Η Γενετική είναι ο κλάδος της βιολογίας που είναι υπεύθυνος για τη μελέτη του μηχανισμού μετάδοσης φυσικών χαρακτηριστικών, βιοχημικών ή συμπεριφοράς από γενιά σε γενιά. Με άλλα λόγια, μελετά τον τρόπο με τον οποίο μεταδίδεται ή κληρονομείται κάθε χαρακτηριστικό των ατόμων του ίδιου είδους. Η γενετική γεννήθηκε από τα πρώτα πειράματα διέλευσης των φυτών που πραγματοποιήθηκαν από τον μοναχό Γκρέγκορ Μέντελ. Μέσα από τις αναλύσεις του, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα κληρονομικά χαρακτηριστικά καθορίζονται από την παρουσία μερικών διαφορετικών κληρονομικών παραγόντων, καθένας από τους οποίους προέρχεται ανεξάρτητα από έναν από τους γονείς.
Τι είναι η γενετική
Πίνακας περιεχομένων
Ο ορισμός της γενετικής δείχνει ότι αυτός είναι αυτός που μελετά τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των ζωντανών όντων, είτε φυσιολογικά, μορφολογικά, συμπεριφορικά κ.λπ. που μεταφέρονται, δημιουργούνται και εκφράζονται από γενιά σε γενιά, υπό διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η έννοια της γενετικής αναφέρεται επίσης σε αυτό που σχετίζεται με μια αρχή, αρχή ή τη ρίζα του κάτι.
Επομένως, διορθώνοντας αυτόν τον σύνδεσμο και προσδιορίζοντας ότι είναι γενετικός, με κυριολεκτική έννοια μπορούμε να προσδιορίσουμε ότι αναφέρεται σε οτιδήποτε σχετίζεται με τη φυλή ή τη γέννηση ενός οντος.
Είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι για να προσδιοριστεί η ετυμολογική προέλευση της λέξης γενετική, είναι απαραίτητο να μετακινηθείτε στα ελληνικά. Μέσα σε αυτήν τη γλώσσα η λέξη γενετική σχηματίζεται από τα συνδικάτα δύο λέξεων: "genos" που όταν μεταφραστεί σημαίνει λογική, προέλευση ή γέννηση και το επίθημα "ikos" που σημαίνει ότι είναι "σχετικό με".
Από την άλλη πλευρά, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τι είναι τα γονίδια, καθώς αυτές είναι οι μονάδες πληροφοριών που χρησιμοποιούν οι οργανισμοί για να μεταφέρουν ένα χαρακτηριστικό στους απογόνους. Το γονίδιο έχει κωδικοποιήσει τις οδηγίες για την αφομοίωση όλων των πρωτεϊνών ενός οργανισμού. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι αυτές που τελικά θα προσφέρουν μια θέση για όλους τους χαρακτήρες ενός ατόμου (φαινότυπος).
Κάθε ζωντανό ον διαθέτει για κάθε συγκεκριμένο χαρακτηριστικό, ένα ζευγάρι γονιδίων, ένα που έχει λάβει από τη μητέρα του και το άλλο από τον πατέρα του. Υπάρχουν γονίδια που κυριαρχούν και εφαρμόζουν πάντα τις πληροφορίες που μεταφέρουν. Άλλοι, αντίθετα, είναι υπολειπόμενοι και όταν αυτό συμβαίνει εκφράζονται μόνο όταν υπάρχει απουσία των κυρίαρχων γονιδίων. Σε άλλες περιπτώσεις, η εκδήλωση εξαρτάται ή όχι από το φύλο του ατόμου, σε αυτό το σημείο μιλάμε για γονίδια που σχετίζονται με το φύλο.
Τα γονίδια είναι στην πραγματικότητα κλάσματα δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), ένα μόριο που βρίσκεται στον πυρήνα όλων των κυττάρων και αποτελεί βασικό μέρος των χρωμοσωμάτων. Συμπερασματικά, το DNA είναι ένα μόριο στο οποίο αποθηκεύονται οι οδηγίες που διαμορφώνουν την ανάπτυξη και τη λειτουργία των ζωντανών οργανισμών.
Τι μελετά η γενετική
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ποιες μελέτες γενετικής είναι η κληρονομικότητα από επιστημονική άποψη. Η κληρονομικότητα είναι άμεση για τους ζωντανούς οργανισμούς και επομένως για τα ανθρώπινα όντα, το πεδίο εφαρμογής της είναι τόσο ευρύ που απαιτεί διαίρεση σε διάφορες κατηγορίες και υποκατηγορίες που αλλάζουν ανάλογα με το είδος των ειδών που μελετήθηκαν.
