Clasificación de xenes - estruturais e funcionais

OGM, diagnóstico perinatal, decodificación de ADN, clonación: moitas tecnoloxías do presente e do futuro están relacionadas con esta ciencia. A clasificación dos xenes permitía estudar as súas funcións e as posibilidades de cambio. Entón, o que se sabe deles hoxe?

Xenes

Toda célula de calquera organismo vivo contén toda a información sobre ela. En teoría, isto debería ser suficiente para reproducir a súa copia exacta. E todo iso grazas ao ADN, que en realidade é un pasaporte xenético. Tendo as súas mostras, pode sacar á luz as especies desaparecidas de animais e plantas e deter a extinción dos que están en perigo.

Un xene é unha unidade elemental de material hereditario. Engádense a algunhas partes máis grandes e, á súa vez, compoñen moléculas de ADN. De feito, cada un deles é un elemento de código na forma dunha secuencia de nucleótidos, na cal toda a información sobre o corpo está cifrada. E a ciencia que investiga o que é esta información, cales son as funcións das unidades individuais, cal é a clasificación estructural e funcional de xenes e outras cuestións relacionadas, é relativamente novo, pero xa demostrou a súa necesidade e mostra un gran potencial.

Aprendizaxe

O feito de que os nenos herdan certos trazos dos seus pais e familiares máis afastados foi coñecido por moito tempo. Non obstante, durante moito tempo non quedou claro o mecanismo para transmitir información sobre a aparencia, a natureza, as enfermidades de pais a fillos, netos e futuros descendentes. Nesta etapa vale a pena mencionar ao famoso Mendel, que formulou as leis de herdanza de certas características, aínda que non sabía como isto ocorre.

Un avance no estudo dos xenes converteuse nunha cuestión de tempo desde a aparición de microscopios. As células atopáronse nos núcleos, nos que a humanidade puido ollar a través dalgunhas ducias de anos. O máis interesante é que o descubrimento durante moito tempo estaba nos científicos literalmente baixo os seus narices, pero persistentemente non o notaron.

O feito é que o ADN foi illado por primeira vez en 1868. Pero ata o inicio do século XX, moitos biólogos estaban seguros de que esta sustancia ten a función de acumular fósforo no organismo e non desempeña o papel dun repositorio de información completa codificada. Aproximadamente a mediados do século leváronse a cabo algúns experimentos, o que demostrou que é o propósito principal do ADN. Pero o método de transmisión ea estrutura da sustancia seguiron descoñecidas.

Decodificación do xenoma

Baseado na investigación de Maurice Wilkins e Rosalind Franklin en 1953, Francis Creek e James Watson suxeriron que o ADN é unha dobre hélice. Posteriormente, probouse esta hipótese, para a que os científicos recibiron o Premio Nobel.

Agora a ciencia enfrontou a tarefa de descifrar o ano xenético, o que permitiría responder a numerosas preguntas. E aquí, non só os biólogos, senón tamén os físicos cos matemáticos, entraron no asunto. O método de codificación permaneceu un misterio durante dez anos, quedou claro que é un triplete, é dicir, inclúe tres compoñentes nucleótidos. En 1965, finalmente entendeu o significado de todas as unidades, chamadas codóns. A cifra estaba rota.

Con todo, isto non significa que non hai enigmas para os científicos. Os estudos seguen a continuar, pero a clasificación dos xenes eo seu estudo darían máis detalles sobre a natureza dalgunhas enfermidades e as formas en que se tratan. Agora, as persoas que donan sangue poden descubrir que enfermidades afrontan, se o risco é elevado para herdar estes ou outros problemas de saúde dos seus pais e pasalos aos nenos. Isto contribuíu a avances serios en moitas áreas da medicina.

Funcións do xene

Cando a cita do ADN era evidente, os científicos interesáronse na pregunta de que tipo de significado ten cada unidade de código, o que responde, cales son os procesos no corpo que desencadea. E hai varias décadas que moitos investigadores buscaron respostas. Por todo este tempo quedou claro, en primeiro lugar, que o xene non é unha unidade indivisible de información hereditaria, e en segundo lugar, que o aparello conceptual dos científicos ten a necesidade de engadir.

