Gen klasifikasi - struktural dan fungsional

GMO, diagnosis prenatal, decoding DNA kloning - banyak teknologi sekarang dan masa depan terhubung dengan ilmu ini. klasifikasi gen memungkinkan untuk mempelajari fitur dan kemampuan perubahan. Jadi, apa yang diketahui tentang mereka hari ini?

gen

Dalam setiap sel setiap organisme hidup berisi semua informasi tentang hal itu. Dalam teori ini harus cukup untuk dapat mereproduksi salinan. Dan semua berkat DNA sebenarnya paspor genetik. Dengan sampel nya, kita dapat memperoleh panjang spesies yang telah punah hewan dan tumbuhan dan untuk menghentikan kepunahan mereka yang terancam.

Gen - adalah unit dasar dari materi herediter. Mereka menambahkan hingga beberapa yang lebih besar, dan mereka, pada gilirannya, membuat molekul DNA. Bahkan, setiap bagian dari itu - adalah elemen kode dalam bentuk urutan nukleotida yang dienkripsi dan semua informasi tentang organisme. Dan ilmu yang meneliti jenis informasi, apa fungsi dari masing-masing unit, apa klasifikasi struktural dan fungsional gen dan isu-isu terkait lainnya, relatif muda, tetapi sudah berhasil membuktikan keharusan dan menunjukkan potensi besar.

penelitian

Fakta bahwa beberapa anak mewarisi sifat-sifat dari orang tua mereka dan keluarga yang lebih luas, telah lama dikenal. Namun, untuk waktu yang lama itu benar-benar jelas apa mekanisme transmisi informasi tentang penampilan, karakter, penyakit dari orang tua kepada anak, cucu dan keturunan selanjutnya. Pada tahap ini perlu menyebutkan terkenal Mendel merumuskan hukum pewarisan sifat-sifat tertentu, meskipun tidak tahu bagaimana hal itu terjadi.

Sebuah terobosan dalam studi gen telah menjadi masalah waktu sejak munculnya mikroskop. Dalam sel inti yang ditemukan di mana manusia bisa melihat dalam hitungan dekade. Yang paling menarik adalah bahwa pembukaan untuk para ilmuwan waktu yang lama secara harfiah di bawah hidung kita, tetapi mereka keras kepala tidak melihat dia.

Fakta bahwa DNA pertama kali diidentifikasi kembali pada tahun 1868. Namun sampai awal abad XX, banyak ahli biologi yakin bahwa zat ini memiliki cadangan fosfor fungsi akumulasi dalam tubuh, dan tidak memainkan peran repositori penuh dengan informasi kode tentang hal itu. Tentang beberapa eksperimen yang membuktikan bahwa itu adalah tujuan utama dari DNA dilakukan di tengah-tengah abad ini. Tapi modus penularan dan struktur substansi tetap tidak diketahui.

Decoding genom

Berdasarkan studi oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin pada tahun 1953, Francis Dzheyms Uotson dan Crick hipotesis bahwa DNA adalah heliks ganda. Kemudian hipotesis ini terbukti, yang para ilmuwan menerima Hadiah Nobel.

Sekarang sebelum ilmu dihadapkan dengan tugas decoding tahun genetik, yang akan memungkinkan untuk menjawab banyak pertanyaan. Di sini, dalam kasus ini masuk tidak hanya biologi, tapi fisika dan matematika. Metode pengkodean selama beberapa dekade tetap menjadi misteri, tetapi jelas bahwa ia triplet, yaitu, terdiri dari komponen tiga nukleotida. Pada tahun 1965 ia akhirnya mulai mengerti arti dari semua unit yang disebut kodon. Cipher hacked.

Namun, ini tidak berarti bahwa para ilmuwan tidak tetap misteri. Penelitian masih berlangsung, tetapi klasifikasi gen dan studi mereka memberikan wawasan yang lebih dalam sifat dari beberapa penyakit dan metode pengobatan mereka. Sekarang orang yang lewat darah, dapat mengetahui penyakit apa yang mereka beresiko, apakah risiko mewarisi satu atau masalah kesehatan lainnya yang tinggi dari orang tua mereka dan memberi mereka kepada anak-anak. Ini telah memberikan kontribusi untuk kemajuan serius dalam banyak bidang kedokteran.

fungsi gen

Ketika tujuan dari DNA menjadi jelas, para ilmuwan tertarik pada pertanyaan tentang apa arti dari setiap potongan kode untuk yang bertanggung jawab, apa proses dalam tubuh dimulai. Dan selama beberapa dekade terlibat dalam mencari jawaban, banyak peneliti. Selama waktu ini, menjadi jelas, pertama, bahwa gen - ini bukan unit terpisahkan dari informasi genetik, dan kedua, bahwa peralatan konseptual ilmuwan membutuhkan ekspansi.

Diperkenalkan beberapa hal yang akan lebih mencerminkan secara lisan proses yang terjadi dalam praktek. Tapi semua fungsi gen dan tetap dalam kata-kata yang cukup samar - sintesis protein dan polipeptida. Setiap bagian dari DNA bertanggung jawab untuk zat tertentu mereka, dan bagaimana hal itu mempengaruhi tubuh, dalam kebanyakan kasus itu sulit untuk mengatakan. Para peneliti belum bekerja keras untuk bisa mengatakan bahwa gen tertentu, misalnya, bertanggung jawab untuk warna mata, kulit yang baik dan beberapa fitur dari hati. Semuanya rumit oleh sifat tertentu dari DNA.

klasifikasi

Hal ini jelas bahwa setiap unit DNA melakukan beberapa tugas tertentu, bahkan jika mereka masih belum diketahui dan kemanusiaan. Mulai dari premis ini, klasifikasi struktural dan fungsional modern gen. Hal ini paling sering digunakan, tapi ada yang lain, lebih khusus, dan dengan mempertimbangkan beberapa fitur khusus dari daerah tertentu dari DNA. Secara umum, ini berarti klasifikasi gen: struktural dan peraturan (fungsional). Masing-masing spesies ini, pada gilirannya, dapat dibagi menjadi kelompok-kelompok. Misalnya, di antara regulator membedakan pengubah, penekan, inhibitor, dll

gen divisi juga digunakan oleh kriteria efek pada kelangsungan hidup, menyiratkan mematikan, unit setengah-mematikan dan netral.

perbedaan mendasar

Tepat di atas klasifikasi umum dari gen diperiksa. bagian struktural dan fungsional dari DNA, menurut dia, bertentangan satu sama lain, namun pada kenyataannya tidak begitu. Mereka tidak bisa bekerja sendiri, dan masing-masing kelompok adalah penting dalam caranya sendiri.

gen struktural bertanggung jawab untuk sintesis langsung protein esensial dan asam amino. Regulator juga mempengaruhi operasi mereka, mengendalikan ON dan OFF mereka selama pengembangan, serta terlibat dalam penciptaan eksipien lainnya. Dengan sifat dampaknya pada bagian struktural, mereka dibagi menjadi penghambat, penekan, enhancer dan pengubah. aktivitas mereka memungkinkan Anda untuk mempercepat atau memperlambat perkembangan fitur tertentu.

sifat

Setiap unit DNA memiliki sejumlah karakteristik, yang memungkinkan molekul protein yang relatif kecil untuk mengkodekan semua informasi tentang organisme:

1. Diskrit. Setiap gen bertindak sebagai unit independen.
2. Stabilitas. Jika Anda tidak mutasi ini, atau bagian lain dari DNA diwariskan kepada generasi mendatang utuh.
3. Spesifisitas. Setiap gen mempengaruhi perkembangan suatu sifat tertentu.
4. Dosis. Mengubah jumlah gen dalam suatu organisme mengarah ke pelanggaran (misalnya, sindrom Down - meningkatkan jumlah kromosom).
5. Pleiotropy. Kemampuan gen tunggal mempromosikan beberapa karakteristik.

Masih banyak belajar. Ya, para ilmuwan telah mencapai banyak dengan membaca DNA, dan meningkatkan pemahaman tentang kapan klasifikasi gen telah dibentuk. sisi struktural dan peraturan, bekerja sama, memahami mekanisme encoding - abad terakhir adalah ledakan nyata dalam pengembangan biologi. Namun masih banyak belajar.

Prospek untuk pengembangan ilmu pengetahuan

Terlepas dari kenyataan bahwa genetika adalah ilmu yang relatif muda, sudah jelas bahwa itu sedang menunggu masa depan yang besar. Pengobatan penyakit yang dianggap putus asa, meningkatkan sifat-sifat tanaman dan hewan, yang memungkinkan untuk mengembangkan pertanian, pemulihan keanekaragaman hayati - semua ini adalah mungkin sekarang. Kendala utama untuk lebih mempelajari, percobaan, dan diwujudkan dalam kehidupan - etika. masalah moral yang dihadapi umat manusia, belajar untuk mengelola informasi yang dikodekan dalam DNA belum sepenuhnya dipahami.