Определение генетики

Генетика – это изучение генов и наследования в живых организмах. Эта отрасль науки имеет захватывающую историю, начиная с 19-го века, когда ученые начали изучать, как организмы унаследовали черты от своих родителей, и до наших дней, когда мы можем читать «исходный код» живых существ буквально за буквой.

Генетика начинала с любопытства о том, почему все обстоит так – почему дети похожи на одного родителя больше, чем на другого? Почему некоторые вид похожи друг на друга более тесно, чем другие?

Он превратился в практически универсальный справочник по биологии. Читая «исходный код» или «план» для организм Сегодня ученые часто могут точно определить, откуда появился организм, как он изменился с течением времени, какие заболевания могут развиться, и как его жизненные процессы похожи или отличаются от других организмов.

История генетики

В 19 веке было известно, что дети похожи на своих родителей – но почти ничего не было известно о том, почему это произошло. Почему некоторые дети «берут» одного родителя, а другого нет. Почему растения и животные могут иметь потомство, черты которого не видны ни у одного из родителей? Почему некоторые виды похожи друг на друга более тесно, чем другие?

В 19 веке Грегор Мендель начал систематически изучать наследование путем разведения растений гороха. Он проследил несколько черт гороховых растений в нескольких поколениях, записав, какие у родителей были какие потомки. Он успешно вывел математику за доминантными и рецессивными генами – первое эмпирическое доказательство того, что черты действительно передавались каким-то измеримым образом от родителя к потомству.

Изображение ниже показывает Площадь Пуннетта растений гороха Менделя. Квадрат Пуннетта был разработан английским генетиком Реджинальдом Пуннеттом, чтобы визуально представить, как доминантные и рецессивные черты передавались потомству. Математика, полученная из квадрата Паннетта, соответствовала результатам, которые Мендель нашел в своих практических исследованиях растений гороха.

Примерно в то же время Чарльз Дарвин писал «Происхождение видов» после изучения изменений в особенностях, если остров зябликов во время засухи и изобилия. Дарвин пришел к выводу, что зяблики, обладающие чертами, наиболее подходящими для выживания, скорее всего выживут, чтобы передать эти черты, приводя к изменениям в общих чертах. Население через некоторое время.

Его работа, взятая вместе с работами Менделя, стала наводить на мысль, что все виды на Земле могут быть связаны друг с другом и могли постепенно разойтись, унаследовав различные черты через естественный отбор.

Оттуда область генетики продвигалась медленно. К началу 20-го века ученые, использующие световые микроскопы, достаточно мощные, чтобы клетка Ядро подозревало, что хромосомы были местом генетической информации. Они смогли связать наследование хромосом с наследованием признаков, доказав, что «инструкции» по наследуемым признакам были перенесены на хромосомы внутри ядра эукариотических клеток.

Следующий большой прорыв в генетике начался в конце 20-го века, когда технология для чтения нуклеотид «Исходный код» генома стал доступен. С тех пор технология стала быстрее, доступнее и точнее, что позволило ученым упорядочить целые геномы многих организмов и сравнить их.

Влияние генетики

Умение читать «исходный код жизни» привело к революции в нашем мышлении и классификации организмов.

До появления ген Секвенируя, ученые догадались об отношениях организмов друг с другом, изучая их физические характеристики. Организмы со сходными характеристиками часто считались родственными, хотя было известно много примеров конвергентная эволюция где два неродственных организма развивают одни и те же черты отдельно.

С появлением секвенирования генов и молекулярной генетики, имея в виду способность читать ДНК молекула на молекулярном уровне – стало возможным непосредственно проследить происхождение. Ученые теперь могут читать исходный код клетки и определять, где и приблизительно когда изменился геном организма.

В результате большое количество материалов, которые преподавались в школах еще десять лет назад, теперь, как известно, являются неполными. Археи и бактерии – когда-то классифицируется в том же царство – теперь известно, что они генетически сильно отличаются друг от друга. Грибы В настоящее время известно, что они более тесно связаны с животными, чем с растениями. Многие другие фантастически странные и захватывающие открытия произошли в результате революции генома – каждое из них приближает нас к пониманию того, что ��елает нас теми, кто мы есть, и как мы взаимосвязаны.

