Impormasyon Nucleotides

Ang DNA Molekyul at ang tahimik gene

Ang buong buhay na mundo ay binubuo ng mga cell. Mga Hayop, isda, ibon, halaman, fungi, microbes, lahat ng mga tao ang kanilang mga sarili ay binubuo ng mga cell. Sa labas ng cell walang buhay. Ang mga cell ng lahat ng nabubuhay na mga organismo ay katulad sa istraktura, kemikal komposisyon, metabolismo, ang lahat ng mga cell multiply sa pamamagitan ng paghahati. Ito ay isang napaka-komplikadong istraktura, halos ang buong complex, kung saan 1 segundo ang libu-libong mga sagot. Sa kasamaang palad, hindi namin makokontrol ang privacy ng aming mga indibidwal na mga cell. Narito mga bisita nila ang kaligtasan sa sakit, na kung saan lamang kami ay simula upang ma-pagtagumpayan. Ang mga tao sa iyong buhay ginagabayan ng dahilan, at ang mga cell mula sa kung saan ito ay upang mabuhay sa pamamagitan ng kanilang sariling mga patakaran, na kung saan ay hindi laging nag-tutugma sa ating mga gusto. Ngunit ito ay lubos na posible na sa malapit na hinaharap ay namin magagawang upang makahanap ng isang karaniwang wika sa kanila at sumasang-ayon tungkol sa isang bagay na mahalaga para sa amin at para sa kanila.

Sa gitna ng ang mga pangunahing mga cell itapon sa loob kung saan ay baluktot sa isang double helix Watson-sumala natatanging sa istraktura at pag-andar ng DNA Molekyul. Ang lahat ng mga DNA Molekyul ay nahahati sa maliit na segment na tinatawag na mga gene. Ito ang pangunahing yunit ng namamana katangian na matukoy ang aming hitsura, kasarian, sa intelektwal na kapasidad, buhay pag-asa at, sa tuktok ng na, bigyan kami ng isang malawak na hanay ng genetically tinutukoy abnormalities, kabilang ang oncology character.

DNA molecules ay mahigpit na naka-pack na sa protina envelope at paraan conglomerates na tinatawag chromosomes. Sa somatic cell ng isang tao, iyon ay, sa mga cell ng kanyang katawan, ay isang diploid, o double set ng chromosomes. Ang mga ito ay 46 piraso, o 23 mga pares. Ang bawat pares ay naglalaman ng ganap na magkakahawig na hanay ng impormasyon. Kapag ang isang cell divides mga pares ng chromosomes hiwalay na, at ang bawat cell na natatanggap ng isang kumpletong hanay ng mga impormasyon. Kasunod ang diploid bilang ng mga chromosomes ay naibalik. Ang tao mikrobyo cell na naglalaman ng 23 chromosomes, ngunit sa fertilization, kapag ang tamud at itlog fuse, isang double set ng chromosomes ay naibalik. Kaya doon ay isang halo ng mga lalaki at babaeng data, nagiging sanhi ng mga sanggol na natatanggap ang mga palatandaan at mga ina at ama.

Ang kalahatan ng lahat ng mga gene na nilalaman sa mga hanay ng chromosomes ng mga cell mikrobyo, na tinatawag na genome ng tao. Ang kumpletong genome ng tao ay naglalaman ng tungkol sa 80 libong mga gene. Ang DNA Molekyul ay binuo, marahil hindi bilang mahirap bilang ito ay orihinal. Ito ay kinakatawan ng dalawang mahabang thread. Ang mga filament ay binubuo ng mga nucleotides. Nucleotides - isang chemical compound na binubuo ng tatlong sangkap: isang nitrogenous base, karbohidrat deoxyribose at posporiko acid. Nang walang pagpunta sa mga detalye, maaari naming sabihin na ang DNA ng buong organic mundo nabuo lamang ng apat na mga uri ng mga nucleotides. Ito ay apat na letra, apat na letra ng alpabeto ng buhay: adenine (A), thymine (T), guanine (G) at cytosine (C). Sila ay konektado sa bawat isa sa polymer kadena ng daan-libong mga nanometers, higit sa 3 metro ang haba. Ang haba ng sinulid na mag-host ng higit sa 3 bilyon. Nucleotides sa isang pagkakasunod-sunod na iyon, at ang lahat ng mga genetic na impormasyon na naka-encode. Ang dalawang strands ay interconnected sa pamamagitan ng hydrogen bonds at spirally balot sa paligid ng bawat isa upang bumuo ng isang siksikan na istraktura sa kung saan kaya maraming mga lihim na naka-imbak. Ang mga siyentipiko nahaharap ang problema upang magbunyag ng mga lihim upang mag-decode genome ng tao, ie, kilalanin ang lahat ng mga gene at matukoy ang kanilang halaga. Ang gawain tila hindi maiwasan at kagyat na, at ang pagpapatupad ng proyektong "Human Genome" ay nagsimula noong 1990.

