Die wette van oorerwing het menslike aandag getrek sedert die tyd toe dit die eerste keer duidelik geword het dat genetika iets meer materieel is as sommige hoër magte. Die moderne mens weet dat organismes die vermoë het om soortgelyk aan hulleself voort te plant, terwyl die nageslag spesifieke kenmerke en kenmerke ontvang wat inherent aan hul ouers is. Reproduksie word gerealiseer as gevolg van die vermoë om genetiese inligting tussen generasies oor te dra.
Teorie: Jy kan nooit te veel hê nie
Die wette van oorerwing het eers relatief onlangs aktief ondersoek. 'n Indrukwekkende stap vorentoe in hierdie saak is in die vorige eeu gemaak toe Sutton en Boveri 'n nuwe hipotese aan die publiek gebring het. Dit was toe dat hulle voorgestel het dat chromosome waarskynlik genetiese data dra. Ietwat later het tegnologie die chemiese studie van die chromosoomsamestelling moontlik gemaak. Dit het geopenbaardie teenwoordigheid van spesifieke nukleïenverbindings van proteïene. Proteïene het geblyk inherent te wees in 'n groot verskeidenheid strukture en die besonderhede van die chemiese samestelling. Wetenskaplikes het lank geglo dat dit proteïene is wat die hoofaspek was wat die oordrag van genetiese data tussen generasies verseker het.
Dekades se navorsing oor hierdie onderwerp het nuwe insig in die belangrikheid van sel-DNS verskaf. Soos wetenskaplikes onthul het, is slegs sulke molekules 'n wesenlike draer van nuttige inligting. Molekules is 'n element van die chromosoom. Vandag is byna enige van ons landgenote wat 'n algemene opvoeding ontvang het, sowel as inwoners van baie ander lande, deeglik bewus van hoe betekenisvol DNA-molekules vir 'n persoon is, die normale ontwikkeling van die menslike liggaam. Baie dink die betekenis van hierdie molekules in terme van oorerwing.
Genetika as 'n wetenskap
Molekulêre genetika, wat handel oor die studie van sel-DNS, het 'n alternatiewe naam - biochemies. Hierdie gebied van wetenskap is gevorm op die kruising van biochemie en genetika. Die gekombineerde wetenskaplike rigting is 'n produktiewe gebied van menslike navorsing, wat die wetenskaplike gemeenskap voorsien het van 'n groot hoeveelheid nuttige inligting wat nie beskikbaar is vir mense wat net by biochemie of genetika betrokke is nie. Eksperimente wat deur professionele persone in hierdie veld uitgevoer word, behels die werk met talle lewensvorme en organismes van verskillende tipes en kategorieë. Die belangrikste resultate wat deur die wetenskaplike gemeenskap verkry is, is die resultaat van die studie van menslike gene, sowel as verskeiemikroörganismes. Onder laasgenoemde, van die belangrikstes, is Eisheria coli, lambda-fage van hierdie mikrobes, neurospore crassa swamme en Saccharomyces cerevisia.
Genetiese basisse
Ventenskaplikes het lank geen twyfel oor die belangrikheid van die chromosoom in die oordrag van oorerflike inligting tussen generasies nie. Soos gespesialiseerde toetse getoon het, word chromosome gevorm deur sure, proteïene. As jy 'n kleureksperiment uitvoer, sal die proteïen uit die molekule vrygestel word, maar die NA sal in plek bly. Wetenskaplikes het 'n groter hoeveelheid bewyse wat ons toelaat om te praat oor die ophoping van genetiese inligting in NK. Dit is deur hulle dat data tussen generasies oorgedra word. Organismes wat deur selle gevorm word, virusse wat DNS het, ontvang inligting van die vorige generasie deur DNS. Sommige virusse bevat RNA. Dit is hierdie suur wat verantwoordelik is vir die oordrag van inligting. RNA, DNA is NK, wat gekenmerk word deur sekere strukturele ooreenkomste, maar daar is ook verskille.
Studie van die rol van DNS in oorerwing, het bevind dat die molekules van so 'n suur vier tipes stikstofverbindings en deoksiribose bevat. As gevolg van hierdie elemente word genetiese inligting oorgedra. Die molekule bevat purienstowwe adenien, guanien, pirimidien kombinasies timien, sitosien. Die chemiese molekulêre ruggraat is suikerreste wat afgewissel word met fosforsuurreste. Elke oorblyfsel het 'n skakel met die koolstofformule deur suikers. Stikstofbasisse word aan die kante aan suikerreste geheg.
