De 8 grenarna av genetik (och deras egenskaper)

Utan genetik är det omöjligt att förklara livet. Alla levande varelser har minst en cell, och för att en cell ska vara sådan måste den innehålla genetiskt material i form av DNA och kunna självreplikera Av sig själv.

Tack vare den enzymatiska aktiviteten (bland annat DNA-polymeras), substraten (nukleotider) och a standardkedja, kan liv generera en kopia eller mer än en dubbel helix av DNA, och därför liv ny.

Med denna enkla förutsättning förklaras levande varelser på jorden och mycket mer komplexa saker, såsom arvsmekanismer. Tack vare celldelning med meios kan könsceller med hälften av den genetiska informationen hos en normal föräldercell genereras, ett tillstånd som kallas haploidi (n). När två haploida gameter förenas genereras en diploid (2n) zygote som innehåller hälften av informationen från modern och hälften från fadern. Så här fungerar till exempel ärftlighet i vår art.

I vilket fall som helst är den deterministiska och mendeliska synen på genetik i full utmaning. Genom åren har människan insett att genomet inte bara är begränsat till faderns arv utan att det finns mutationer och miljövariationer som kan modifiera genernas uttryck under hela livet, vilket ger upphov till den ovanliga fenotypiska mångfalden som visas arter. I följande rader ser vi vad de är

grenarna av genetik och deras egenskaper.

• Relaterad artikel: "Skillnader mellan DNA och RNA"

Vad är grenarna för genetik?

Genetik kan definieras som en gren av vetenskapen (specifikt biologi) som behandlar studier av gener, genetisk variation och mekanismerna för arv av organismer. Huvudsyftet med denna disciplin är att med hjälp av biokemiska och fysiologiska baser förstå hur den produceras arv av genotyp och fenotyp från generation till generation i de olika arterna, med ännu mer uppmärksamhet på mänsklig.

Innan du går direkt in i ämnet är det nödvändigt att du har vissa tydliga idéer. Som vi har sagt kommer hälften av informationen i var och en av våra celler från modern och den andra hälften från fadern. Med andra ord har vi totalt 23 par kromosomer, (46 = 23 moder + 23 faderliga). Dessutom innehåller varje kromosom kodande sekvenser för proteiner eller RNA, kallade "gener".

Eftersom vi har två kromosomer av varje typ (från 1 till 23), vi kommer att ha två kopior av samma gen, en närvarande i faderns kromosom och en annan i moderns, i en fast position. Var och en av de variationer som en gen kan använda är känd som en "allel", så vi kan också bekräfta att alla våra gener har två alleler i individets genom, en moder och den andra faderlig.

Med dessa data återstår bara att veta att en typisk allel kan vara dominerande (A) eller recessiv (a). Således kan en individ för samma gen vara homozygot dominant (AA), homozygot recessiv (aa) eller heterozygot (Aa). Med dessa baser på plats, låt oss se vad grenarna i genetik är.

1. Mendelian genetik eller klassisk genetik

Denna gren av genetik är en som närmar sig studiet av gener utan användning av molekylära verktyg, precis som du gjorde Gregor mendel på sin tid med sina experiment med ärtor över olika generationer. Kortfattat granskar vi Mendels tre lagar i den här listan:

• Uniformitetsprincip: om två homozygota (AA och aa) korsas för en gen kommer alla avkommor att vara heterozygota (Aa). Det visade draget kommer att vara det dominerande, det vill säga det som kodas av allelen (A).
• Princip för segregering: om generationen av heterozygoter (Aa) korsas mellan dem, förändras saker. ¼ av avkomman kommer att vara homozygot dominant (AA), ¼ kommer att vara homozygot recessivt (aa) och 2/4 kommer att vara heterozygot (Aa). Den dominerande karaktären uttrycks i 3 av 4.
• Oberoende överföringsprincip: om två gener är tillräckligt separerade från varandra eller på två olika kromosomer kan de ärvas med oberoende frekvenser.

Även om mendelisk genetik har varit mycket användbar för att skapa grunden för modern genetik är den inte särskilt användbar idag. Utan användning av molekylära verktyg är det mycket svårt att fastställa en gens verkningsområdeeftersom många tecken är polygena och förklaras av mer än två alleler (såsom ögonfärg, kodad av mer än 3 gener).