Sa kurso ng mga pangunahing trabaho ay deciphered genomes ng higit sa 800 mga halaman at hayop species, kabilang ang kausatiba ahente ng maraming mga mapanganib na mga bakterya: tuberculosis, tipus, tiyan ulcers, at iba pa. Ito ay napakahalaga para sa pharmacology. isang buong grupo ng mga bagong gamot upang labanan ang mga sakit na namamana may kaugnayan bakuna ay binuo laban ang kausatiba ahente ng mga sakit na ito ay nilikha. Ang mga gamot ay mas mabisa kaysa sa dati nang umiiral, dahil mayroon silang isang selectivity ng pagkilos at nakatuon para sa gene at protina target. Napakahusay na positibong momentum nagkamit sa larangan ng molekular gamot genetic sakit diyagnosis at therapy, at genetic engineering na nasaksihan namin ang pambihirang kaganapan, ang pinaka makabuluhang ng kung saan ay marahil ang cloning. Cloning ay mapanatili at multiply ang mga makikinang na mga pagtuklas ng likas na katangian, at sa hinaharap ng tao.

Incredible prospects binuksan up sa pamamagitan ng breeders. Nilikha noong batayan ng genetics , transgenic halaman ay pinapayagan upang kapansin-pansing taasan ang pagiging produktibo ng mga pananim, ganap na puksain ang mga pagkalugi mula sa mga damo at pests, at transgenic hayop strike ating imahinasyon sa kanyang pagiging produktibo, paglaban ng sakit, pagkamayabong.

Kriminologo ay mayroon din sa kanilang mga pagtatapon teknolohiya na tinitiyak ganap na pagiging maaasahan sa mga usapin ng pagkakakilanlan ng mga tunay maliit na dami ng materyal: .. Ang isang drop ng laway, particle ng buhok, balakubak, atbp Libo-libong mga inosenteng tao sa mundo ay nabigyang-katarungan, ngunit ang tunay na kriminal Kaka parusahan sa batayan ng gene pagtatasa. Nagkaroon ng isang maaasahang mekanismo upang matukoy paternity, maternity at ugnayan upang tugunan ang isyu ng mana ng ari-arian, na nagmumula sa pagsasanay ng batas.

Nakatanggap ng hindi inaasahang at natatanging mga resulta na nangangailangan ng seryosong interpretasyon. Halimbawa, ang mga resulta ng paghahambing ng genome ng tao na may mga genome ng aming mga pinakamalapit na kamag-anak, mga chimpanzee ay nagpakita ng halos kumpleto na pagkakakilanlan ng libu-libong mga parameter. Sa kapaki-pakinabang ang mga ito ay lamang bahagyang mas malaki kaysa sa pagkakaiba sa pagitan ng mga tao mula sa iba't ibang grupo ng etniko. Ang tao naka-out na maging magkano ang mas malapit sa mga hayop kaysa ito ay posible na maisip. Tulad ng isang mataas na antas ng relasyon ay makakakuha ng stumped mananaliksik at nangangailangan ng mga ito upang makabagong na paglalapit at mga solusyon. Maaaring may mga ilang mga pagsasaayos na ginawa sa ang teorya ng ebolusyon ng pamumuhay na bagay.

