გენეტიკის 8 ფილიალი (და მათი მახასიათებლები)

გენეტიკის გარეშე სიცოცხლის ახსნა შეუძლებელია. ყველა ცოცხალ არსებას აქვს მინიმუმ ერთი უჯრედი და უჯრედი რომ იყოს ასეთი, იგი უნდა შეიცავდეს გენეტიკურ მასალას დნმ – ის სახით და შეძლოს თვითგამრავლება. Თავისით.

ფერმენტული აქტივობის (დნმ პოლიმერაზა და სხვა) წყალობით, სუბსტრატები (ნუკლეოტიდები) და სტანდარტული ჯაჭვი, სიცოცხლეს შეუძლია შექმნას ერთი ეგზემპლარი ან ერთზე მეტი ორმაგი სპირალი დნმ და, შესაბამისად, სიცოცხლე ახალი

ამ მარტივი წინაპირობით აიხსნება დედამიწაზე ცოცხალი არსებების მუდმივობა და ბევრად უფრო რთული საგნები, როგორიცაა მემკვიდრეობის მექანიზმები. მეიოზით უჯრედების დაყოფის წყალობით, შეიძლება წარმოიქმნას გამები, რომელთა მშობლის ნორმალური უჯრედის ნახევარი გენეტიკური ინფორმაციაა, ეს არის მდგომარეობა, რომელიც ჰაპლოიდიად არის ცნობილი. როდესაც ორი ჰაპლოიდური გამეტა გაერთიანდება, წარმოიქმნება დიპლოიდური (2n) ზიგოტი, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას დედისგან და ნახევარს მამისგან. ასე მუშაობს, მაგალითად, მემკვიდრეობა ჩვენს სახეობებში.

ნებისმიერ შემთხვევაში, დეტერმინული და მენდელიანური შეხედულება გენეტიკაზე სრულ გამოწვევას წარმოადგენს. წლების განმავლობაში ადამიანმა გააცნობიერა, რომ გენომი არ შემოიფარგლება მხოლოდ მამობრივი მემკვიდრეობით, არამედ არსებობს მუტაციები და გარემო ვარიაციები, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ გენების ექსპრესია მთელი ცხოვრების განმავლობაში და წარმოშვან უჩვეულო ფენოტიპური მრავალფეროვნება სახეობები. შემდეგ სტრიქონებში ვნახავთ რა არის ისინი

გენეტიკის დარგები და მათი მახასიათებლები.

• დაკავშირებული სტატია: "განსხვავებები დნმ-სა და რნმ-ს შორის"

რა არის გენეტიკის ფილიალები?

გენეტიკა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ფილიალი მეცნიერება (კონკრეტულად ბიოლოგია), რომელიც ეხება გენების შესწავლას, გენეტიკური ვარიაციებს და ორგანიზმების მემკვიდრეობის მექანიზმებს.. ამ დისციპლინის მთავარი მიზანი არის ბიოქიმიური და ფიზიოლოგიური ბაზების დახმარებით იმის გაგება, თუ როგორ იწარმოება იგი გენოტიპისა და ფენოტიპის მემკვიდრეობა თაობიდან თაობაში სხვადასხვა სახეობებში, კიდევ უფრო მეტი ყურადღება ექცევა ადამიანური

უშუალოდ საგანში შესვლამდე აუცილებელია გქონდეთ გარკვეული მკაფიო იდეები. როგორც ვთქვით, ჩვენს თითოეულ უჯრედში ინფორმაციის ნახევარი დედისგან მოდის, ხოლო მეორე ნახევარი მამისგან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჩვენ სულ 23 წყვილი ქრომოსომა გვაქვს, (46 = 23 დედა + 23 მამა). გარდა ამისა, თითოეული ქრომოსომა შეიცავს კოდირების თანმიმდევრობას ცილების ან RNA– სთვის, რომელსაც „გენებს“ უწოდებენ.

მას შემდეგ, რაც გვაქვს თითოეული ტიპის ორი ქრომოსომა (1-დან 23-მდე), გვექნება ერთი და იგივე გენის ორი ასლი, ერთი იმყოფება მამის ქრომოსომაზე და ერთი დედის ქრომოსომაზე, ფიქსირებულ მდგომარეობაში. თითოეული ვარიაცია, რომელსაც შეუძლია გენი მიიღოს, ცნობილია როგორც "ალელი", ასე რომ, ჩვენ ასევე შეგვიძლია ვადასტურებთ, რომ ჩვენს ყველა გენს ორი ალელი აქვს ინდივიდში, ერთი დედობრივი და მეორე მამობრივი.