Αυτή η επιστήμη αποκτά ιδιαίτερη σημασία όταν μελετά τη γενετική κληρονομιά των ασθενειών, καθώς με τον ίδιο τρόπο που το χρώμα των ματιών κληρονομείται από τους γονείς στα παιδιά, υπάρχουν επίσης κληρονομικές ή γενετικές ασθένειες. Αυτές οι καταστάσεις προκύπτουν επειδή οι πληροφορίες για τη συγκέντρωση των πρωτεϊνών δεν είναι σωστές, έχουν τροποποιηθεί έτσι ώστε η πρωτεΐνη να συντίθεται και να μην μπορεί να εκτελέσει τη λειτουργία της επαρκώς, δίνοντας τη θέση στην ομάδα των συμπτωμάτων της νόσου.
Φόρτωση…Σημασία της μελέτης της γενετικής
Η σημασία αυτής της πειθαρχίας έγκειται στο γεγονός ότι χάρη σε αυτήν η επιστήμη είχε τη δυνατότητα να αλλάξει διάφορες ανωμαλίες (γενετικές μεταλλάξεις) που προκύπτουν στα έμβια όντα λόγω της κληρονομιάς των προγόνων τους, η οποία σε ορισμένες περιπτώσεις τις εμποδίζει μπορεί να ζήσει μια φυσιολογική ζωή.
Με τον ίδιο τρόπο, πρέπει να αναφερθεί ότι χάρη στη γενετική, έχουν ανακαλυφθεί πολλές μέθοδοι που έχουν χρησιμεύσει για τον έλεγχο ασθενειών που τα προηγούμενα χρόνια ήταν θανατηφόρες και ότι σιγά-σιγά μειώθηκε η συχνότητά τους.
Οι μεγάλες συνεισφορές του στην εξέλιξη των ειδών και στις λύσεις σε ασθένειες ή γενετικά προβλήματα αποδείχθηκαν το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του, ακόμη και όταν σε ορισμένα πειράματα οδηγούν σε αντιπαραθέσεις σε φιλοσοφικό και ηθικό επίπεδο.
Ιστορία της γενετικής
Η ιστορία της γενετικής πιστεύεται ότι ξεκινά με τις έρευνες του Αυγουστίνου μοναχού Γκρέγκορ Μέντελ. Η μελέτη του για τον υβριδισμό στα μπιζέλια, που παρουσιάστηκε το 1866, περιγράφει αυτό που αργότερα είναι γνωστό ως νόμοι του Μέντελ.
Το 1900 έγινε η ανακάλυψη του Mendel από τους Carl Correns, Hugo de Vries και Erich von Tschermak, και μέχρι το 1915 τα βασικά θεμέλια της γενετικής της Μεντελίας εφαρμόστηκαν σε μια μεγάλη ποικιλία οργανισμών, οι ειδικοί ανέπτυξαν τη θεωρία του χρωμοσώματος κληρονομιά, η οποία εγκρίθηκε ευρέως για τα έτη 1925.
Ταυτόχρονα με τα πειραματικά έργα, οι επιστήμονες δημιούργησαν τη στατιστική εικόνα της κληρονομιάς των πληθυσμών και πέρασαν την ερμηνεία της στη μελέτη της εξέλιξης.
Με σταθερά τα βασικά μοντέλα γενετικής κληρονομιάς, διαφορετικοί βιολόγοι επέστρεψαν σε μελέτες σχετικά με τα φυσικά χαρακτηριστικά των γονιδίων. Στη δεκαετία του 1940 και στις αρχές της δεκαετίας του 1950, οι δοκιμές καθόρισαν το DNA ως το θραύσμα των χρωμοσωμάτων που διέθεταν γονίδια.
Το όραμα της απόκτησης νέων μοντέλων οργανισμών, καθώς και βακτηριδίων και ιών, σε συνδυασμό με την ανακάλυψη της εύθραυστης έλικας του DNA το 1953, καθιέρωσε τη μετάβαση στην εποχή της μοριακής γενετικής. Τα επόμενα χρόνια, ορισμένοι επιστήμονες ανέπτυξαν μεθόδους παραγγελίας πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων, ενώ άλλοι ειδικοί επεξεργάστηκαν τη σχέση μεταξύ αυτών των δύο κατηγοριών βιομορίων, που ονομάζονται γενετικός κώδικας.
Η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης έγινε ένα μείζον ζήτημα στη δεκαετία του 1969, και από τη δεκαετία του 1970 η γονιδιακή έκφραση θα μπορούσε να χειραγωγηθεί και να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας μηχανική.