Genetics, kabilang ang pinuno ng proyektong "Human Genome> F. Collins, inspirasyon ng mga tagumpay, formulated ilang engrande mga hula para sa malapit na hinaharap. Since 2020 ang market ay dapat makita ang isang gamutin para sa diyabetis, Alta-presyon, kanser at sakit sa kaisipan na binuo sa pamamagitan ng genetic engineering, na nagpapahintulot sa tumpak na magtrabaho sa nasirang cells. Gene therapy sa mga cell mikrobiyo-line upang maiwasan ang mga sakit na namamana. Sa pamamagitan ng 2040, ito ay magiging posible sa naka-archive na mga indibidwal na mga tao genome, at paggastos cataloging gene na kasangkot sa proseso ng pag-iipon. Ito ay dagdagan ang average na asa sa buhay ng isang tao hanggang sa 120 taon, at sa hinaharap upang bigyan siya ng magkano ang nais na imortalidad. Sa wakas, ang mga tao ay magagawang upang makontrol ang kanilang sariling ebolusyon. ang lahat ng mga pagpapakitang ito mukhang hindi kapani-paniwala, ngunit ito ay magdadala sa taon, marahil magkano ang mas mababa, kaysa sa mga na kung saan ang mga mananaliksik sabihin, ang lahat ng ito ay nagiging isang katotohanan, at kami ay magiging iba.

Gayunpaman, kahit na ngayon ang DNA Molekyul hawak ng maraming higit pang mga lihim at misteryo. Computer pag-aaral ng hayop genome nagpahintulot sa amin upang matukoy ang bahagdan ng mga seksyon ng DNA molecule na magsagawa ng iba't-ibang mga function. Dito, geneticists nakita ang kagila-gilalas na mga katotohanan. Ito ay naka-out na sa maraming mga species, maliit na bahagi lamang ng kabuuang sequence ng genome encodes protina. Dahil ang isang tao ay lamang tungkol sa 2% ng genome i-encode ng isang protina 48% ng genome ay kasangkot lamang sa unang yugto ng coding at magkakasunod ang synthesis ng protina suspendido at higit sa 50% ng genome ay binubuo ng mga non-coding, paulit-ulit na DNA sequence na binubuo ng, higit sa rito, ang isang malaking ang bilang ng mga fragment ng mga banal na alaala virus. Kapag naghahambing ng mga data na may mga genome ng mga hayop nakatayo sa iba't ibang yugto ng ebolusyon hagdan, mga mananaliksik ay nahaharap sa isa pang kabalintunaan. Ito ay naka-out na ang mga hayop sa isang mas mababang yugto ng ebolusyon ng share ng mga non-coding DNA ay napakaliit. Sa mga tuntunin ng porsyento, ay tulad ng sumusunod. Kaya bacteria, halos lahat ng mga DNA ay gumagana, ito ay 90% at 10% lamang dahil ito ay walang silbi. Sa lebadura, 68% ng DNA ay ang coding, 32% ng mga non-coding. Nematodes magkaroon ng ganitong ratio ay 24% at 76% ayon sa pagkakabanggit. Organismo nagiging mas kumplikado, at ang bahagdan ng mga coding rehiyon ng DNA ay nababawasan, habang ang bahagi ng nakalilito impormasyon para sa amin ay nagdaragdag. Dito, bilang tila sa unang tingin, ang isa ay inaasahan ang kabaligtaran resulta. F.Krik, itinuturing na "extra" DNA construction "basura", ang mga gastos sa paglaki at pagbabayad para sa natitirang bahagi perpekto. Walang pag-aalinlangan kapangyarihan ng isang dalub-agham para sa maraming mga taon na deprived ng karangalan Karapat isang malaking bahagi ng isang natatanging Molekyul. Gayunpaman, sa mga nakaraang taon, ang isang bilang ng mga siyentipiko ay hindi kinikilala ang awtoridad, napagpasyahan naming ibaon ang ideya ng "junk DNA" pinakamalapit na posibleng solusyon ng lihim na non-coding DNA ay dulot ng isang buhay na buhay na talakayan sa media ng mga geneticists. daan-daang mga artikulo sa paksa, iminungkahing maraming mga kagiliw-giliw na developments ay nakasulat. Ito ay iminungkahi ng isang proteksiyon papel na ginagampanan ng mga di-coding DNA, na bumubuo ng isang kritikal na masa na kinakailangan upang magpatakbo ng ilang mga intracellular proseso, ang pagbuo ng mga linya cut at pandikit sa alternatibong splicing. A DI Mattick, halimbawa, ay naniniwala na ang mga non-coding DNA lahat - pa rin encodes ang tinatawag auxiliary ribonucleic acid, RNA.