ამ მონაცემებით მხოლოდ რჩება იმის ცოდნა, რომ ტიპიური ალელი შეიძლება იყოს დომინანტი (A) ან რეცესიული (a). ამრიგად, ერთი და იგივე გენისთვის ინდივიდი შეიძლება იყოს ჰომოზიგოტური დომინანტი (AA), ჰომოზიგოტური რეცესიული (aa) ან ჰეტეროზიგოტური (Aa). ამ ბაზების არსებობის შემთხვევაში, ვნახოთ რა არის გენეტიკის ფილიალები.

1. მენდელიანური გენეტიკა ან კლასიკური გენეტიკა

გენეტიკის ეს დარგი არის ის უახლოვდება გენების შესწავლას მოლეკულური ინსტრუმენტების გამოყენების გარეშე, ისევე როგორც შენ გააკეთე გრეგორ მენდელი თავის დროზე სხვადასხვა თაობებზე ბარდაზე ჩატარებული ექსპერიმენტებით. მოკლედ, ამ ჩამონათვალში მიმოვიხილავთ მენდელის სამ კანონს:

• ერთგვაროვნების პრინციპი: თუ გენი გადაკვეთა ორი ჰომოზიგოტური (AA და aa), ყველა შთამომავლობა იქნება ჰეტეროზიგოტური (Aa). ნაჩვენები თვისება იქნება დომინანტი, ანუ ალელის (A) მიერ კოდირებული.
• სეგრეგაციის პრინციპი: თუ მათ შორის ჰეტეროზიგოტების (Aa) თაობა გადაიკვეთა, ყველაფერი შეიცვლება. შთამომავლობის ¼ იქნება ჰომოზიგოტური დომინანტი (AA), ¼ იქნება ჰომოზიგოტური რეცესიული (aa) და 2/4 იქნება ჰეტეროზიგოტური (Aa). დომინანტური ხასიათი გამოიხატება 4 – დან 3 – ში.
• გადაცემის დამოუკიდებელი პრინციპი: თუ ორი გენი საკმარისად არის გამოყოფილი ერთმანეთისგან ან ორ განსხვავებულ ქრომოსომაზე, მათი მემკვიდრეობა შეიძლება დამოუკიდებელი სიხშირეებით.

მიუხედავად იმისა, რომ მენდელიანური გენეტიკა ძალიან სასარგებლო იყო თანამედროვე გენეტიკის საფუძვლების დასადგენად, დღეს ის ძალიან სასარგებლო არ არის. მოლეკულური ინსტრუმენტების გამოყენების გარეშე, ძალზე ძნელია გენის მოქმედების დიაპაზონის დადგენა, ვინაიდან მრავალი პერსონაჟი პოლიგენურია და აიხსნება ორზე მეტი ალელით (მაგალითად, თვალის ფერით, კოდირებული 3-ზე მეტი გენით).

2. მოლეკულური გენეტიკური

როგორც მისი სახელი მიუთითებს, მოლეკულური გენეტიკა არის ამ დისციპლინის ის დარგი, რომელიც სწავლობს სტრუქტურასა და ფუნქციონირებას გენი მოლეკულურ დონეზე, ისეთი ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა PCR (პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია) ან დნმ – ის კლონირება გარემოში ბაქტერიული Სხვა სიტყვებით, პასუხისმგებელია მემკვიდრეობის ფიზიკური და ფუნქციური ერთეულის: გენის გამოკვლევაზე, აღწერაზე და მართვაზე.

3. განვითარების გენეტიკა

ამ შემთხვევაში, გენეტიკა გამოიყენება აღწერს პროცესს, რომლის დროსაც ხდება უჯრედისის სრული და ფუნქციონალური მრავალუჯრედიანი განვითარება. იგი პასუხისმგებელია იმის გამოკვლევაზე, თუ რა პირობებში (ბირთვულ და გენის დონეზე) ხდება უჯრედის სპეციალიზაცია მთელი განვითარების განმავლობაში ამა თუ იმ ფუნქციაში, სხვა საკითხებთან ერთად.

4. პოპულაციის გენეტიკა

ბუნებრივ სამყაროში გენეტიკური სიცოცხლისუნარიანობა, როგორც წესი, ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე პოპულაციის რაოდენობა, რომელსაც სახეობა წარმოადგენს მოცემულ ეკოსისტემაში. თუ სპეციფიკურ ბირთვში 500 ცხოველია, მაგრამ ყოველწლიურად მხოლოდ 4 ხდება მათი გამრავლება, არსებობს ცვალებადობის შემცირების ტენდენცია და, შესაბამისად, ჰომოზიგოზიურობისკენ.