Name en datums
Wetenskaplikes,deur die biochemiese en molekulêre grondslae van oorerwing te ondersoek, kon hulle eers in die 53ste die strukturele kenmerke van DNA identifiseer. Die outeurskap van wetenskaplike inligting word aan Crick, Watson, opgedra. Hulle het bewys dat enige DNS die biologiese spesifieke eienskappe van oorerwing in ag neem. Wanneer u 'n model bou, moet u onthou van die verdubbeling van onderdele en die vermoë om oorerflike inligting te versamel, oor te dra. Die molekule is moontlik in staat om te muteer. Chemiese komponente, hul kombinasie, tesame met die benaderings van X-straaldiffraksiestudies, het dit moontlik gemaak om die molekulêre struktuur van DNA as 'n dubbelheliks te bepaal. Dit word gevorm deur helftes van antiparallelle tipe spirale. Die suiker-fosfaat-ruggraat word met waterstofbindings versterk.
In die studie van die molekulêre basis van oorerwing en veranderlikheid, is die werke van Chargaff van besondere belang. Die wetenskaplike het hom gewy aan die studie van die nukleotiede wat in die struktuur van die nukleïensuur teenwoordig is. Soos dit moontlik was om te onthul, word elke so 'n element gevorm deur stikstofbasisse, fosforreste, suiker. Korrespondensie van die molêre inhoud van timien, adenien is geopenbaar, die ooreenkoms van hierdie parameter vir sitosien en guanien is vasgestel. Daar is aanvaar dat elke timienresidu 'n gepaarde adenien het, en vir guanien is daar 'n sitosien.
Dieselfde maar so anders
Studie van nukleïensure as die basis van oorerwing, het wetenskaplikes vasgestel dat DNS tot die kategorie polinukleotiede behoort wat deur talle nukleotiede gevorm word. Die mees onvoorspelbare reekse van elemente in 'n ketting is moontlik. Teoreties het reeksdiversiteit geenbeperkings. DNA het spesifieke eienskappe wat verband hou met die gepaarde rye van sy komponente, maar basisparing vind plaas volgens biologiese en chemiese wette. Dit laat jou toe om rye van verskillende kettings vooraf te definieer. Hierdie kwaliteit word komplementariteit genoem. Dit verduidelik die vermoë van 'n molekule om sy eie struktuur perfek weer te gee.
Wanneer hulle oorerflikheid en veranderlikheid deur DNS bestudeer het, het wetenskaplikes ontdek dat die stringe wat DNS vorm die sjablone is vir die vorming van komplementêre blokke. Vir 'n reaksie om plaas te vind, wikkel die molekule af. Die proses gaan gepaard met die vernietiging van waterstofbindings. Basisse interaksie met komplementêre komponente, wat lei tot die generering van spesifieke bindings. Nadat die nukleotiede vasgestel is, vind die kruisbinding van die molekule plaas, wat lei tot die verskyning van 'n nuwe polinukleotiedvorming, waarvan die volgorde van dele vooraf bepaal word deur die beginmateriaal. Dit is hoe twee identiese molekules verskyn, versadig met identiese inligting.
Replica: 'n waarborg van permanensie en verandering
Beskryf hierbo gee 'n idee van die implementering van oorerwing en veranderlikheid deur DNA. Die replikasiemeganisme verduidelik hoekom DNA in elke organiese sel teenwoordig is, terwyl die chromosoom 'n unieke organoïed is wat kwantitatief en kwalitatief met buitengewone akkuraatheid reproduseer. Hierdie metode van werklike verspreiding was nie haalbaar totdat die feit van die dubbelheliese komplementêre struktuur van die molekule vasgestel is nie. Crick, Watson, wat voorheen aangeneem het wat die molekulêre struktuur was, blyk heeltemal reg te wees, hoewel wetenskaplikes mettertyd begin twyfel het oor die korrektheid van hul visie van die replikasieproses. Aanvanklik is geglo dat spirale van een ketting gelyktydig verskyn. Dit is bekend dat ensieme wat molekulêre sintese in die laboratorium kataliseer, net in een rigting werk, dit wil sê, eers verskyn een ketting, dan die tweede.
Moderne metodes om menslike oorerwing te bestudeer het dit moontlik gemaak om diskontinue DNA-generering te simuleer. Die model het in die 68ste verskyn. Die basis vir haar voorstel was eksperimentele werk met behulp van Eisheria coli. Die outeurskap van wetenskaplike werk word aan Orzaki toegeken. Moderne spesialiste het akkurate data oor die nuanses van sintese met betrekking tot eukariote, prokariote. Vanaf die genetiese molekulêre vurk vind ontwikkeling plaas deur fragmente te genereer wat deur DNA-ligase bymekaar gehou word.