Kami ay nilapitan ang problema ng silent bahagi ng DNA sa iba pang mga kamay. Ito ay iminungkahi na ang DNA Molekyul ay naitala at naka-imbak, hindi lamang ang genetic na impormasyon, ngunit din ang gayon tinatawag kritikal na impormasyon. Kritikal na impormasyon ay kaugnay sa mga kaganapan na magpose ng isang tunay na banta sa pag-iral ng katawan. tulad pagkuha ng impormasyon na teknolohiya ay may sariling katangian, na kung saan ay tinalakay sa ibaba.

Para sa mga pag-aaral ay pinili ordinaryong lebadura Brewer grupong Saccharomyces. Lebadura ay isang kahanga-hangang modelo ng object eukaryotic cell para sa isang iba't ibang mga pananaliksik sa larangan ng byokimika, immunology, genetics. Yeast Genetics malaking halaga ng trabaho, parehong panteorya at inilapat pananaliksik na binuo masyadong mabilis, ito ay natupad. Sa wakas, noong 1996, ito ay ganap na sequenced genome ng lebadura Saccharomyces cerevisiae, na kung saan ay ang batayan para sa isang pambihirang tagumpay sa molecular systematics ng yeasts. Ito pinapayagan ang isang direktang paghahambing ng ang pagkakasunod-sunod ng nucleotides sa kanilang genome. Iyon ay kung bakit ang lebadura at ay pinili bilang ang object ng aming pananaliksik.

Ang ganitong uri ng lebadura ay iniharap sa pamamagitan ng maginoo eukaryotic, ibig sabihin ng pagkakaroon ng isang pangunahing cell diameter ng 3 - 7 mm. Fungi ay maaaring mapaglabanan napakababang temperatura at kahit na sa sobrang lamig ay hindi mamamatay, ngunit lamang i-freeze, pangrolyong ang lahat ng iyong metabolic proseso. Well sila ay pakiramdam mainit-init na kapaligiran, ngunit sa isang temperatura sa itaas 47 degrees kanilang mga proseso ng buhay ay suspendido, at sa isang temperatura ng 80 - 100 degrees sila ay mamatay.

Bilang resulta, ang mga kritikal na mga kondisyon para sa amag temperatura ay malapit sa 80 degrees. Pag-impluwensya tulad temperatura sa mga cell ng halamang-singaw Saccharomyces cerevisiae, ay natagpuan upang baguhin nucleotide sequence sa silent loci ng kanilang mga molecule DNA. Higit pang mga agresibo epekto nilalagay pagbabago sa coding rehiyon ng DNA at magbanta ang posibilidad na mabuhay ng isang maliit na katawan.

Kaya, sa tahimik na loci DNA ng fungi naitala impormasyon tungkol sa mga salungat na kondisyon ng pagbabanta sa kanilang buhay. Bukod dito, ito ay ang mga kondisyon na dinala siya ng malubhang pinsala, ngunit siya ay magagawang upang mabuhay na may tulad na isang rewarding karanasan para sa kanilang sarili. Isang beses sa mga kundisyon na ito, ang halamang-singaw ay mayroon na ng kamalayan tungkol sa mga mapaminsalang kahihinatnan at gawin ang lahat ng hakbang upang maiwasan ang mga ito. Ang parehong bagay ang mangyayari sa mga tao na mga cell. Ang katawan kabilang din cells na may isang tiyak na antas ng kalayaan at pagsasarili. Sila rin i-record ang mga kritikal na impormasyon at din sinusubukan mong gamitin ito bilang pagbabanta ang kanilang cellular sitwasyon sa buhay. Kritikal na impormasyon sa mga cell ay naitala tulad ng sa utak, ito ay naitala sa sensations. Ang bawat pang-amoy, maging ito visual na mga imahe na nauugnay sa mga tao, mga gusali, lupain, kung saan ang mga may kinuha na lugar, halos humantong sa trahedya, mga kaganapan, amoy lasa, panloob na sensations, tulad ng sakit, tunog at siyempre ito ay nakasulat sa mga molecule DNA. Ang tao survived, ang impormasyon ay naitala at ang mga cell ay naniniwala na siya ay nasa ganoong sitwasyon ito ay ang impormasyon na ito ay makakatulong sa kanya upang mabuhay muli. DNA molecule ay medyo matatag compounds at maaaring mag-imbak ang kanilang impormasyon nang walang hangganan. Samakatuwid, ang mga kritikal na kaganapan na naitala sa kaayusan nito ay tunay, tunay gulang.

