8 genetikos šakos (ir jų ypatybės)

Be genetikos paaiškinti gyvenimo neįmanoma. Visos gyvos būtybės turi bent vieną ląstelę, o kad ląstelė tokia būtų, joje turi būti genetinės medžiagos DNR pavidalu ir gebėti savarankiškai replikuotis Savaime.

Dėl fermentinio aktyvumo (be kita ko, DNR polimerazės), substratų (nukleotidų) ir a standartinė grandinė, gyvybė sugeba generuoti vieną DNR kopiją arba daugiau nei vieną dvigubą spiralę, taigi ir gyvybę naujas.

Remiantis šia paprasta prielaida paaiškinamas gyvų būtybių pastovumas Žemėje ir daug sudėtingesni dalykai, tokie kaip paveldėjimo mechanizmai. Dėl mejozės ląstelių dalijimosi gali susidaryti gametos, turinčios pusę genetinės informacijos apie normalią tėvų ląstelę, būklė vadinama haploidija (n). Susijungus dviem haploidinėms lytinėms ląstelėms, susidaro diploidinė (2n) zigota, kurioje yra pusė informacijos iš motinos ir pusė iš tėvo. Štai, pavyzdžiui, paveldimumas veikia mūsų rūšyje.

Bet kokiu atveju deterministinis ir Mendelio požiūris į genetiką yra visiškai iššūkis. Per daugelį metų žmogus suprato, kad genomas neapsiriboja tik tėvo paveldėjimu, bet yra mutacijų ir Aplinkos variacijos, galinčios modifikuoti genų raišką per visą gyvenimą, sukeliančios neįprastą fenotipinę įvairovę, kurią rodo rūšių. Tolesnėse eilutėse pamatysime, kokie jie yra

genetikos šakas ir jų ypatybes.

• Susijęs straipsnis: „DNR ir RNR skirtumai“

Kokios yra genetikos šakos?

Genetiką galima apibrėžti kaip šaką mokslas (ypač biologija), nagrinėjantis genų, genetinės variacijos ir organizmų paveldėjimo mechanizmų tyrimus. Pagrindinis šios disciplinos tikslas yra, naudojant biocheminius ir fiziologinius pagrindus, suprasti, kaip ji gaminama genotipo ir fenotipo paveldėjimas iš kartos į kartą skirtingose ​​rūšyse, dar daugiau dėmesio skiriant žmogus.

Prieš einant tiesiai į temą, būtina turėti tam tikrų aiškių idėjų. Kaip minėjome, pusę kiekvienos mūsų ląstelės informacijos gaunama iš motinos, o kitą pusę - iš tėvo. Kitaip tariant, iš viso turime 23 poras chromosomų (46 = 23 motinos + 23 tėvo). Be to, kiekvienoje chromosomoje yra baltymų ar RNR koduojančios sekos, vadinamos „genais“.

Kadangi turime dvi kiekvieno tipo chromosomas (nuo 1 iki 23), mes turėsime dvi to paties geno kopijas, vieną esančią tėvo chromosomoje ir kitą motinos chromosomoje, fiksuotoje padėtyje.. Kiekvienas variantas, kurį genas gali priimti, yra žinomas kaip „alelis“, todėl mes taip pat galime patvirtinkite, kad visi mūsų genai turi du alelius individo genome, vieną motinos ir kitą tėvo.

Turint šiuos duomenis, belieka žinoti, kad tipinis alelis gali būti dominuojantis (A) arba recesyvinis (a). Taigi tam pačiam genui individas gali būti homozigotinis dominuojantis (AA), homozigotinis recesyvinis (aa) arba heterozigotas (Aa). Turėdami šias bazes, pažiūrėkime, kokios yra genetikos šakos.

1. Mendelio genetika arba klasikinė genetika

Ši genetikos šaka yra ta, kuri artėja prie genų tyrimo nenaudojant molekulinių įrankių, kaip jūs Gregoras mendelis savo laikais atlikdamas eksperimentus su žirniais skirtingose ​​kartose. Trumpai apžvelgiame tris Mendelio įstatymus šiame sąraše:

• Vienodumo principas: jei genui sukryžiuoti du homozigotai (AA ir aa), visi palikuonys bus heterozigotiniai (Aa). Parodytas bruožas bus dominuojantis, tai yra tas, kurį užkoduoja alelis (A).
• Atskyrimo principas: jei tarp jų susikerta heterozigotų (Aa) karta, viskas pasikeičia. ¼ palikuonių bus homozigotiniai dominuojantys (AA), ¼ homozigotiniai recesyviniai (aa) ir 2/4 bus heterozigotiniai (Aa). Dominuojantis personažas išreiškiamas 3 iš 4.
• Nepriklausomo perdavimo principas: jei du genai yra pakankamai atskirti vienas nuo kito arba dviejose skirtingose ​​chromosomose, jie gali būti paveldimi nepriklausomais dažniais.

