De 8 grenene av genetikk (og deres egenskaper)

Uten genetikk er det umulig å forklare livet. Alle levende vesener har minst en celle, og for at en celle skal være slik, må den inneholde genetisk materiale i form av DNA og være i stand til selvreplikasjon Av seg selv.

Takket være den enzymatiske aktiviteten (blant annet DNA-polymerase), substratene (nukleotidene) og en standard kjede, er liv i stand til å generere en kopi eller mer enn en dobbel helix av DNA, og derfor liv ny.

Med denne enkle forutsetningen forklares varigheten til levende vesener på jorden og mye mer komplekse ting, som arvsmekanismer. Takket være celledeling ved meiose kan gameter med halv genetisk informasjon til en normal foreldercelle genereres, en tilstand som kalles haploidi (n). Når to haploide gameter forenes, genereres en diploid (2n) zygote som inneholder halvparten av informasjonen fra moren og halvparten fra faren. Slik fungerer for eksempel arv i vår art.

I alle fall er det deterministiske og mendelske synet på genetikk i full utfordring. Gjennom årene har mennesket innsett at genomet ikke bare er begrenset til farsarv, men at det er mutasjoner og Miljøvariasjoner som kan endre uttrykk for gener gjennom hele livet, noe som gir opphav til det uvanlige fenotypiske mangfoldet arter. I de følgende linjene vil vi se hva de er

grenene til genetikk og deres egenskaper.

• Relatert artikkel: "Forskjeller mellom DNA og RNA"

Hva er grenene til genetikk?

Genetikk kan defineres som en gren av vitenskapen (spesifikt biologi) som omhandler studiet av gener, genetisk variasjon og mekanismene for arv av organismer. Hovedmålet med denne disiplinen er å forstå, ved hjelp av biokjemiske og fysiologiske baser, hvordan den produseres arven av genotypen og fenotypen fra generasjon til generasjon i de forskjellige artene, med enda mer oppmerksomhet på menneskelig.

Før du går direkte inn i emnet, er det nødvendig at du har visse klare ideer. Som vi har sagt, kommer halvparten av informasjonen i hver av cellene våre fra moren, og den andre halvparten fra faren. Med andre ord, vi har totalt 23 par kromosomer, (46 = 23 mors + 23 fars). I tillegg inneholder hvert kromosom kodende sekvenser for proteiner eller RNA, kalt "gener".

Siden vi har to kromosomer av hver type (fra 1 til 23), vi vil ha to kopier av det samme genet, en til stede på faderlig kromosom og en på mors kromosom, i en fast posisjon. Hver av variantene et gen kan ta i bruk er kjent som en "allel", så vi kan også bekrefte at alle genene våre har to alleler i genomets individ, den ene mors og den andre farlig.

Med disse dataene gjenstår det bare å vite at en typisk allel kan være dominerende (A) eller recessiv (a). For det samme genet kan et individ således være homozygot dominant (AA), homozygot resessivt (aa) eller heterozygot (Aa). Med disse basene på plass, la oss se hva grenene til genetikk er.

1. Mendelian genetikk eller klassisk genetikk

Denne grenen av genetikk er en som nærmer seg studiet av gener uten bruk av molekylære verktøy, akkurat som du gjorde Gregor mendel i sin tid med sine eksperimenter med erter over forskjellige generasjoner. Kort gjennomgår vi Mendels tre lover i denne listen:

• Prinsipp for ensartethet: Hvis to homozygote (AA og aa) krysses for et gen, vil alle avkomene være heterozygote (Aa). Egenskapen som vises vil være den dominerende, det vil si den som kodes av allelen (A).
• Prinsipp for segregering: Hvis generasjonen av heterozygoter (Aa) krysses mellom dem, endres ting. ¼ av avkommet vil være homozygot dominant (AA), ¼ vil være homozygot recessivt (aa) og 2/4 vil være heterozygot (Aa). Den dominerende karakteren uttrykkes i 3 av 4.
• Uavhengig overføringsprinsipp: hvis to gener er tilstrekkelig skilt fra hverandre eller på to forskjellige kromosomer, kan de arves med uavhengige frekvenser.

Selv om Mendelian genetikk har vært veldig nyttig for å etablere grunnlaget for moderne genetikk, er det ikke veldig nyttig i dag. Uten bruk av molekylære verktøy er det veldig vanskelig å fastslå rekkevidden til et gen, siden mange tegn er polygene og forklares av mer enn to alleler (for eksempel øyenfarge, kodet av mer enn 3 gener).

