A genetika 8 ága (és jellemzőik)

Genetika nélkül lehetetlen megmagyarázni az életet. Minden élőlénynek van legalább egy sejtje, és ahhoz, hogy egy sejt ilyen legyen, genetikai anyagot kell tartalmaznia DNS formájában, és képesnek kell lennie az önreplikációra Magától.

Az enzimatikus aktivitásnak (többek között DNS-polimeráznak), a szubsztrátoknak (nukleotidoknak) és a standard lánc, az élet képes létrehozni a DNS egy példányát vagy egynél több kettős spirálját, tehát az életet új.

Ezzel az egyszerű feltételezéssel magyarázzák az élőlények állandóságát a Földön és sokkal összetettebb dolgokat, például az öröklési mechanizmusokat. A meiózissal történő sejtosztódásnak köszönhetően a normális szülői sejt genetikai információinak felével rendelkező ivarsejtek keletkezhetnek, ezt az állapotot haploiditásnak (n) nevezik. Amikor két haploid ivarsejt egyesül, egy diploid (2n) zigóta keletkezik, amely az anya és a fele információ felét tartalmazza. Így működik például az öröklődés fajunkban.

Mindenesetre a genetika determinisztikus és mendeli nézete teljes kihívást jelent. Az évek során az ember rájött, hogy a genom nem csak az apai öröklődésre korlátozódik, hanem mutációk és Környezeti eltérések, amelyek módosíthatják a gének expresszióját az egész életen át, előidézve a szokatlan fenotípusos sokféleséget, faj. A következő sorokban meglátjuk, hogy mik azok

a genetika ágai és jellemzőik.

• Kapcsolódó cikk: "Különbségek a DNS és az RNS között"

Melyek a genetika ágai?

A genetika meghatározható az ágaként a tudomány (elsősorban a biológia), amely a gének, a genetikai variáció és az organizmusok öröklődésének mechanizmusainak tanulmányozásával foglalkozik. Ennek a tudományágnak a legfőbb célja megérteni a biokémiai és fiziológiai alapok segítségével, hogyan állítják elő a genotípus és a fenotípus öröklődése generációról generációra a különböző fajokban, még nagyobb figyelmet szentelve a emberi.

Mielőtt közvetlenül belemennénk a témába, szükséges, hogy legyenek világos elképzeléseitek. Mint mondtuk, az egyes sejtjeinkben lévő információk fele az anyától, a másik fele az apától származik. Más szavakkal, összesen 23 kromoszómapárunk van (46 = 23 anya + 23 apai). Ezenkívül minden kromoszóma tartalmaz fehérjéket vagy RNS-t kódoló szekvenciákat, az úgynevezett "géneket".

Mivel kétféle kromoszómánk van (1-től 23-ig), ugyanannak a génnek két példánya lesz, az egyik az apai kromoszómán, a másik az anyai kromoszómán, rögzített helyzetben. Mindegyik variációt, amelyet egy gén átvehet, „allélnak” nevezzük, tehát mi is megerősítsék, hogy minden génünknek két allélje van az egyén genomjában, az egyik anyai és a másik apai.

Ezekkel az adatokkal csak azt kell tudni, hogy egy tipikus allél lehet domináns (A) vagy recesszív (a). Így ugyanazon gén esetében az egyén lehet homozigóta domináns (AA), homozigóta recesszív (aa) vagy heterozigóta (Aa). Ha ezek az alapok a helyükön vannak, nézzük meg, melyek a genetika ágai.

1. Mendeli genetika vagy klasszikus genetika

A genetika ezen ága az molekuláris eszközök használata nélkül közelíti meg a gének tanulmányozását, ahogy te tetted Gregor mendel korában a különböző generációk során végzett borsóval végzett kísérleteivel. Röviden áttekintjük Mendel három törvényét ebben a listában:

• Az egységesség elve: ha két homozigótát (AA és aa) keresztezünk egy génért, akkor az összes utód heterozigóta lesz (Aa). A bemutatott tulajdonság lesz a domináns, vagyis az (A) allél által kódolt.
• A szegregáció elve: ha a heterozigóták (Aa) generációja kereszteződik közöttük, akkor a dolgok megváltoznak. ¼ az utódok közül homozigóta domináns lesz (AA), ¼ homozigóta recesszív (aa) és 2/4-es heterozigóta (Aa) lesz. A domináns karakter a 4-ből 3-ban fejeződik ki.
• Független átvitel elve: ha két gén kellően el van választva egymástól vagy két különböző kromoszómán, akkor független frekvenciákkal öröklődhetnek.

Bár a mendeli genetika nagyon hasznos volt a modern genetika alapjainak megalapozásában, manapság nem túl hasznos. Molekuláris eszközök használata nélkül nagyon nehéz meghatározni egy gén hatáskörét, mivel sok karakter poligénes, és több mint két allél magyarázza őket (például a szem színét, amelyet több mint 3 gén kódol).