Daar word aanvaar dat die sinteseprosesse kontinu is. Die replikatiewe reaksie behels talle proteïene. Die afwikkeling van die molekule vind plaas as gevolg van die ensiem, die behoud van hierdie toestand word gewaarborg deur die destabiliserende proteïen, en die sintese verloop deur die polimerase.
Nuwe data, nuwe teorieë
Deur moderne metodes te gebruik om menslike oorerwing te bestudeer, het kundiges geïdentifiseer waar replikasiefoute vandaan kom. Die verduideliking het moontlik geword toe presiese inligting oor die meganismes van kopiëring van molekules en die spesifieke kenmerke van die molekulêre struktuur beskikbaar geword het. Die replikasieskema verondersteldivergensie van ouermolekules, met elke helfte wat as 'n matriks vir 'n nuwe ketting optree. Sintese word gerealiseer as gevolg van waterstofbindings van basisse, sowel as mononukleotiedelemente van die voorraad metaboliese prosesse. Om bindings van tiamien, adenien of sitosien, guanien te genereer, is die oorgang van stowwe na die toutomere vorm nodig. In die akwatiese omgewing is elkeen van hierdie verbindings in verskeie vorme teenwoordig; hulle is almal tautomeries.
Daar is meer waarskynlike en minder algemene opsies. 'n Kenmerkende kenmerk is die posisie van die waterstofatoom in die molekulêre struktuur. As die reaksie voortgaan met 'n seldsame variant van die toutomere vorm, lei dit tot die vorming van bindings met die verkeerde basis. Die DNA-string ontvang 'n verkeerde nukleotied, die volgorde van elemente verander stabiel, 'n mutasie vind plaas. Die mutasiemeganisme is eers deur Crick, Watson, verduidelik. Hul gevolgtrekkings vorm die basis van die moderne idee van die mutasieproses.
RNA-kenmerke
Deur die molekulêre basis van oorerwing te bestudeer, kon wetenskaplikes nie minder belangrik as DNA-nukleïensuur – RNA – ignoreer nie. Dit behoort tot die groep polinukleotiede en het strukturele ooreenkomste met dié wat vroeër beskryf is. Die belangrikste verskil is die gebruik van ribose as die oorblyfsels wat as die grondslag van die koolstofruggraat dien. In DNA, onthou ons, word hierdie rol deur deoksiribose gespeel. Die tweede verskil is dat timien deur uracil vervang word. Hierdie stof behoort ook tot die klas pirimidiene.
Studie van die genetiese rol van DNA en RNA het wetenskaplikes eers die relatiefonbeduidende verskille in die chemiese strukture van die elemente, maar verdere studie van die onderwerp het getoon dat hulle 'n kolossale rol speel. Hierdie verskille korrigeer die biologiese betekenis van elk van die molekules, so die genoemde polinukleotiede vervang mekaar nie vir lewende organismes nie.
RNS word meestal deur een string gevorm, verskil van mekaar in grootte, maar die meeste van hulle is kleiner as DNS. Virusse wat RNA bevat het in hul struktuur sulke molekules wat deur twee stringe geskep word - hul struktuur is so na as moontlik aan DNA. In RNA word genetiese data opgehoop en tussen generasies deurgegee. Ander RNA's word in funksionele tipes verdeel. Hulle word op DNA-sjablone gegenereer. Die proses word deur RNA-polimerases gekataliseer.
Inligting en oorerwing
Moderne wetenskap, wat die molekulêre en sitologiese grondslae van oorerwing bestudeer, het nukleïensure geïdentifiseer as die hoofobjek van die ophoping van genetiese inligting – dit geld eweneens vir alle lewende organismes. In die meeste lewensvorme speel DNS 'n sleutelrol. Die data wat deur die molekule opgehoop word, word gestabiliseer deur nukleotiedvolgordes wat tydens seldeling volgens 'n onveranderde meganisme gereproduseer word. Molekulêre sintese gaan voort met die deelname van ensiemkomponente, terwyl die matriks altyd die vorige nukleotiedketting is, wat wesenlik tussen selle oorgedra word.
Soms word studente in die raamwerk van biologie en mikrobiologie die oplossing van probleme in genetika gegee vir 'n visuele demonstrasie van afhanklikhede. Die molekulêre basisse van oorerwing in sulke probleme word beskou as relatief tot DNA,sowel as RNA. Daar moet onthou word dat in die geval van 'n molekule waarvan die genetika deur RNA vanaf een heliks aangeteken word, voortplantingsprosesse volgens 'n metode soortgelyk aan dié wat vroeër beskryf is, verloop. Die sjabloon is RNA in 'n vorm wat gerepliseer kan word. Dit verskyn in die sellulêre struktuur as gevolg van aansteeklike indringing. Die begrip van hierdie proses het wetenskaplikes in staat gestel om die verskynsel van die geen te verfyn en die kennisbasis daaroor uit te brei. Klassieke wetenskap verstaan die geen as 'n eenheid van inligting wat tussen generasies oorgedra word en in eksperimentele werk geopenbaar word. Die geen is in staat tot mutasies, gekombineer met ander eenhede van dieselfde vlak. Die fenotipe waaroor 'n organisme beskik, word presies deur die geen verklaar - dit is sy hooffunksie.