Para sa kalinawan, sinusubukan naming magbigay ng isang halimbawa. Ito ang nangyari sa nalalapit Persia. Persiya ay itinatag sa VI siglo BC. e. Ito ay ang pinakamalaking imperyo mula sa Egipto hanggang sa Ilog Indus. Noong 332 BC. e. Aleksandr Makedonsky natalo ang hukbo ni Haring Dario at nakunan mayaman lungsod Persipol. Para sa mga desperado paglaban, siya ay nagbigay sa lungsod para sa 3 araw ng kanyang mga sundalo sa pandarambong. Ang mga mamamayan ay nanirahan sa takot. Ang kahanga-hanga palasyo, sa kanyang kuwarto, frantically nagdarasal batang babae at tinanong ang Panginoon para sa kaligtasan. Sa paligid stood icon at nasusunog candles. Malakas na suntok Pinaghihiwa ang pinto sa lahat ng tibi at sa kuwarto bursts sa isang makapangyarihang mandirigma. Isang maikling paglaban at isang babae knocked down, nakahiga walang malay sa sahig. Ang kanyang ginahasa, marinig Griyego na salita, bahay na ninakawan at pumunta. Pinsala na nagawa sa babae survived, at bukod sa iba pang mga bagay, sa kabutihang-palad o sa kasamaang-palad, nabuntis. Ang lahat ng mga sensations ng na kahila-hilakbot na araw: mga icon, kandila, Greek na salita, sakit, ang dagundong ay naitala sa kanyang DNA molecules. Woman ligtas na naihatid at kamay sa paglipas ng lahat ng impormasyon sa iyong mga anak. Naglalakbay sa isang serye ng ilang dosenang mga henerasyon ng mga impormasyon na ito, sa katapusan, ito naka-out na maging isang binata sa mga gene sa ating panahon, at, nang kakatwa sapat na, sa Russia.

Sa anumang kaso, ang impormasyong ito ay maaaring kinakailangan. Naturally, ito ay magiging sa demand na sa isang sitwasyon na katulad na kung saan ay natanggap. Sa oras ng katawan malayo pinamamahalaang upang mabuhay at, pagiging sa ganitong sitwasyon, ito ay wala sa loob gayahin ang lahat ng mga sensations at mga pagkilos na ay naitala sa kanyang DNA. Kung siya ay sa simbahan, kung saan may mga icon at mga candles ay nasusunog, ito ay magsisimula sa roll sa paligid sa sahig at abot-banta. Sa kasong ito kami ay sinasabi na ang mga demonyo ay inilipat sa sa kanya. Kung siya biglang nagsalita sa Greek, sinasabi namin na sa isang nakaraang buhay siya ay nakatira sa Greece. Sa katunayan, ang binata ay hindi kailanman nanirahan hindi sa Greece, ni sa Persiya, wala siyang demonyo. Siya ay nakasulat sa DNA molecule kritikal na impormasyon na pumipigil sa kanya upang mabuhay patiwasay at na sa tulong ng saykoanalisis, Freud W ay maaaring matagumpay na naalis.

Ano ang maaari naming sabihin sa konklusyon sa isyung ito? Kritikal na impormasyon nang direkta nagbabanta sa buhay ng mga cell ng katawan sa kanilang sarili nakasulat sa silent loci ng DNA Molekyul. Sa mga tao, ang impormasyon na ito ay tumatagal ng up halos ang buong volume ng DNA Molekyul, dahil sa malaking panahon ng pag-iral ng mga naturang sitwasyon ay isang malaking halaga. Ang mga sitwasyon ay madalas na katulad na, kaya kami ay nakakakita sa silent loci sa isang malaking bilang ng mga repetitions. Sa paglipas ng panahon, ang lumang mga talaan ay maaaring mabura dahil ang impormasyon na naitala sa silent loci makabuluhang mas bata kaysa sa coding gene. Kaya, sa sandaling muli kinukumpirma ang katotohanan na sa kalikasan ay walang lugar upang pagkakataon, at ang bawat phenomenon sa loob nito ay may layunin. At tayo, mga tao, kailangan upang maunawaan na ito ay hindi palaging ang aming pag-uugali ay dictated sa pamamagitan ng dahilan at, samakatuwid, ito ay hindi palaging naaangkop sa sitwasyon.

Ielikov SL