遺伝学の8つの枝(およびそれらの特徴)
遺伝学がなければ、人生を説明することは不可能です。 すべての生物は少なくとも1つの細胞を持っており、そのような細胞であるためには、DNAの形で遺伝物質を含み、自己複製できる必要があります。 それ自体で。
酵素活性(とりわけDNAポリメラーゼ)、基質(ヌクレオチド)および 標準的な鎖では、生命はDNAの1つのコピーまたは複数の二重らせんを生成することができます。したがって、生命は 新着。
この単純な前提で、地球上の生物の永続性と、継承メカニズムなどのはるかに複雑なものについて説明します。 有糸分裂による細胞分裂のおかげで、正常な親細胞の半分の遺伝情報を持つ配偶子を生成することができます。これは一倍体(n)として知られる状態です。 2つの一倍体配偶子が結合すると、母親からの情報の半分と父親からの情報の半分を含む2倍体(2n)接合子が生成されます。 これは、例えば、遺伝が私たちの種でどのように機能するかです。
いずれにせよ、遺伝学の決定論的でメンデルの法則の見方は完全に挑戦的です。 何年にもわたって、人間はゲノムが父方の遺伝だけでなく、突然変異があり、 生涯を通じて遺伝子の発現を変更し、によって示される異常な表現型の多様性を引き起こす可能性のある環境変動 種。 次の行で、それらが何であるかを確認します 遺伝学の枝とその特徴.
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遺伝学の分野は何ですか?
遺伝学はの枝として定義することができます 遺伝子、遺伝的変異、生物の遺伝のメカニズムの研究を扱う科学(特に生物学). この分野の主な目的は、生化学的および生理学的基盤の助けを借りて、それがどのように生成されるかを理解することです 異なる種における世代から世代への遺伝子型と表現型の継承、さらに注意を払って 人間。
主題に直接入る前に、あなたが特定の明確な考えを持っていることが必要です。 私たちが言ったように、私たちの各セルの情報の半分は母親からのものであり、残りの半分は父親からのものです。 言い換えれば、合計23対の染色体があります(46 = 23母体+23父体)。 さらに、各染色体には、「遺伝子」と呼ばれるタンパク質またはRNAのコード配列が含まれています。
各タイプ(1から23)の2つの染色体があるので、 同じ遺伝子の2つのコピーがあります。1つは父方の染色体に、もう1つは母方の染色体に固定された位置にあります。
. 遺伝子が採用できる各バリエーションは「対立遺伝子」として知られているので、私たちも 私たちのすべての遺伝子が、個体のゲノムに2つの対立遺伝子を持っていることを確認します。1つは母体で、もう1つは 父方。これらのデータでは、典型的な対立遺伝子が優性(A)または劣性(a)である可能性があることを知ることだけが残っています。 したがって、同じ遺伝子の場合、個体はホモ接合性優性(AA)、ホモ接合性劣性(aa)、またはヘテロ接合性(Aa)である可能性があります。 これらの基盤が整ったら、遺伝学の分野が何であるかを見てみましょう。
1. メンデル遺伝学または古典遺伝学
遺伝学のこの分野は、 分子ツールを使用せずに遺伝子の研究にアプローチ、あなたがしたように グレゴール・メンデル さまざまな世代のエンドウ豆を使った実験で彼の時代に。 簡単に説明すると、このリストにあるメンデルの3つの法則を確認します。
- 均一性の原則:2つのホモ接合体(AAとaa)が遺伝子に対して交配される場合、すべての子孫はヘテロ接合体(Aa)になります。 示されている特性は、優勢な特性、つまり対立遺伝子(A)によってエンコードされた特性になります。
- 分離の原理:ヘテロ接合体(Aa)の生成がそれらの間で交差する場合、状況は変化します。 子孫の1/4はホモ接合性優性(AA)、¼はホモ接合性劣性(aa)、2/4はヘテロ接合性(Aa)になります。 支配的な性格は4つのうち3つで表されます。
- 独立した伝達原理:2つの遺伝子が互いに十分に分離されているか、2つの異なる染色体上にある場合、それらは独立した頻度で遺伝する可能性があります。
メンデルの法則は、現代の遺伝学の基礎を確立するのに非常に役立ちましたが、今日ではあまり役に立ちません。 分子ツールを使用しないと、遺伝子の作用範囲を確立することは非常に困難です、多くの文字はポリジーンであり、2つ以上の対立遺伝子(3つ以上の遺伝子によってコードされる目の色など)によって説明されるためです。
2. 分子遺伝学
その名前が示すように、分子遺伝学は、の構造と機能を研究するこの分野の分野です PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)や環境でのDNAクローニングなどの技術を使用した分子レベルの遺伝子 バクテリア。 言い換えると、 遺伝の物理的および機能的単位である遺伝子の調査、説明、および管理を担当しています。.