2. Molekylär genetisk

Som namnet antyder är molekylär genetik den gren av denna disciplin som studerar struktur och funktionalitet hos gener på molekylär nivå med hjälp av tekniker som PCR (Polymerase Chain Reaction) eller DNA-kloning i miljön bakteriell. Med andra ord, ansvarar för utredning, beskrivning och hantering av den fysiska och funktionella arvsenheten: genen.

3. Utvecklingsgenetik

I det här fallet är genetik vana vid beskriva processen genom vilken en cell hamnar i att utvecklas till ett komplett och funktionellt flercelligt väsen. Det är ansvarigt för att undersöka vilka förhållanden (på kärn- och gennivå) som en cell specialiserar sig under utveckling i en eller annan funktion, bland annat.

4. Befolkningsgenetik

I den naturliga världen, genetisk livskraft är vanligtvis mycket viktigare än det populationsantal som en art presenterar i ett visst ekosystem. Om det finns 500 djur i en specifik kärna, men endast 4 reproducerar varje år, finns det en tendens att minska variationen och därför till homozygositet.

Som en allmän regel är homozygositet och inavel associerad med en mer fatalistisk prognos i en population, eftersom den lilla variationen i generna innebär att responsen på miljön kommer att vara mycket lika mellan djur, för gott och för ma, förutom en högre ackumuleringsgrad av mutationer skadlig. Det effektiva populationsantalet, andelen heterozygositet, allelfrekvenserna och många andra saker kvantifieras i studierna av populationsgenetik för dbinda "artens" välbefinnande, utöver antalet kopior.

• Du kanske är intresserad av: "Genetisk drift: vad är det och hur påverkar det biologisk utveckling?"

5. Kvantitativ genetik

Med hänvisning till tidigare punkter, kvantitativ genetik studerar de fenotyper (egenskaper kodade av genotyp) som inte kan klassificeras med typiska mendeliska kriterier, det vill säga av en dominerande allel (A) och en annan recessiv (a).

Ett mycket tydligt exempel på detta är hudfärg, som kodas av TYR-, TYRP1-, OCA2-, SLC45A2-, SLC24A5- och MC1R-generna samt miljöparametrar och livsstil. När ett drag är polygeniskt eller oligogent måste tillvägagångssättet vara väldigt annorlunda.

6. Fylogeni

Det är den gren av genetik som studerar släktskapet mellan de olika taxorna för levande varelser och skapar i processen de berömda "livets träd", som används för att gruppera arter i familjer, släkt och arter (även underfamiljer, underarter, stammar etc.). DNA (kärn- eller mitokondriell) och RNA-sekvenser från vävnadsprover kan hjälpa biologer evolutionärt för att sluta släktskap mellan levande varelser som initialt inte har något att göra på nivån extern.

• Du kanske är intresserad av: "Fylogeni och ontogeni: vad de är och hur de skiljer sig åt"

7. genteknik

Genteknik bygger på direkt manipulation av generna i en organism, antingen med injektioner i kulturmedier, med överföring av muterade virus eller med många andra mekanismer för överföring av information.

Målet med denna vetenskapsgren är vanligtvis att förbättra artens produktiva kapacitet (särskilt i jordbruksmiljön), för att växa snabbare, produkten av bättre kvalitet är grödans motstånd större eller att den inte påverkas av bland annat skadedjur saker.

8. Epigenetik

De epigenetik är en mycket ny uppdelad från klassisk genetik, vars roll är att utforska de mekanismer som hämmar eller främja uttryck av gener under hela individens liv utan att producera förändringar i deras genom.

Det finns flera sätt på vilka en gen kan "inaktiveras" tillfälligtoch dessa medieras av genomsekvenser som ursprungligen trodde vara värdelösa. Epigenetik lovar, även om det är i sin linda, svar på många huvudvärk som idag inte verkar ha någon lösning.

Återuppta

Som du kan se är genetik tillämplig på praktiskt taget alla livets områden. Från underhåll av ekosystem till sjukdomsupplösning, genom studier av evolution, förbättra grödor eller förstå mänskliga foster bestäms allt runt omkring oss gener.