrokken zijn bij genetische manipulatie.

kopiëren

Moleculaire genetica bestudeert de werkwijzen van overdracht van genetische informatie bij weergave. Opslaan onveranderlijkheid gecodeerd in de genen wordt gegarandeerd een nauwkeurige reproductie tijdens de celdeling. Het gehele mechanisme van deze werkwijze wordt in detail bestudeerd. Gevonden werd dat direct voor de splitsing plaatsvindt in een cel replicatie uitgevoerd. Dit is het proces van DNA verdubbelen. Het gaat vergezeld van een absoluut exacte kopie van de originele moleculen van de complementariteit regel. Het is bekend dat een gedeelte van de DNA strengen slechts vier soorten nucleotiden. Het is guanine, adenine, cytosine en thymine. Volgens de complementariteit regel door wetenschappers Crick en Watson ontdekt in AD 1953, in de structuur van een dubbele streng DNA adenine overeenkomt met thymine en cytidylic nucleotiden - guanine. Tijdens het replicatieproces is er 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. Vervolgens werd ontdekt enzym DNA polymerase. In de jaren '70, na jaren van onderzoek, bleek dat de replicatie - een meerstapswerkwijze. Bij de synthese van DNA-moleculen direct betrokken verschillende soorten DNA polymerasen.

Genetica en gezondheid

Alle informatie met betrekking tot het afspeelpunt van genetische informatie tijdens het proces van DNA-replicatie, worden op grote schaal gebruikt in de moderne medische praktijk. Een grondige studie van de wetten die meestal een gezond lichaam, en in gevallen van pathologische veranderingen in hen. Zo wordt bewezen door experimenten bevestigden dat de behandeling van bepaalde ziekten kan worden bereikt door invloeden van buiten op het proces van replicatie van genetisch materiaal en delende somatische cellen. Vooral als de pathologie geassocieerd met de werking van het lichaam metabolische processen. Bijvoorbeeld ziekten zoals rachitis en verstoring fosformetabolisme, als direct gevolg van remming van DNA-replicatie. Hoe is het mogelijk om die toestand te veranderen van buitenaf? Het is gesynthetiseerd en getest drugs dat de processen onderdrukten te stimuleren. Ze activeren DNA-replicatie. Het draagt bij aan de normalisering en revalidatie van pathologische aandoeningen die verband houden met de ziekte. Maar genetisch onderzoek staat niet stil. Elk jaar krijgen meer gegevens nodig om u te helpen niet alleen om te genezen en te voorkomen dat mogelijke ziekten.

Genetica en drugs

Zo veel gezondheidsproblemen die betrokken zijn bij de moleculaire genetica. Biologie van sommige virussen en micro-organismen zodat hun activiteit in het menselijk lichaam leidt soms tot DNA-replicatie te mislukken. Ook al vastgesteld dat de oorzaak van bepaalde ziekten is geen remming van dit proces en de overmatige activiteit. Allereerst, het is virale en bacteriële infecties. Ze worden veroorzaakt door het feit dat de aangetaste cellen en weefsels kunnen ze zich snel vermenigvuldigen ziekteverwekkende microben. Ook om deze pathologie zijn kanker.

Momenteel zijn er een aantal geneesmiddelen die de replicatie van DNA kan onderdrukken in de cel. 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 geneesmiddelen tegen tuberculose. Er zijn antibiotica die replicatie en deling pathologische processen en microbiële cellen remmen. Ze helpen het lichaam om snel te gaan met een buitenlandse agent, voorkomen dat ze zich vermenigvuldigen. Dergelijke geneesmiddelen bieden een uitstekende therapeutische effect bij de meeste ernstige acute infecties. Een bijzonder veelgebruikt gegevens uit de behandeling van tumoren en neoplasmen. Het is een prioriteit dat Rusland koos het Institute of Genetics. Elk jaar zijn er nieuwe en verbeterde geneesmiddelen die de ontwikkeling van kanker te voorkomen. Dit geeft hoop aan tienduizenden zieke mensen over de hele wereld.