ზოგადი წესით, ჰომოზიგოზი და შეჯვარება ასოცირდება უფრო ფატალისტურ პროგნოზთან პოპულაციაში, ვინაიდან გენების მცირე ცვალებადობა გულისხმობს რომ გარემოზე რეაგირება ძალიან მსგავსი იქნება ცხოველებს შორის, სასიკეთოდ და მაგისთვის, გარდა მუტაციების დაგროვების უფრო მაღალი მაჩვენებლისა მავნე პოპულაციის ეფექტური რიცხვი, ჰეტეროზიგოტიზმის პროცენტული მაჩვენებელი, ალელის სიხშირეები და მრავალი სხვა რამ რაოდენობრივად განისაზღვრება პოპულაციის გენეტიკის კვლევებში dაკავშირებს სახეობის "კეთილდღეობას", ასლების რაოდენობის მიღმა.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "გენეტიკური დრეიფი: რა არის ეს და როგორ მოქმედებს ეს ბიოლოგიურ ევოლუციაზე?"

5. რაოდენობრივი გენეტიკა

წინა პუნქტების მითითება, რაოდენობრივი გენეტიკა სწავლობს იმ ფენოტიპებს (გენოტიპით დაშიფრული თვისებები), რომელთა კლასიფიკაცია შეუძლებელია მენდელური ტიპური კრიტერიუმებით, ანუ დომინანტური ალელის (A) და სხვა რეცესიული (a) მიერ.

ამის ძალიან ნათელი მაგალითია კანის ფერი, რომელიც კოდირებულია TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5 და MC1R გენებით, ასევე გარემოს პარამეტრებით და ცხოვრების წესით. როდესაც თვისება არის პოლიგენური ან ოლიგოგენური, მიდგომა ძალიან განსხვავებული უნდა იყოს.

6. ფილოგენია

ეს არის გენეტიკის დარგი, რომელიც სწავლობს ცოცხალი არსების სხვადასხვა ტაქსებს შორის ნათესაობას, ამ პროცესში ქმნის ცნობილ "სიცოცხლის ხეებს", რომლებიც გამოიყენება სახეობების ოჯახებად, გვარებად და სახეობებად ჯგუფებად (აგრეთვე ქვე ოჯახები, ქვესახეობები, ტომები და ა.შ.). დნმ (ბირთვული ან მიტოქონდრიული) და RNA თანმიმდევრობა ქსოვილის ნიმუშებიდან შეიძლება დაეხმაროს ბიოლოგებს ევოლუციურია ცოცხალ არსებებს შორის ნათესაობის დასკვნის გაკეთება, რომელსაც, თავდაპირველად, არაფერი აქვს საერთო გარე

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "ფილოგენია და ონტოგენია: რა არის ისინი და როგორ განსხვავდებიან ისინი"

7. გენეტიკური ინჟინერია

გენეტიკური ინჟინერია ემყარება ორგანიზმის გენების პირდაპირ მანიპულირებას, ინექციებით კულტურული მედია, მუტირებული ვირუსების გადატანით ან გადაცემის მრავალი სხვა მექანიზმით ინფორმაცია

მეცნიერების ამ დარგის მიზანი, ჩვეულებრივ, არის სახეობების პროდუქტიული შესაძლებლობების გაუმჯობესება (განსაკუთრებით სასოფლო-სამეურნეო გარემოში), უფრო სწრაფად ზრდის მიზნით, პროდუქტი უკეთესი ხარისხის, მოსავლის წინააღმდეგობის გაწევა უფრო დიდია ან მასზე გავლენას არ ახდენს მავნებლები საგნები.

8. ეპიგენეტიკა

ეპიგენეტიკა არის კლასიკური გენეტიკისგან გაყოფილი ძალიან რომანი, რომლის როლი არის მექანიზმების შესწავლა, რომლებიც თრგუნავს ან ხელს უწყობენ გენების გამოხატვას ინდივიდუალური ცხოვრების განმავლობაში, მათში ცვლილებების შეტანის გარეშე გენომი.

არსებობს რამდენიმე გზა, რომლითაც შეიძლება გენი დროებით "ინაქტივირდეს", და ეს ხდება შუამავლობით გენომის თანმიმდევრობით, რომლებიც თავდაპირველად უსარგებლოდ მიიჩნეოდა. ეპიგენეტიკა, თუმც ადრეულ ასაკში, გვპირდება პასუხებს ბევრ თავის ტკივილზე, რომლებსაც დღეს, როგორც ჩანს, გამოსავალი არ აქვთ.

Გაგრძელება

როგორც ხედავთ, გენეტიკა გამოიყენება ცხოვრების პრაქტიკულად ყველა სფეროში. ეკოსისტემების მოვლიდან დაავადებების მოგვარებამდე, ევოლუციის შესწავლით ნათესების გაუმჯობესება ან ადამიანის ნაყოფის გაგება, ჩვენს გარშემო ყველაფერი განისაზღვრება ჩვენით გენები