De 8 takken van genetica (en hun kenmerken)

Zonder genetica is het onmogelijk om het leven te verklaren. Alle levende wezens hebben ten minste één cel, en om zo'n cel te zijn, moet deze genetisch materiaal in de vorm van DNA bevatten en in staat zijn tot zelfreplicatie Op zichzelf.

Dankzij de enzymatische activiteit (oa DNA-polymerase), de substraten (nucleotiden) en a and standaardketen, het leven is in staat om één kopie of meer dan één dubbele helix van DNA te genereren, en dus leven nieuw.

Met deze eenvoudige premisse worden de duurzaamheid van levende wezens op aarde en veel complexere zaken, zoals overervingsmechanismen, uitgelegd. Dankzij celdeling door meiose kunnen gameten worden gegenereerd met de helft van de genetische informatie van een normale oudercel, een aandoening die bekend staat als haploïdie (n). Wanneer twee haploïde gameten zich verenigen, wordt een diploïde (2n) zygote gegenereerd, die de helft van de informatie van de moeder en de helft van de vader bevat. Zo werkt bijvoorbeeld erfelijkheid bij onze soort.

In ieder geval staat de deterministische en Mendeliaanse kijk op genetica op de helling. Door de jaren heen heeft de mens zich gerealiseerd dat het genoom niet alleen beperkt is tot vaderlijke overerving, maar dat er mutaties en omgevingsvariaties die de expressie van genen gedurende het hele leven kunnen wijzigen, wat aanleiding geeft tot de ongewone fenotypische diversiteit die wordt vertoond door soorten. In de volgende regels zullen we zien wat ze zijn:

de takken van genetica en hun kenmerken.

• Gerelateerd artikel: "Verschillen tussen DNA en RNA"

Wat zijn de takken van genetica?

Genetica kan worden gedefinieerd als een tak van de wetenschap (met name biologie) die zich bezighoudt met de studie van genen, genetische variatie en de overervingsmechanismen van organismen. Het hoofddoel van deze discipline is om met behulp van biochemische en fysiologische bases te begrijpen hoe het wordt geproduceerd de overerving van het genotype en fenotype van generatie op generatie in de verschillende soorten, met nog meer aandacht voor de mens.

Voordat u direct op het onderwerp ingaat, is het noodzakelijk dat u bepaalde duidelijke ideeën heeft. Zoals we al zeiden, komt de helft van de informatie in elk van onze cellen van de moeder en de andere helft van de vader. Met andere woorden, we hebben in totaal 23 paar chromosomen, (46 = 23 moederlijk + 23 vaderlijk). Bovendien bevat elk chromosoom coderende sequenties voor eiwitten of RNA, 'genen' genoemd.

Aangezien we van elk type twee chromosomen hebben (van 1 tot 23), we zullen twee exemplaren van hetzelfde gen hebben, één op het vaderlijke chromosoom en één op het moederlijke chromosoom, in een vaste positie. Elk van de variaties die een gen kan aannemen, staat bekend als een "allel", dus we kunnen ook: bevestigen dat al onze genen twee allelen hebben in het genoom van het individu, de ene moederlijk en de andere vaderlijk.

Met deze gegevens blijft het alleen om te weten dat een typisch allel dominant (A) of recessief (a) kan zijn. Voor hetzelfde gen kan een individu dus homozygoot dominant (AA), homozygoot recessief (aa) of heterozygoot (Aa) zijn. Met deze basissen op hun plaats, laten we eens kijken wat de takken van genetica zijn.

1. Mendeliaanse genetica of klassieke genetica

Deze tak van genetica is er een die: benadert de studie van genen zonder het gebruik van moleculaire hulpmiddelen, net zoals jij deed Gregor Mendel in zijn tijd met zijn experimenten met erwten over verschillende generaties. In het kort bespreken we de drie wetten van Mendel in deze lijst:

• Principe van uniformiteit: als twee homozygoot (AA en aa) worden gekruist voor een gen, zijn alle nakomelingen heterozygoot (Aa). De getoonde eigenschap zal de dominante eigenschap zijn, dat wil zeggen degene die wordt gecodeerd door het allel (A).
• Segregatieprincipe: als de generatie van heterozygoten (Aa) tussen hen wordt gekruist, veranderen de dingen. ¼ van de nakomelingen zal homozygoot dominant zijn (AA), ¼ zal homozygoot recessief zijn (aa) en 2/4 zal heterozygoot zijn (Aa). Het dominante karakter komt tot uiting in 3 van de 4.
• Principe van onafhankelijke overdracht: als twee genen voldoende van elkaar of op twee verschillende chromosomen zijn gescheiden, kunnen ze met onafhankelijke frequenties worden geërfd.