De processen van transcriptie en translatie

Nadat de resultaten van de rol van DNA en genen als een matrijs voor eiwitsynthese, terwijl ervaren wetenschappers genetica laboratoriumproeven werden uitgevoerd en ontvangen suggereren dat aminozuren worden verzameld in complexere moleculen dan in de kern. Maar na de nieuwe gegevens is het duidelijk geworden dat het niet is. Aminozuren worden gebaseerd op plaatsen in DNA van genen. Het bleek dat dit complex proces vindt plaats in verschillende fasen. Eerst worden de genen verwijderd replica - messenger RNA's. Deze moleculen uit de celkern en worden verplaatst naar de specifieke structuren - ribosomen. Het is op deze organellen en de opbouw aminozuren en eiwitsynthese. Het productieproces kopieën van DNA genaamd "transcriptie." Een synthese van eiwitten onder controle van messenger RNA -. "Broadcast" Het onderzoek naar de precieze mechanismen van deze processen en beginselen van invloed op hen - de belangrijkste taak van de moderne genetica, moleculaire structuren.

Betekenis van transcriptie en translatie mechanismen 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. Institute of Genetics, Russische Academie van Wetenschappen is al lang bevestigd door het feit dat bij de ontwikkeling van bijna elke ziekte waargenomen intensieve synthese van giftig en schadelijk voor het menselijk lichaam eiwitten. Dit proces kan plaatsvinden onder besturing van genen die normaal inactief. Ofwel introduceerde een synthese, die verantwoordelijk is voor het penetreren van de cellen en weefsels van humane pathogene bacteriën en virussen. Ook kan de vorming van schadelijke eiwit actief de ontwikkeling van tumoren stimuleren. Daarom is een grondige studie van alle fasen van transcriptie en translatie op dit moment is uiterst belangrijk. Zo kunt u manieren om te gaan, niet alleen met gevaarlijke infecties, maar ook om kanker te identificeren.

Modern Genetics - een voortdurende zoektocht naar de ontwikkeling van de ziekte mechanismen, en drugs te behandelen. Is het nu mogelijk om de vertaling processen remmen de aangetaste organen of het lichaam als geheel, waardoor ontsteking te onderdrukken. In principe is dit gebouwd meeste bekende effecten van antibiotica, zoals tetracycline en streptomycine series. Al deze geneesmiddelen remmen selectief vertaling processen in cellen.

De waarde van de studie van de processen van genetische recombinatie

Het is heel belangrijk voor de geneeskunde als een gedetailleerde studie van de processen 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 penetratie in humane cellen en de introductie van vreemd DNA, vaak van virale, materieel. Hierdoor synthese op het ribosoom niet "natieve" eiwitten van het lichaam en pathogene hem. Volgens dit principe is er een reproductie in de cellen van hele kolonies van virussen. Werkwijzen Humane Genetica gericht op ontwikkelmiddelen de bestrijding van infectieziekten en het samenstel van pathogene virussen te voorkomen. Bovendien, de veelheid aan informatie over genetische recombinatie op het beginsel van de uitwisseling van genen tussen organismen, die leidde tot het verschijnen van genetisch gemodificeerde planten en dieren begrijpen.

De waarde van de moleculaire genetica aan biologie en geneeskunde

In de afgelopen eeuw, eerst in de opening van de klassieke, en vervolgens in de moleculaire genetica hadden we een enorme en zelfs doorslaggevende invloed op de voortgang van alle biologische wetenschappen. Vooral sterk stapte naar voren geneeskunde. De successen van genetische studies liet eenmaal ondoorgrondelijke processen van de erfenis van genetische eigenschappen en de ontwikkeling van individu tot individu te begrijpen. Het is ook opmerkelijk hoe snel deze wetenschap van de zuiver theoretische naar de praktische ontgroeid. Het is van essentieel belang om de moderne geneeskunde geworden. Een gedetailleerde studie van de moleculair-genetische regelmatigheden diende als basis voor het begrijpen van de processen die zich in het lichaam als een patiënt en een gezond persoon. Het genetica gaf de aanzet tot de ontwikkeling van wetenschappen, zoals virologie, microbiologie, endocrinologie, farmacologie en immunologie.