гени

Биолог

2022

Објашњавамо шта су гени, како функционишу, каква је њихова структура и како су класификовани. Генетска манипулација и мутације.

Ген је део ДНК који кодира одређени функционални производ.

Шта су гени?

Ин биологија, познат је као гени до минималне јединице генетске информације која садржи ДНК а Живо биће. Сви гени заједно чине геном, односно генетску информацију врсте.

Сваки ген је молекуларна јединица која кодира одређени функционални производ, као што је а беланчевина. Истовремено, он је одговоран за преношење таквих информација потомству организма, односно одговоран је за наслеђивање.

Гени се налазе унутар хромозома (који заузврат чине живот у језгро од наших ћелије). Сваки ген заузима одређену позицију, тзв лоцус, дуж гигантског секвенцијалног ланца који чини ДНК.

Гледано на други начин, ген није ништа друго до кратак сегмент ДНК, који се налази унутар хромозома увек се налазе на истом месту, пошто се обично јављају у паровима (познатим као алели). То значи да за сваки специфични ген постоји још један алел, копија.

Ово последње је веома важно у наслеђе будући да неке физичке или физиолошке особине могу бити доминантне (теже да се манифестују) или рецесивне (немају тенденцију да се манифестују). Први су толико моћни да је један ген од два алела довољан да се манифестују, док други захтевају да два алела буду идентична да би се манифестовали.

Међутим Генетске информације Рецесивно се може наследити, јер особа која не манифестује одређени ген може ипак да га пренесе на своје потомство. Ово се дешава када неко са тамним очима има дете са светлим очима, обично као неко од његових бака и деда.

Као што ћете видети, информације садржане у генима могу одредити многе наше физичке особине, као што су висина, боја од косе итд. Али такође може изазвати урођене болести или дефекте, као што су трисомија 21 или Даунов синдром.

Историја гена

Мендел је закључио постојање гена из својих експеримената са биљкама.

Отац концепта наслеђа био је аустроугарски природњак и монах Грегор Јохан Мендел (1822-1884), који је у својим студијама утврдио да постоји скуп специфичних особина које се наслеђују са генерације на генерацију.

Њихов изглед зависио је од онога што је он назвао „факторима“ и онога што данас познајемо као гене. Мендел је претпоставио да су ови фактори распоређени линеарно на хромозомима ћелија, који још нису били детаљно проучавани.

Међутим, 1950. начин и ДНК структура, у својој чувеној двострукој спирали. Тако се наметнула идеја да ови фактори, сада названи „гени”, нису ништа друго до кодирајући фрагмент ДНК секвенце, чији је резултат синтеза специфичног полипептида, односно фрагмента протеина.

Са овим открићем, генетика и први кораци ка томе се чине знања и манипулација генетски код.

Како функционишу гени?

Гени делују као шаблон или образац (према генетском коду), који одређује врсту молекуле и место где треба да оду, да би саставили а макромолекула обдарен специфичним функцијама у телу.

Гледано на овај начин, гени су део производних механизама самог живота. То је сложен и саморегулисан процес, јер различити сегменти саме ДНК функционишу као сигнали за почетак, крај, повећање или утишавање транскрипције садржаја гена.

Типови гена

Гени се разликују према њиховој специфичној улози у синтези протеина, на следећи начин:

  • Структурни гени. Оне које садрже информације о кодирању, односно оне које одговарају скупу аминокиселина за формирање специфичног протеина.
  • Регулаторни гени. Гени којима недостаје информација о кодирању, али који уместо тога испуњавају регулаторне и налогодавне функције, одређујући тако место почетка и краја генетске транскрипције, или испуњавају специфичне улоге током генетске транскрипције. митоза анд тхе мејоза, или означава место где треба да се комбинују ензими или других протеина током синтезе.

Структура гена

Гени су, са молекуларне тачке гледишта, мало више од низа нуклеотида који чине ДНК или РНА (аденин, гванин, цитозин и тимин или урацил). Ваш специфични налог одговара а комплет специфичне аминокиселине, да формирају макромолекуле специфичне функције (протеини, на пример).

Међутим, гени се састоје од два дела са различитим функцијама, а то су:

  • Егзони. Регион гена који садржи кодирајућу ДНК, односно специфичну секвенцу азотних база које омогућавају синтезу протеина.
  • Интрони. Регион гена који садржи некодирајућу ДНК, односно који не садржи упутства за синтезу протеина.

Ген може имати различит број егзона и интрона, ау неким случајевима, као у ДНК организама прокариоти (структурно једноставнији од оног код еукариоти), генима недостају интрони.

Генетске мутације

Бели лав је резултат генетске мутације афричког лава.

Током процеса транскрипције генетске информације из ДНК, и њене рекомпозиције у нови протеин, или такође током фаза дупликације и репликације ДНК у репродукција ћелија, могуће је, иако не баш уобичајено, да дође до грешака.

Као последица тога, једна аминокиселина замењује другу унутар протеина, а у зависности од врсте замене и места у макромолекулу где се налази замена аминокиселина може бити безопасна грешка, или да изазива болести, тегобе или чак користи неочекиване. Ове врсте спонтаних грешака су познате као мутације.

Тхе мутације јављају се спонтано и играју важну улогу у наслеђивању и еволуција. Мутација може дати врсти идеалну особину прилагодити боље за своју околину, чиме је фаворизован од стране природна селекција, или напротив може му дати неповољну особину и довести га до изумирања.

Само те позитивне особине шире се кроз врсту док се фаворизована јединка размножава више од других, што на крају доводи до нове врсте.

Геном

Геном је скуп свих гена садржаних у хромозомима, односно укупност генетских информација дате особе или врсте.

Геном је такође генотип, односно невидљиви и наследни израз који у великој мери производи физичке и физиолошке особине ( фенотип). Порекло овог термина потиче од споја "гена" и "хромозома".

У диплоидним (2н) ћелијама, односно у којима постоје парови хомологних хромозома, цео геном организма се налази у две целе копије, док се у хаплоидним (н) ћелијама налази само једна копија.

Ово друго је случај са гаметама или полним ћелијама, које обезбеђују половину генетског оптерећења новог појединац, употпуњујући га оном друге гамете (мушке и женске) да би се изградила нова генетски нова индивидуа.

Генетски инжењеринг и генска терапија

Генетска манипулација се користи у медицини и пољопривредној индустрији.

Како је функционисање гена постало све познатије, геном читаве врсте је декодиран и доступни су технолошки алати за интервенцију у генетским информацијама.

Тренутно су рођене нове биотехнолошке опције, као што су генетски инжењеринг (или генетска манипулација) и генска терапија, да наведемо два позната случаја.

Генетски инжењеринг тежи „програмирању“ од организми живи организми манипулисањем (додавањем, брисањем, итд.) њиховим генетским кодом. За ово се користи нанотехнологија или неке вирус генетски изманипулисана.

Тако је могуће добити врсте Животиње или поврће са жељеним фенотипом, у екстремнијој верзији селективног узгоја (што радимо са домаће животиње). Генетски инжењеринг игра важну улогу у прехрамбена индустрија, на Пољопривреда, тхе Сточарство, итд.

Са своје стране, генска терапија је а методом напада лекара за неизлечиве болести као што је рак или наследне, као што је Вискотт-Алдрицх синдром. Састоји се од убацивања елемената у геном појединца, директно у његове ћелије или ткива.

На пример, у случају тумора, "самоубилачки" гени се уносе у абнормалне ћелије које их доводе да се саме дезинтегришу, узрокујући да се рак убије док се репродукује. Ова техника је, међутим, још увек у експерименталној и/или раној фази.

!-- GDPR -->