Hoewel mendeliaanse genetica erg nuttig is geweest bij het leggen van de fundamenten van moderne genetica, is ze tegenwoordig niet erg nuttig. Zonder het gebruik van moleculaire hulpmiddelen is het erg moeilijk om het werkingsbereik van een gen vast te stellen, aangezien veel karakters polygeen zijn en worden verklaard door meer dan twee allelen (zoals oogkleur, gecodeerd door meer dan 3 genen).

2. Moleculair Genetisch

Zoals de naam al aangeeft, is moleculaire genetica de tak van deze discipline die de structuur en functionaliteit van genen op moleculair niveau, met behulp van technieken zoals PCR (Polymerase Chain Reaction) of DNA-klonering in de omgeving bacterieel. Met andere woorden, is verantwoordelijk voor het onderzoek, de beschrijving en het beheer van de fysieke en functionele eenheid van overerving: het gen.

3. ontwikkelingsgenetica

In dit geval wordt genetica gebruikt om: het proces beschrijven waardoor een cel zich uiteindelijk ontwikkelt tot een compleet en functioneel meercellig wezen. Het is verantwoordelijk voor het onderzoeken van welke omstandigheden (op nucleair en genniveau) een cel zich onder andere tijdens de ontwikkeling specialiseert in een of andere functie.

4. Populatiegenetica

In de natuurlijke wereld, genetische levensvatbaarheid is meestal veel belangrijker dan de populatieaantallen die een soort in een bepaald ecosysteem presenteert. Als er 500 dieren in een specifieke kern zijn, maar er zich slechts 4 per jaar voortplanten, is er een neiging om de variabiliteit te verminderen en dus tot homozygotie.

Als algemene regel geldt dat homozygotie en inteelt geassocieerd zijn met een meer fatalistische prognose in een populatie, aangezien de geringe variabiliteit in de genen impliceert dat dat reacties op de omgeving zeer vergelijkbaar zullen zijn tussen dieren, voorgoed en voor ma, naast een hogere mate van accumulatie van mutaties schadelijk. Het effectieve populatiegetal, het percentage heterozygotie, de allelfrequenties en vele andere dingen worden gekwantificeerd in de studies van populatiegenetica voor dbind het "welzijn" van een soort, buiten het aantal exemplaren.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Genetische drift: wat is het en hoe beïnvloedt het de biologische evolutie?"

5. Kwantitatieve genetica

Verwijzend naar eerdere punten, kwantitatieve genetica bestudeert die fenotypen (kenmerken gecodeerd door genotype) die niet kunnen worden geclassificeerd met typische Mendeliaanse criteria, dat wil zeggen, door een dominant allel (A) en een ander recessief (a).

Een heel duidelijk voorbeeld hiervan is de huidskleur, die wordt gecodeerd door de genen TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5 en MC1R, evenals omgevingsparameters en levensstijl. Wanneer een eigenschap polygeen of oligogeen is, moet de aanpak heel anders zijn.

6. fylogenie

Het is de tak van de genetica die bestudeert de verwantschap tussen de verschillende taxa van levende wezens en creëert daarbij de beroemde "levensbomen", die worden gebruikt om soorten te groeperen in families, geslachten en soorten (ook onderfamilies, ondersoorten, stammen, enz.). DNA (nucleair of mitochondriaal) en RNA-sequenties van weefselmonsters kunnen biologen helpen evolutionair om verwantschap af te leiden tussen levende wezens die in eerste instantie niets te maken hebben op het niveau extern.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Fylogenie en ontogenie: wat zijn ze en hoe verschillen ze"

7. genetische manipulatie

Genetische manipulatie is gebaseerd op de directe manipulatie van de genen van een organisme, hetzij met injecties in kweekmedia, met de overdracht van gemuteerde virussen of met vele andere mechanismen van overdracht van informatie.

Het doel van deze tak van wetenschap is meestal om de productieve capaciteiten van de soort te verbeteren (vooral in de agrarische omgeving), om sneller te groeien, het product van betere kwaliteit, de weerstand van het gewas is groter of dat het niet wordt aangetast door o.a. plagen dingen.

8. Epigenetica

De epigenetica is een zeer nieuwe afsplitsing van klassieke genetica, wiens rol het is om de mechanismen te onderzoeken die remmen of de expressie van genen gedurende het hele leven van het individu bevorderen zonder veranderingen in hun genoom.

Er zijn verschillende manieren waarop een gen tijdelijk kan worden "geïnactiveerd", en deze worden gemedieerd door genoomsequenties waarvan aanvankelijk werd aangenomen dat ze nutteloos waren. Epigenetica, hoewel het nog in de kinderschoenen staat, belooft antwoorden op veel hoofdpijnen die vandaag de dag geen oplossing lijken te hebben.

Hervat

Zoals je kunt zien, is genetica van toepassing op praktisch alle gebieden van het leven. Van het onderhoud van ecosystemen tot het oplossen van ziekten, door de studie van evolutie, het verbeteren van gewassen of het begrijpen van menselijke foetussen, alles om ons heen wordt bepaald door onze genen.