3. 発生遺伝学
この場合、遺伝学は 細胞が最終的に完全で機能的な多細胞生物に成長するプロセスを説明する. それは、とりわけ、細胞が何らかの機能の発達を通してどのような条件(核および遺伝子レベルで)を専門にするかを調査する責任があります。
4. 集団遺伝学
自然界では、 遺伝的生存能力は通常、特定の生態系で種が提示する個体数よりもはるかに重要です. 特定の核に500匹の動物がいるが、毎年4匹しか繁殖しない場合、変動性が減少し、したがってホモ接合性になる傾向があります。
原則として、ホモ接合性と近親交配は、遺伝子のわずかな変動が意味するため、集団のより致命的な予後と関連しています 環境への反応は、突然変異の蓄積率が高いことに加えて、動物間で、善と母の間で非常に似ているでしょう。 有害です。 有効個体数、ヘテロ接合性のパーセンテージ、対立遺伝子頻度、および他の多くのものは、dの集団遺伝学の研究で定量化されます種の「福祉」を結ぶ、コピー数を超えています。
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5. 定量的遺伝学
前のポイントを参照して、定量的遺伝学 典型的なメンデルの法則では分類できない表現型(遺伝子型によってコード化された形質)を研究しますつまり、優性対立遺伝子(A)と別の劣性対立遺伝子(a)によるものです。
この非常に明確な例は、TYR、TYRP1、OCA2、SLC45A2、SLC24A5、MC1R遺伝子、および環境パラメーターとライフスタイルによってエンコードされる肌の色です。 形質がポリジーンまたはオリゴジェニックである場合、アプローチは非常に異なっている必要があります。
6. 系統発生
それは遺伝学の分野です 生物の異なる分類群間の親族関係を研究し、その過程で有名な「生命の木」を作成します、種を家族、属、種(亜科、亜種、部族など)にグループ化するために使用されます。 組織サンプルからのDNA(核またはミトコンドリア)およびRNA配列は、生物学者を助けることができます 最初はレベルで何の関係もない生物間の親族関係を推測するための進化論 外部。
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7. 遺伝子工学
遺伝子工学は、生物の遺伝子を直接操作することに基づいています。 変異したウイルスの転送または他の多くの感染メカニズムを備えた培地 情報。
この科学分野の目的は、通常、種の生産能力を向上させることです。 (特に農業環境で)、より速く成長するために、 品質が良い、作物の抵抗力が大きい、または害虫の影響を受けない、など 物事。
8. エピジェネティクス
ザ・ エピジェネティクス は古典遺伝学からの非常に斬新な分割であり、その役割は阻害するメカニズムを探求することです。 遺伝子に変化をもたらすことなく、個人の生涯を通じて遺伝子の発現を促進します ゲノム。
遺伝子を一時的に「不活化」する方法はいくつかあります、およびこれらは、当初は役に立たないと考えられていたゲノム配列によって媒介されます。 エピジェネティクスは、初期段階ではありますが、今日では解決策がないように思われる多くの頭痛への答えを約束します。
履歴書
ご覧のとおり、遺伝学は事実上すべての生命分野に適用できます。 生態系の維持から病気の解決まで、進化の研究を通して、 作物を改良したり、人間の胎児を理解したりすることで、私たちの周りのすべては私たちによって決定されます 遺伝子。