Οι νόμοι του Μεντέλ
Υπάρχουν 3 νόμοι που ορίζονται από τον επιστήμονα Mendel, οι οποίοι θεσπίστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν μέχρι σήμερα, είναι:
Ο 1ος νόμος του Μεντέλ
Νόμος της Ομοιομορφίας των υβριδίων της πρώτης γενιάς:
Αυτός ο νόμος ορίζει ότι εάν δύο καθαρά είδη συνδέονται για έναν συγκεκριμένο χαρακτήρα, οι απόγονοι του πρώτου απογόνου θα είναι όλοι ίσοι μεταξύ τους, γονότυποι και φαινοτυπικά και φαινοτυπικά πανομοιότυποι με έναν από τους γονείς τους (κυρίαρχου γονότυπου), ανεξάρτητα από την κατεύθυνση του συνδέσμου..
Αναπαριστάται με κεφαλαία γράμματα (A = Πράσινο) τα κυρίαρχα και με πεζά τα υπολειπόμενα (a = κίτρινο), θα εκφράζεται με αυτόν τον τρόπο:
AA x aa = Aa, Aa, Aa, Aa.
Εν ολίγοις, υπάρχουν στοιχεία για κάθε χαρακτήρα που χωρίζονται όταν δημιουργούνται τα σεξουαλικά κελιά και ενώνονται ξανά όταν συμβαίνει η σύλληψη.
Ο 2ος νόμος του Μεντέλ
Αρχή διαχωρισμού:
Ο δεύτερος νόμος ορίζει ότι στη δεύτερη παράδοξη γενιά που επιτυγχάνεται ως αποτέλεσμα της διέλευσης δύο όντων της πρώτης γνήσιας γενιάς, ο φαινότυπος και ο γονότυπος του υπολειπόμενου θέματος της πρώτης γενικής δημιουργίας (aa) διασώζεται, λαμβάνοντας 25%. Το υπόλοιπο 75%, φαινοτυπικά παρόμοιο, το 25% έχει γονότυπο του άλλου αρχικού γονικού (ΑΑ) και το υπόλοιπο 50% ανήκει στον γονότυπο της πρώτης γενετικής γενιάς.
Ο Μεντέλ πέτυχε αυτόν τον νόμο συνδυάζοντας διαφορετικές ποικιλίες ετερόζυγων οργανισμών και κατάφερε να οπτικοποιήσει μέσω των δοκιμών του ότι πέτυχε πολλά με χαρακτηριστικά πράσινου δέρματος και άλλα με κίτρινα χαρακτηριστικά δέρματος, επιβεβαιώνοντας ότι η ισορροπία ήταν ¾ πράσινου τόνου και 1/4 κίτρινη απόχρωση (3: 1)
Aa x Aa = AA, Aa, Aa, aa.
Ο 3ος νόμος του Μεντέλ
Νόμος της ανεξάρτητης μεταφοράς ή της ανεξαρτησίας των χαρακτήρων.
Σε αυτόν τον νόμο, ο Μέντελ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι διαφορετικά χαρακτηριστικά κληρονομούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, δεν υπάρχει σχέση μεταξύ τους, επομένως ο γενετικός κώδικας ενός χαρακτηριστικού δεν βλάπτει το μοντέλο κληρονομιάς του άλλου. Διεξάγεται μόνο σε γονίδια που δεν σχετίζονται (δηλαδή, βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα) ή βρίσκονται σε πολύ απομακρυσμένες περιοχές του ίδιου χρωμοσώματος.
Σε αυτήν την περίπτωση, ο απόγονος θα συνεχίσει τις αναλογίες που ερμηνεύονται με γράμματα, γονέων με δύο χαρακτηριστικά AALL και aall (όπου κάθε γράμμα συμβολίζει ένα χαρακτηριστικό και κυριαρχία από το πεζά ή κεφαλαία γράμματα), μεταξύ ζευγαριών καθαρών ειδών, που εφαρμόζονται σε δύο χαρακτηριστικά, Ως αποτέλεσμα θα εμφανιστούν οι ακόλουθοι γαμέτες: AL x al = AL, AL, aL, al.
Φόρτωση…Τύποι γενετικής
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι μετάδοσης γονιδίων που υπόκεινται σε διακριτές μονάδες που ονομάζονται "γονίδια". Τα ανθρώπινα όντα έχουν 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων, ένα ζευγάρι προέρχεται από τον πατέρα και ένα άλλο ζευγάρι από τη μητέρα. Τα χρωμοσώματα είναι δομές που περικλείουν φύλα και όπου μπορεί να υπάρχουν διαφορετικές μορφές του ίδιου γονιδίου, τα οποία ονομάζονται "αλληλόμορφα".