Секвенирование генов также привело к революции в нашем мышлении, диагностике и лечении заболеваний. Во многих случаях теперь можно узнать, насколько вероятно, что человек заболеет той или иной болезнью, основываясь на своем геноме.

Ученые надеются, что это приведет к большим революциям в медицине в последующие столетия – поскольку медицина догоняет генетику, когда-нибудь можно будет определить, какие лекарства будут лучше всего действовать при заболевании или какие изменения в образе жизни сохранят здоровье человека, просто читая их ДНК.

Это также привело к возникновению новых этических и экономических проблем.

Некоторые женщины, чьи гены имеют определенные мутация например, гена BRCA1 / 2 предпочитают удалять грудь и яичники, даже если они здоровы – потому что они знают, что у них есть большая вероятность развития рака в этих органах.

В 2013 году Анджелина Джоли попала в заголовки газет, обнародовав свой выбор удалить собственную грудь, узнав с помощью генетического теста, что у нее есть 87% шанс когда-нибудь заболеть раком молочной железы.

В других случаях генетики могут сказать людям, что у них разовьется серьезное заболевание, но у них пока нет инструментов, чтобы остановить его. Например, люди в семьях с болезнью Хантингтона могут узнать, есть ли у них ген для этой разрушительной и неизбежно фатальной деменции. Но что они могут сделать с этой информацией?

Неожиданная экономическая проблема возникла у медицинских страховых компаний. Страховые компании всегда делали свои деньги, играя на азартных играх, кто, вероятно, заболел, а кто нет. Теперь, когда существуют инструменты, позволяющие компаниям выяснить, у кого больше шансов заболеть, с очень высокой степенью детализации, возникли опасения, что люди с нездоровыми генами могут платить гораздо больше за медицинское страхование, чем люди со здоровыми генами.

викторина

1. Что из следующего НЕ было известно, когда Грегор Мендель начал свои исследования?A. Это потомство имело тенденцию напоминать своих родителейB. У тех родителей иногда было потомство, которое не было похоже ни на одного из них.C. Что некоторые черты доминируют, а некоторые рецессивныD. Ни один из вышеперечисленных

Ответ на вопрос № 1

С верно. Мендель разработал теорию доминантных и рецессивных генов после тщательного изучения модели наследования признаков среди растений гороха в течение нескольких поколений.

2. Что из нижеперечисленного НЕ было причиной неправильной классификации многих организмов до появления молекулярной генетики?A. Организмы выглядели похожими под микроскопомB. Организмы развили похожие чертыC. Ученые не могли прочитать «исходные коды» организмов и должны были работать над поверхностными характеристикамиD. Ученые прошлого были менее умны, чем ученые сегодня

Ответ на вопрос № 2

D верно. Ученые прошлого были невероятно инновационными, разрабатывая эксперименты, которые дали блестящие идеи с очень ограниченными инструментами. Но без умения читать организмы генетический код они были ограничены в предположении о том, как классифицировать организмы на основе их поверхностных характеристик.

3. Что из нижеперечисленного НЕ является возможным по мере развития генетики?A. Может стать возможным заменить нездоровые гены здоровыми генами, если безопасно генная инженерия вектор для человека разработан.B. Возможно, сразу станет возможным выбрать лучший препарат для лечения заболевания, основываясь на его генетическом профиле.C. Может потребоваться принятие законов, обеспечивающих защиту людей с генами при определенных заболеваниях от дискриминации и доступ к медицинскому обслуживанию.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 3

D верно. Все это возможности для следующего столетия, поскольку ученые продолжают больше узнавать о генах и о том, как с ними работать!

Ссылки

  • Дарвин, C. (1902). Происхождение видов. Нью-Йорк: Американская Домашняя Библиотечная Компания.
  • Туми, А. (2013, 16 августа). Двойная мастэктомия Анджелины Джоли. Получено 29 апреля 2017 г., http://www.eonline.com/news/449797/angelina-jolie-s-double

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *