Log In

Генетика

genekaГенетика — це наука про спадковість і мінливість живих організмів і методи керування ними. У залежності від об’єкта дослідження виділяють генетику рослин, генетику тварин, генетику мікроорганізмів, генетику людини і т. д., а в залежності від використовуваних методів інших дисциплін — біохімічну генетику, молекулярну генетику, екологічну генетику та інші.

Генетика вносить величезний внесок у розвиток теорії еволюції (еволюційна генетика, генетика популяцій). Ідеї та методи генетики знаходять застосування у всіх областях людської діяльності, пов’язаної з живими організмами. Вони мають важливе значення для вирішення проблем медицини, сільського господарства, мікробіологічної промисловості. Новітні досягнення генетики пов’язані з розвитком генетичної інженерії.

У середині XIX століття австрійський монах і ботанік-любитель Грегор Мендель (1822-1884) проводив досліди зі схрещування (за допомогою штучного запилення) рослин одного і того ж виду (спочатку це був горох, пізніше — квасоля), що володіють різними ознаками.

Менделя цікавило, як після схрещування передаються наступним поколінням такі ознаки, як колір горошин (зелені і жовті), їх зовнішній вигляд (гладкі і зморщені), довжина стебла рослини (довгі і короткі). Протягом 8 років Мендель поставив 355 дослідів і отримав близько 13 тисяч рослин-мутантів, ретельно фіксуючи результати спостережень, що дозволило йому зробити висновки, які ми до цих пір називаємо законами Менделя.

У 1863 році він закінчив експерименти, ретельно описав їх результати і надіслав копію вельми авторитетному у той час німецькому ботаніку Карлу Вільгельму фон Негелі. Професор вважав висновки нікому не відомого любителя, до того ж отримані на основі простого підрахунку рослин, не заслуговуючих уваги і дав на них негативний відгук.

У 1866 році Мендель опублікував результати своїх досліджень в одному з провінційних австрійських журналів, але й ця публікація не привернула уваги сучасників. Подвійна невдача збентежила Менделя, і він повернувся до виконання своїх монастирських обов’язків, закинувши дослідження. Ім’я Менделя та його досягнення, ймовірно, так і залишилися б невідомими нащадкам, якщо б три десятиліття по тому не стався один із самих вражаючих випадків в історії науки.

В одному і тому ж році щонайменше три людини — голландець Хуго де Фриз, німець Карл Еріх Корренс та австрієць Еріх фон Чермак — незалежно один від одного прийшли до тих самих висновків, що й Мендель. Не будучи знайомі ні один з одним, ні з роботами Менделя, всі троє в 1900 році підготували матеріали до публікації; всі троє при роботі з літературою на цю тему, до свого великого здивування, натрапили на статтю Менделя; всі троє опублікували свої матеріали в тому ж 1900 році. І всі троє послалися на публікацію Менделя, тим самим вручивши йому пальму першості і незвівши свої роботи до рангу лише підтвердили  зроблену раніше відкриття.

Спадкова інформація організму укладена в хромосомах його клітин. Хромосоми є носіями розташованих в них (у лінійному порядку) генів. Кожен вид організмів володіє унікальним і постійним хромосомним набором. У соматичних (нестатевих) клітинах вищих рослин і тварин хромосома кожного типу представлена у подвійному числі; клітку з двома повними наборами хромосом називають диплоїдної. Сперматозоїди і яйцеклітини, в яких кожна хромосома представлена лише в однині, називають гаплоїдними клітинами. Число хромосом у них удвічі менше, ніж у соматичних клітинах того ж організму. При заплідненні яйцеклітини сперматозоїдом два гаплоїдних набору хромосом об’єднуються, і таким чином відновлюється їх диплоидное число. Близько століття тому один з основоположників генетики Томас Хант Морган (1866-1945) і його співробітники вивчали на дрозофілах механізм успадкування статі.

Їм вдалося виявити, що парні хромосоми самок ідеально відповідають один одному, тому всі їхні яйцеклітини, отримуючи від кожної пари по хромосомі, ідентичні. У самців ж в одній з чотирьох пар одна з хромосом була нормальною (Х-хромосома), а інша — укороченою (Y-хромосома). Це означає, що при утворенні сперматозоїдів половина з них отримує Х-хромосому-му, а друга половина — Y-хромосому. Якщо в одній з генів самки, розташованих в Х-хромосомі, відбувається порушення, парний йому ген виправляє ситуацію. У самців це відбувається далеко не завжди, так як парна Х-хромосомі Y-хромосома містить набагато менше генів. Тому генні порушення виявляються тільки в самців.

Геномом називають сукупність генів, що містяться в гаплоїдному (одинарному) наборі хромосом даного організму. Геном є характеристикою не окремої особини, а видів організмів. У лютому 2001 року в американських журналах «Nature» і «Science» була опублікована розшифровка геному людини. Він вразив всіх своєю «бідністю»: у миші і людини виявилося трохи більше генів, ніж у рису (35 і 25 тисяч відповідно). Двісті генів людина «ділить» з кишковою паличкою. У людини за генами більше схожості з дрозофілами, ніж з грунтовим черв’яком — улюбленими об’єктами генетиків. Людина на 90 відсотків збігається з генами  мишей і трохи більш ніж на 1 відсоток відрізняється від шимпанзе.

Від останніх людину відокремлює втрата кількох важливих генів, що забезпечують імунний захист від бактеріальних та вірусних інфекцій, а також від паразитів. Зате відсутність цих генів зняв обмеження на розвиток мозку.

Для кожного організму характерна лише певна кількість хромосом, що містяться у кожній зі складових його клітин. У плодової мушки (дрозофіли) 8 хромосом, у сорго — 10, у садового гороху — 14, у кукурудзи — 20, у жаби — 22, у томата — 24, у вишні — 32, у щура — 42, у людини — 46, у картоплі — 48, у кози — 60, у качки — 80. Зазначені цифри відносяться до диплоїдних клітин (з двома повними наборами хромосом). У гаплоїдних клітинах (з одним повним набором хромосом) кількість хромосом у кожного з вказаних організмів у два рази менше. Таким чином, за кількістю хромосом у клітині свого організму качка значно перевершує людини — приблизно на 74 відсотка.

views:
3475
snap_MYURL:
snapEdIT:
1
snapTW:
s:1:"1";
snapVK:
s:1:"1";

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

четырнадцать − 2 =