Nors Mendelio genetika buvo labai naudinga kuriant šiuolaikinės genetikos pagrindus, šiandien ji nėra labai naudinga. Nenaudojant molekulinių įrankių, labai sunku nustatyti geno veikimo diapazoną, nes daugelis simbolių yra daugeliui būdingi ir juos paaiškina daugiau nei du aleliai (pvz., akių spalva, užkoduota daugiau nei 3 genais).

2. Molekulinė genetika

Kaip rodo jo pavadinimas, molekulinė genetika yra šios disciplinos šaka, tirianti jos struktūrą ir funkcionalumą genų molekuliniu lygiu, naudojant tokias technologijas kaip PCR (polimerazės grandininė reakcija) arba DNR klonavimas aplinkoje bakterinis. Kitaip tariant, yra atsakingas už fizinio ir funkcinio paveldėjimo vieneto - geno - tyrimą, aprašymą ir valdymą.

3. Raidos genetika

Šiuo atveju genetika įpratusi aprašykite procesą, kurio metu ląstelė baigia išsivystyti į visavertę ir funkcinę daugialąsčią būtį. Ji yra atsakinga už tai, kad būtų ištirta, kokiomis sąlygomis (branduolio ir genų lygiu) ląstelė, be kita ko, specializuojasi vystymosi procese.

4. Populiacijos genetika

Gamtos pasaulyje genetinis gyvybingumas paprastai yra daug svarbesnis už populiacijos skaičių, kurį rūšis pateikia tam tikroje ekosistemoje. Jei konkrečiame branduolyje yra 500 gyvūnų, tačiau kiekvienais metais dauginasi tik 4 gyvūnai, yra tendencija mažinti kintamumą, taigi ir homozigotiškumą.

Paprastai homozigotiškumas ir giminingumas yra susijęs su labiau fatališka populiacijos prognoze, nes nedidelis genų kintamumas reiškia kad atsakas į aplinką bus labai panašus tarp gyvūnų ir į gera, ir į maistą, be to, didesnis mutacijų kaupimosi greitis žalingas. Efektyvus populiacijos skaičius, heterozigotiškumo procentas, alelių dažniai ir daugybė kitų dalykų yra kiekybiškai įvertinti atliekant populiacijos genetikos tyrimus dsusieti rūšies „gerovę“, viršijantį egzempliorių skaičių.

• Jus gali sudominti: "Genetinis dreifas: kas tai yra ir kaip jis veikia biologinę evoliuciją?"

5. Kiekybinė genetika

Remiantis ankstesniais punktais, kiekybinė genetika tiria tuos fenotipus (bruožus, užkoduotus genotipo), kurių negalima klasifikuoti pagal tipiškus Mendelio kriterijus, tai yra dominuojančiu aleliu (A) ir kitu recesyvu (a).

Labai aiškus to pavyzdys yra odos spalva, kurią koduoja TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5 ir MC1R genai, taip pat aplinkos parametrai ir gyvenimo būdas. Kai savybė yra poligeninė arba oligogeninė, požiūris turi būti labai skirtingas.

6. Filogenija

Tai yra genetikos šaka tiria skirtingų gyvų būtybių taksonų giminystę, kurdami garsiuosius „gyvenimo medžius“, kurie naudojami grupuoti rūšis į šeimas, gentis ir rūšis (taip pat porūšius, porūšius, gentis ir kt.). DNR (branduolio ar mitochondrijų) ir RNR sekos iš audinių mėginių gali padėti biologams evoliucinis, kad padarytų išvadą apie giminystę tarp gyvų būtybių, kurios iš pradžių neturi nieko bendro išorinis.

• Jus gali sudominti: "Filogenija ir ontogenija: kokie jie yra ir kuo jie skiriasi"

7. genetinė inžinerija

Genų inžinerija remiasi tiesioginiu manipuliavimu organizmo genais, atliekant injekcijas kultūros terpėje, perduodant mutavusius virusus arba naudojant daugelį kitų viruso perdavimo mechanizmų informacija.

Šios mokslo šakos tikslas paprastai yra pagerinti rūšies produktyvumą (ypač žemės ūkio aplinkoje), siekiant greičiau augti, geresnė kokybė, pasėlio atsparumas yra didesnis arba kad jo neveikia kenkėjai, be kita ko daiktus.

8. Epigenetika

epigenetika yra labai naujas atsiskyrimas nuo klasikinės genetikos, kurio vaidmuo yra ištirti mechanizmus, kurie slopina arba skatinti genų raišką per visą individo gyvenimą, nekeičiant jų genomas.

Yra keli būdai, kaip laikinai „inaktyvuoti“ genąir tai tarpininkauja genomo sekos, kurios iš pradžių buvo manomos kaip nenaudingos. Nors epigenetika yra tik pradinė, ji žada atsakymus į daugelį galvos skausmų, kurių šiandien, atrodo, nėra.

Tęsti

Kaip matote, genetika pritaikoma praktiškai visose gyvenimo srityse. Pradedant nuo ekosistemų palaikymo ir baigiant ligomis, atliekant evoliucijos tyrimus, gerinant pasėlius ar suprantant žmogaus vaisius, viską aplink mus lemia mūsų genai.