2. Molekuláris genetikai

Ahogy a neve is jelzi, a molekuláris genetika ennek a tudományágnak az ága, amely a szerkezetét és funkcionalitását tanulmányozza gének molekuláris szinten, olyan technikák alkalmazásával, mint a PCR (polimeráz láncreakció) vagy a DNS környezetben történő klónozása bakteriális. Más szavakkal, felelős az öröklés fizikai és funkcionális egységének, a génnek a vizsgálatáért, leírásáért és kezeléséért.

3. Fejlődési genetika

Ebben az esetben a genetika megszokta írja le azt a folyamatot, amelynek során egy sejt teljes és funkcionális többsejtű lénnyé fejlődik. Feladata annak vizsgálata, hogy egy sejt milyen körülmények között (nukleáris és gén szinten) szakosodott, többek között egyik vagy másik funkcióban.

4. A populációgenetika

A természeti világban a genetikai életképesség általában sokkal fontosabb, mint az a populációszám, amelyet egy faj az adott ökoszisztémában mutat be. Ha egy adott magban 500 állat van, de évente csak 4 szaporodik, akkor hajlamos a variabilitás és ezért a homozigóta csökkenésére.

Általános szabály, hogy a homozigóta és a beltenyésztés fatalisztikusabb prognózissal jár együtt egy populációban, mivel a gének csekély változékonysága hogy a környezetre adott válaszok nagyon hasonlóak lesznek az állatok között, jó és jó értelemben, a mutációk nagyobb mértékű felhalmozódása mellett káros. Az effektív populációszámot, a heterozigozitás százalékát, az allélfrekvenciákat és még sok minden mást számszerűsítenek a populációgenetika dkösd meg egy faj "jólétét", meghaladva a példányszámot.

• Érdekelheti: "Genetikai sodródás: mi ez és hogyan befolyásolja a biológiai evolúciót?"

5. Mennyiségi genetika

Az előző pontokra hivatkozva a kvantitatív genetika azokat a fenotípusokat (a genotípus által kódolt tulajdonságokat) tanulmányozza, amelyek nem sorolhatók tipikus mendeli kritériumokkal, azaz egy domináns allél (A) és egy másik recesszív (a) által.

Nagyon világos példa erre a bőrszín, amelyet a TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5 és MC1R gének kódolnak, valamint a környezeti paraméterek és az életmód. Ha egy tulajdonság poligénes vagy oligogén, a megközelítésnek nagyon eltérőnek kell lennie.

6. Törzsfejlődés

A genetika ága az tanulmányozza az élőlények különféle taxonjainak rokonságát, és közben létrehozza a híres "életfákat", amelyeket a fajok családokba, nemzetségekbe és fajokba csoportosítására használnak (alcsaládok, alfajok, törzsek stb. is). A szövetmintákból származó DNS (nukleáris vagy mitokondriális) és RNS szekvenciák segíthetnek a biológusoknak evolúciós módon arra, hogy az élőlények közötti rokonságra következtessenek, amelyeknek kezdetben semmi közük nincs ezen a szinten külső.

• Érdekelheti: "Filogenitás és ontogenitás: mik ezek és miben különböznek"

7. génmanipuláció

A géntechnológia egy szervezet génjeinek közvetlen manipulációján alapul, akár injekciókkal tenyésztő táptalaj, mutáns vírusok transzferjével vagy sok más transzmissziós mechanizmussal információ.

Ennek a tudományágnak a célja általában a faj termelőképességének javítása (különösen a mezőgazdasági környezetben), a gyorsabb növekedés érdekében a jobb minőségű, a növény ellenállása nagyobb, vagy hogy a kártevők nem befolyásolják többek között dolgokat.

8. Epigenetika

A epigenetika nagyon újszerű elszakadás a klasszikus genetikától, amelynek feladata a vagy gátló mechanizmusok feltárása elősegítik a gének kifejeződését az egyén egész életében, anélkül, hogy változásokat okoznának azokban genom.

Többféle módon lehet egy gént ideiglenesen "inaktiválni", és ezeket a kezdetben haszontalannak hitt genomszekvenciák közvetítik. Az Epigenetics, bár gyerekcipőben jár, sok olyan fejfájásra ígér választ, amelyekre ma úgy tűnik, nincs megoldás.

Önéletrajz

Mint látható, a genetika gyakorlatilag az élet minden területén alkalmazható. Az ökoszisztémák fenntartásától a betegségek feloldásáig, az evolúció tanulmányozásán keresztül a növények javítása vagy az emberi magzatok megértése, körülöttünk mindent a miénk határoz meg gének.