Presentáronse uns cantos máis términos que permitiron reflectir máis plenamente os procesos que se observan na práctica verbalmente. Pero as funcións do xene permaneceron nunha formulación bastante vaga: a síntese de proteínas e polipéptidos. Cada sitio de ADN é responsable da súa substancia específica, e como isto afecta ao corpo, na maioría dos casos é difícil dicir. Os investigadores aínda teñen que traballar duro para dicir que estes ou outros xenes, por exemplo, son responsables da cor dos ollos, a boa pel e algunhas características do corazón. Todo é complicado por algunhas propiedades do ADN.

Clasificacións

Obviamente, cada unidade de ADN realiza algunhas tarefas específicas, aínda que aínda non son coñecidas pola humanidade. Partindo desta premisa, desenvolveuse unha moderna clasificación estructural-funcional dos xenes. Utilízase con máis frecuencia, pero hai outras, máis especializadas e tendo en conta algunhas propiedades específicas destas ou doutras partes do ADN. En xeral, esta clasificación de xenes enténdese: estrutural e reguladora (funcional). Cada unha destas variedades, á súa vez, pode dividirse en grupos. Por exemplo, entre os reguladores hai modificadores, supresores, inhibidores, etc.

Ademais, a división de xenes polo criterio de influencia sobre a viabilidade, implicando unidades letales, semi-letais e neutras.

Diferenzas principais

Un pouco maior foi considerada a clasificación xeralmente aceptada de xenes. As partes estruturais e funcionais do ADN, segundo ela, opóñense entre si, pero en realidade todo é completamente diferente. Non poden traballar por separado, e cada un destes grupos é importante polo seu xeito.

Os xenes estruturais son responsables da síntese directa de proteínas e aminoácidos básicos. Os reguladores tamén afectan o seu traballo, controlan a súa inclusión e desenergización no proceso de desenvolvemento do organismo e tamén crean outras substancias auxiliares. Pola natureza do seu impacto na parte estrutural, están divididos en inhibidores, supresores, intensificadores e modificadores. A súa actividade permítelle acelerar ou abrandar o desenvolvemento de determinadas funcións.

Propiedades

Cada unidade de ADN ten unha serie de características que permiten, nunha molécula de proteína relativamente pequena, codificar toda a información sobre o corpo:

1. Discretismo. Cada xene actúa como unha unidade independente.
2. Estabilidade. Se non existen mutacións, algunhas ou outras partes do ADN son transmitidas ás xeracións futuras de forma inalterada.
3. Especificidade. Cada xene actúa no desenvolvemento dun determinado trazo.
4. A dosificación. Un cambio na cantidade dun xene no organismo provoca disturbios (por exemplo, a síndrome de Down, un aumento no número de cromosomas).
5. Pleiotropia. A capacidade dun xene para promover o desenvolvemento de varias características.

Aínda hai moito que aprender. Si, os científicos lograron moito lendo o ADN, a comprensión mellorou aínda cando se formou a clasificación dos xenes. Pezas estruturais e reguladoras que traballan en conxunto, unha conciencia do mecanismo de codificación: o século pasado converteuse nun boom no desenvolvemento da bioloxía. Pero aínda hai moito que aprender.

Perspectivas para o desenvolvemento da ciencia

A pesar de que a xenética é unha ciencia relativamente nova, xa é obvio que un gran futuro o espera. O tratamento das enfermidades consideradas desesperadas, a mellora das propiedades das plantas e os animais, que permiten o desenvolvemento da agricultura, o restablecemento da diversidade biolóxica, todo iso é posible agora. O principal factor que dificulta o estudo, experimentación e implementación posterior é a ética. Os problemas morais que a humanidade enfrontará, ao aprender a xestionar información codificada no ADN, aínda non se entenden completamente.