Οι τύποι κληρονομιάς είναι οι εξής:
Κυρίαρχο-υπολειπόμενο
Συμβαίνει όταν ένα από τα γονίδια κυριαρχεί πάνω από ένα άλλο και τα χαρακτηριστικά τους κυριαρχούν.
Ημιτελής κυρίαρχη
Προέρχεται όταν κανένα από τα ζευγάρια γονιδίων δεν κυριαρχεί στο άλλο, έτσι ώστε το χαρακτηριστικό της κληρονομιάς είναι ένας συνδυασμός δύο αλληλόμορφων.
Πολυγενετική
Συμβαίνει όταν ένα μεμονωμένο χαρακτηριστικό αντιμετωπίζεται από δύο ή περισσότερα αλληλόμορφα και υπάρχουν ελάχιστες διαφορές στο σχήμα του. Για παράδειγμα, το μέγεθος.
Συνδέεται με το σεξ
Συμβαίνει όταν τα αλληλόμορφα βρίσκονται στα χρωμοσώματα του φύλου (που ανήκουν στο ζεύγος αριθμός 23), τα οποία εκφράζονται με τα γράμματα "XY" στο αρσενικό και "XX" στο θηλυκό. Τα αρσενικά μπορούν να μεταδώσουν το χρωμόσωμά τους Y στα αρσενικά παιδιά τους, οπότε δεν έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά που σχετίζονται με το Χ από τον πατέρα. Αντίθετα, συμβαίνει με τη μητέρα που μεταδίδει το Χ χρωμόσωμά της μόνο στις κόρες της.
γενετική μηχανική
Η γενετική μηχανική είναι ένας κλάδος της μηχανικής που, όπως και όλοι οι άλλοι, σχετίζονται μεταξύ τους, καθώς η κύρια βάση της είναι εμπειρικές και επιστημονικές γνώσεις που εφαρμόζονται για την αποτελεσματική μετατροπή των δυνάμεων της φύσης και των υλικών. στην πρακτική εργασία για την ανθρωπότητα, μεταξύ άλλων.
Η γενετική μηχανική είναι η διαδικασία που εκτελεί την αλλαγή των κληρονομικών χαρακτηριστικών ενός ζωντανού όντος σε μια προκαθορισμένη άποψη από γενετικές μεταλλάξεις. Συνήθως εφαρμόζονται για να επιτευχθεί ότι ορισμένοι μικροοργανισμοί όπως ιοί ή βακτήρια, αυξάνουν τη σύνθεση ενώσεων, αναπαράγουν νέες ενώσεις ή συνδέονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Άλλες χρήσεις αυτής της μεθόδου, που ονομάζονται επίσης μέθοδος ανασυνδυασμένου DNA, περιλαμβάνουν τη γονιδιακή θεραπεία, την παράδοση ενός συντηγμένου γονιδίου σε ένα άτομο που πάσχει από δυσπλασία ή που πάσχει από ασθένειες όπως καρκίνος ή σύνδρομο επίκτητης ανοσοανεπάρκειας (AIDS).
Η γενετική μηχανική ή ονομαζόταν γενετικός χειρισμός έχει αναπτύξει μια ποικιλία τεχνικών, αλλά η επανάληψη ή η κλωνοποίηση προκάλεσε τη μεγαλύτερη διαμάχη, όπως συμβαίνει με την κλωνοποίηση των προβάτων "Dolly" το 1997. Επιπλέον, χάρη σε αυτό Στην επιστήμη, ήταν δυνατό να τροποποιηθούν διάφορες ανωμαλίες που παρουσιάζει το ζωντανό ον λόγω της κληρονομιάς των προγόνων του, να μελετήσει και να επιτύχει την αλληλουχία του ανθρώπινου γονιδιώματος, και να εφεύρει και να ανακαλύψει μεθόδους για τον έλεγχο ασθενειών που ήταν προηγουμένως θανατηφόρες.
Φόρτωση…Σχετικά με τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς
Γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί μπορούν να οριστούν ως ζωντανά όντα στα οποία το γενετικό υλικό DNA τροποποιήθηκε τεχνητά. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται γενικά «σύγχρονη βιοτεχνολογία», σε άλλες περιπτώσεις ονομάζεται επίσης «τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA». Αυτή η γενετική μεταβλητότητα επιτρέπει τη μεταφορά επιλεγμένων μεμονωμένων γενών από το ένα ζωντανό ον στο άλλο, καθώς και μεταξύ άσχετων ειδών.
Αυτές οι τεχνικές χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία γενετικά τροποποιημένων οργανισμών, οι οποίοι αργότερα χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη καλλιεργειών τροφίμων που έχουν γενετικά τροποποιηθεί.
