Die 8 Zweige der Genetik (und ihre Eigenschaften)

Ohne Genetik ist es unmöglich, das Leben zu erklären. Alle Lebewesen haben mindestens eine Zelle, und damit eine Zelle eine solche ist, muss sie genetisches Material in Form von DNA enthalten und zur Selbstreplikation fähig sein Von selbst.

Dank der enzymatischen Aktivität (u. a. DNA-Polymerase) werden die Substrate (Nukleotide) und a Standardkette ist Leben in der Lage, eine Kopie oder mehr als eine Doppelhelix der DNA zu erzeugen, und daher Leben therefore Neu.

Mit dieser einfachen Prämisse werden die Permanenz von Lebewesen auf der Erde und viel komplexere Dinge, wie zum Beispiel Vererbungsmechanismen, erklärt. Dank der Zellteilung durch Meiose können Gameten mit der Hälfte der genetischen Information einer normalen Elternzelle erzeugt werden, ein Zustand, der als Haploidie (n) bekannt ist. Wenn sich zwei haploide Gameten vereinigen, entsteht eine diploide (2n) Zygote, die die Hälfte der Informationen der Mutter und die Hälfte des Vaters enthält. So funktioniert zum Beispiel die Vererbung bei unserer Spezies.

Die deterministische und Mendelsche Sicht der Genetik ist jedoch in voller Herausforderung. Im Laufe der Jahre hat der Mensch erkannt, dass das Genom nicht nur auf das väterliche Erbe beschränkt ist, sondern dass es Mutationen und Umweltvariationen, die die Expression von Genen während des gesamten Lebens verändern können, was zu der ungewöhnlichen phänotypischen Diversität führt, die von den Spezies. In den folgenden Zeilen werden wir sehen, was sie sind die Zweige der Genetik und ihre Eigenschaften.

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Was sind die Zweige der Genetik?

Genetik kann als ein Zweig von. definiert werden die Wissenschaft (insbesondere Biologie), die sich mit der Erforschung der Gene, der genetischen Variation und der Vererbungsmechanismen von Organismen befasst. Das Hauptziel dieser Disziplin ist es, mit Hilfe biochemischer und physiologischer Grundlagen zu verstehen, wie es hergestellt wird die Vererbung des Genotyps und Phänotyps von Generation zu Generation bei den verschiedenen Arten, mit noch mehr Aufmerksamkeit auf die Mensch.

Bevor Sie direkt in das Thema einsteigen, ist es notwendig, dass Sie bestimmte klare Vorstellungen haben. Wie bereits erwähnt, stammt die Hälfte der Informationen in jeder unserer Zellen von der Mutter und die andere Hälfte vom Vater. Mit anderen Worten, wir haben insgesamt 23 Chromosomenpaare (46 = 23 mütterlicherseits + 23 väterlicherseits). Darüber hinaus enthält jedes Chromosom kodierende Sequenzen für Proteine ​​oder RNA, die als "Gene" bezeichnet werden.

Da wir von jedem Typ zwei Chromosomen haben (von 1 bis 23), Wir werden zwei Kopien desselben Gens haben, eine auf dem väterlichen Chromosom und eine andere auf dem mütterlichen, an einer festen Position fixed. Jede der Variationen, die ein Gen annehmen kann, wird als „Allel“ bezeichnet, also können wir auch bestätigen, dass alle unsere Gene zwei Allele im Genom des Individuums haben, ein mütterliches und das andere väterlich.

Mit diesen Daten bleibt nur zu wissen, dass ein typisches Allel dominant (A) oder rezessiv (a) sein kann. Somit kann ein Individuum für dasselbe Gen homozygot dominant (AA), homozygot rezessiv (aa) oder heterozygot (Aa) sein. Lassen Sie uns mit diesen Grundlagen sehen, was die Zweige der Genetik sind.

1. Mendelsche Genetik oder klassische Genetik

Dieser Zweig der Genetik ist einer, der nähert sich der Erforschung von Genen ohne den Einsatz molekularer Werkzeuge, genau wie du Gregor Mendel seiner Zeit mit seinen Experimenten mit Erbsen über verschiedene Generationen hinweg. In dieser Liste gehen wir kurz auf die drei Gesetze von Mendel ein:

• Prinzip der Uniformität: Wenn zwei Homozygote (AA und aa) für ein Gen gekreuzt werden, sind alle Nachkommen heterozygot (Aa). Das gezeigte Merkmal ist das dominante, d. h. dasjenige, das durch das Allel (A) kodiert wird.
• Segregationsprinzip: Wenn die Generation von Heterozygoten (Aa) zwischen ihnen gekreuzt wird, ändert sich etwas. ¼ der Nachkommen sind homozygot dominant (AA), ¼ sind homozygot rezessiv (aa) und 2/4 sind heterozygot (Aa). Der dominante Charakter wird in 3 von 4 ausgedrückt.
• Unabhängiges Übertragungsprinzip: Wenn zwei Gene ausreichend voneinander oder auf zwei verschiedenen Chromosomen getrennt sind, können sie mit unabhängiger Häufigkeit vererbt werden.

Obwohl die Mendelsche Genetik sehr nützlich war, um die Grundlagen der modernen Genetik zu schaffen, ist sie heute nicht sehr nützlich. Ohne den Einsatz molekularer Werkzeuge ist es sehr schwierig, den Wirkungsbereich eines Gens zu bestimmen, da viele Merkmale polygen sind und durch mehr als zwei Allele erklärt werden (zB Augenfarbe, kodiert durch mehr als 3 Gene).

2. Molekulare Genetik

Wie der Name schon sagt, ist die Molekulargenetik der Zweig dieser Disziplin, der die Struktur und Funktionsweise von Gene auf molekularer Ebene, unter Verwendung von Techniken wie PCR (Polymerase Chain Reaction) oder DNA-Klonierung in der Umwelt bakteriell. Mit anderen Worten, ist zuständig für die Untersuchung, Beschreibung und Verwaltung der physischen und funktionellen Erbeinheit: des Gens.

3. Entwicklungsgenetik

In diesem Fall wird die Genetik verwendet, um beschreiben den Prozess, bei dem sich eine Zelle zu einem vollständigen und funktionellen vielzelligen Wesen entwickelt. Es ist unter anderem dafür verantwortlich, zu untersuchen, auf welche Bedingungen (auf Kern- und Genebene) eine Zelle während der gesamten Entwicklung auf die eine oder andere Funktion spezialisiert ist.

4. Populationsgenetik

In der Natur, Die genetische Lebensfähigkeit ist normalerweise viel wichtiger als die Populationszahlen einer Art in einem bestimmten Ökosystem. Bei 500 Tieren in einem bestimmten Zellkern, aber nur 4 Reproduktionen pro Jahr, besteht eine Tendenz zur Verringerung der Variabilität und damit zur Homozygotie.

In der Regel sind Homozygotie und Inzucht mit einer fatalistischeren Prognose in einer Population verbunden, da die geringe Variabilität in den Genen impliziert dass die Reaktionen auf die Umwelt zwischen Tieren zum Guten und zum Guten sehr ähnlich sein werden, zusätzlich zu einer höheren Rate der Anhäufung von Mutationen schädlich. Die effektive Populationszahl, der Prozentsatz der Heterozygotie, die Allelfrequenzen und viele andere Dinge werden in den Studien der Populationsgenetik für d. quantifiziertdas "Wohlfahrt" einer Spezies binden, über die Anzahl der Exemplare hinaus.

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5. Quantitative Genetik

Bezugnehmend auf die vorherigen Punkte, quantitative Genetik untersucht diejenigen Phänotypen (vom Genotyp kodierte Merkmale), die nicht mit typischen Mendelschen Kriterien klassifiziert werden können, d. h. durch ein dominantes Allel (A) und ein weiteres rezessives (a).

Ein sehr deutliches Beispiel dafür ist die Hautfarbe, die durch die Gene TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5 und MC1R sowie Umweltparameter und Lebensstil kodiert wird. Wenn ein Merkmal polygen oder oligogen ist, muss der Ansatz sehr unterschiedlich sein.

6. Phylogenie

Es ist der Zweig der Genetik, der untersucht die Verwandtschaft zwischen den verschiedenen Taxa der Lebewesen und schafft dabei die berühmten "Bäume des Lebens", die verwendet werden, um Arten in Familien, Gattungen und Arten (auch Unterfamilien, Unterarten, Stämme usw.) zu gruppieren. DNA-Sequenzen (nuklear oder mitochondrial) und RNA-Sequenzen aus Gewebeproben können Biologen helfen evolutionär, um eine Verwandtschaft zwischen Lebewesen abzuleiten, die anfangs nichts auf der Ebene zu tun haben extern.

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7. Gentechnik

Gentechnik basiert auf der direkten Manipulation der Gene eines Organismus, entweder durch Injektionen in Kulturmedien, bei der Übertragung mutierter Viren oder bei vielen anderen Übertragungsmechanismen von Information.

Das Ziel dieses Wissenschaftszweigs ist in der Regel die Verbesserung der Produktionskapazitäten der Arten (insbesondere im landwirtschaftlichen Umfeld), um schneller zu wachsen, das Produkt von bessere Qualität, die Widerstandsfähigkeit der Kultur ist größer oder sie wird unter anderem nicht von Schädlingen befallen Dinge.

8. Epigenetik

Das Epigenetik ist eine sehr neuartige Abspaltung von der klassischen Genetik, deren Aufgabe es ist, die Mechanismen zu erforschen, die oder die Expression von Genen während des gesamten Lebens des Individuums zu fördern, ohne Veränderungen in ihrer Genom.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie ein Gen vorübergehend "inaktiviert" werden kann, und diese werden durch Genomsequenzen vermittelt, die ursprünglich für nutzlos gehalten wurden. Die Epigenetik, obwohl sie noch in den Kinderschuhen steckt, verspricht Antworten auf viele Kopfschmerzen, für die es heute keine Lösung zu geben scheint.

Fortsetzen

Wie Sie sehen, ist die Genetik auf praktisch alle Lebensbereiche anwendbar. Von der Erhaltung von Ökosystemen über die Beseitigung von Krankheiten bis hin zum Studium der Evolution, Pflanzen zu verbessern oder menschliche Föten zu verstehen, alles um uns herum wird von unseren bestimmt Gene.