In die wetenskap is die geen as 'n funksionele basis van oorerwing aanvanklik ook beskou as 'n eenheid wat verantwoordelik is vir rekombinasie, mutasie. Tans is dit betroubaar bekend dat hierdie twee eienskappe die verantwoordelikheid is van die nukleotiedpaar wat in DNS ingesluit is. Maar die funksie word verskaf deur 'n nukleotiedvolgorde van honderde en selfs duisende eenhede wat die aminosuurproteïenkettings bepaal.
Proteïene en hul genetiese rol
In moderne wetenskap, wat die klassifikasie van gene bestudeer, word die molekulêre basisse van oorerwing beskou vanuit die oogpunt van die belangrikheid van proteïenstrukture. Alle lewende materie word gedeeltelik deur proteïene gevorm. Hulle word beskou as een van die belangrikste komponente. Proteïen is 'n unieke aminosuurvolgorde wat plaaslik transformeer wanneerteenwoordigheid van faktore. Dikwels is daar twee dosyn tipes aminosure, ander word gegenereer onder die invloed van ensieme van die hoof twintig.
Die diversiteit van proteïeneienskappe hang af van die primêre molekulêre struktuur, die aminosuurpolipeptiedvolgorde wat die proteïen vorm. Die eksperimente wat uitgevoer is, het duidelik getoon dat die aminosuur 'n streng gedefinieerde lokalisering in die DNA-nukleotiedketting het. Wetenskaplikes het dit die parallelle van proteïenelemente en nukleïensure genoem. Die verskynsel word kolineariteit genoem.
DNA-kenmerke
Biochemie en genetika, wat die molekulêre basis van oorerwing bestudeer, is wetenskappe waarin spesiale aandag aan DNS gegee word. Hierdie molekule word as 'n lineêre polimeer geklassifiseer. Studies het getoon dat die enigste transformasie wat vir die struktuur beskikbaar is, die nukleotiedvolgorde is. Dit is verantwoordelik vir die kodering van die volgorde van aminosure in die proteïen.
In eukariote is DNA in die selkern geleë, en proteïengenerering vind in die sitoplasma plaas. DNS speel nie die rol van 'n sjabloon vir die proses van proteïengenerering nie, wat beteken dat 'n intermediêre element benodig word wat verantwoordelik is vir die vervoer van genetiese inligting. Studies het getoon dat die rol aan die RNA-sjabloon toegeken word.
Soos getoon deur die wetenskaplike werk gewy aan die molekulêre basisse van oorerwing, word inligting van DNA na RNA oorgedra. RNA kan data na proteïen en DNA oordra. Die proteïen ontvang data van die RNA en stuur dit na dieselfde struktuur. Daar is geen direkte skakels tussen DNA en proteïene nie.
Genetiesinligting: dit is interessant
Soos wetenskaplike werke gewy aan die molekulêre basisse van oorerwing getoon het, is genetiese data inerte inligting wat slegs in die teenwoordigheid van 'n eksterne energiebron en boumateriaal gerealiseer word. DNA is 'n molekule wat nie sulke hulpbronne het nie. Die sel ontvang wat hy benodig van buite deur proteïene, dan begin transformasiereaksies. Daar is drie inligtingspaaie wat lewensondersteuning bied. Hulle is aan mekaar verbind, maar onafhanklik. Genetiese data word oorerflik deur DNA-replikasie oorgedra. Die data word deur die genoom geënkodeer - hierdie stroom word as die tweede beskou. Die derde en laaste een is voedingsverbindings wat voortdurend van buite af in die sellulêre struktuur binnedring en dit van energie en boubestanddele voorsien.
Hoe meer gestruktureerd die organisme, hoe meer elemente van die genoom.’n Diverse genestel implementeer die inligting wat daarin geïnkripteer is deur gekoördineerde meganismes. Die data-ryke sel bepaal hoe om individuele inligtingblokke te implementeer. As gevolg van hierdie kwaliteit neem die vermoë om aan te pas by eksterne toestande toe. Die diverse genetiese inligting wat in DNA vervat is, is die grondslag van proteïensintese. Genetiese beheer van sintese is 'n teorie wat in 1961 deur Monod en Jacob geformuleer is. Terselfdertyd het die operonmodel verskyn.