2. Molekylær genetisk

Som navnet antyder, er molekylær genetikk grenen av denne disiplinen som studerer strukturen og funksjonaliteten til gener på molekylært nivå, ved hjelp av teknikker som PCR (Polymerase Chain Reaction) eller DNA-kloning i miljøet bakteriell. Med andre ord, har ansvaret for etterforskning, beskrivelse og styring av den fysiske og funksjonelle arvsenheten: genet.

3. Utviklingsgenetikk

I dette tilfellet er genetikk vant til beskrive prosessen der en celle ender opp med å utvikle seg til et komplett og funksjonelt flercellet vesen. Det er ansvarlig for å undersøke hvilke forhold (på kjernefysisk og gennivå) at en celle blant annet spesialiserer seg gjennom utvikling i en eller annen funksjon.

4. Befolkningsgenetikk

I den naturlige verden, genetisk levedyktighet er vanligvis mye viktigere enn populasjonstallene som en art presenterer i et gitt økosystem. Hvis det er 500 dyr i en bestemt kjerne, men bare 4 reproduserer hvert år, er det en tendens til å redusere variabilitet og derfor til homozygositet.

Som en generell regel er homozygositet og innavl assosiert med en mer fatalistisk prognose i en populasjon, siden den lille variasjonen i genene innebærer at responsene på miljøet vil være veldig like mellom dyr, for godt og for ma, i tillegg til en høyere grad av akkumulering av mutasjoner skadelig. Det effektive populasjonstallet, prosentandelen heterozygositet, allelfrekvensene og mange andre ting blir kvantifisert i studiene av populasjonsgenetikk for dknytte "velferden" til en art, utover antall eksemplarer.

• Du kan være interessert i: "Genetisk drift: hva er det og hvordan påvirker det biologisk evolusjon?"

5. Kvantitativ genetikk

Med henvisning til tidligere punkter, kvantitativ genetikk studerer de fenotypene (egenskaper kodet av genotype) som ikke kan klassifiseres med typiske mandeliske kriterier, det vil si av en dominerende allel (A) og en annen recessiv (a).

Et veldig tydelig eksempel på dette er hudfarge, som er kodet av TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5 og MC1R gener, samt miljøparametere og livsstil. Når et trekk er polygen eller oligogent, må tilnærmingen være veldig annerledes.

6. Fylogeni

Det er grenen av genetikk som studerer slektskapet mellom de forskjellige taxaene til levende vesener, og skaper i prosessen de berømte "livets trær", som brukes til å gruppere arter i familier, slekter og arter (også underfamilier, underarter, stammer, etc.). DNA (kjernefysisk eller mitokondrie) og RNA-sekvenser fra vevsprøver kan hjelpe biologer evolusjonær for å utlede slektskap mellom levende vesener som i utgangspunktet ikke har noe å gjøre på nivået utvendig.

• Du kan være interessert i: "Fylogeni og ontogeni: hva de er og hvordan de er forskjellige"

7. genteknologi

Genteknikk er basert på direkte manipulering av genene til en organisme, enten med injeksjoner i kulturmedier, med overføring av muterte virus eller med mange andre mekanismer for overføring av informasjon.

Målet med denne grenen av vitenskapen er vanligvis å forbedre artens produktive kapasitet (spesielt i landbruksmiljøet), for å vokse raskere, produktet av bedre kvalitet, er avlingens motstand større eller at den ikke påvirkes av skadedyr, blant andre tingene.

8. Epigenetikk

De epigenetikk er en veldig roman splittet fra klassisk genetikk, hvis rolle er å utforske mekanismene som hemmer eller fremme uttrykk for gener gjennom hele individets liv uten å produsere endringer i deres genomet.

Det er flere måter et gen kan "inaktiveres" midlertidig påog disse medieres av genom-sekvenser som opprinnelig ble antatt å være ubrukelige. Selv om epigenetikk er i sin spede begynnelse, svarer det på mange hodepine som i dag ser ut til å ikke ha noen løsning.

Gjenoppta

Som du kan se, er genetikk anvendelig på praktisk talt alle livets felt. Fra vedlikehold av økosystemer til oppløsning av sykdommer, gjennom studiet av evolusjon, forbedre avlinger eller forstå menneskelige fostre, alt rundt oss bestemmes av vårt gener.