هر سلول بدن موجود زنده یوکاریوت دارای زنجیره پلیمری از DNA در داخل هسته است که "برنامه" اصلی زندگی است. DNA انسان ماده ژنتیکی است که تمام حافظه اجدادی، بیماری هایی که فرد مستعد ابتلا به آن است و تمام استعدادهای فرد بر روی آن ثبت می شود. مجموعه ای از 23 ژن جفتی اساس دستگاه ژنتیکی انسان است
برای درک اینکه چقدر DNA مهم است، باید ساختار و عملکرد آن را بدانید. DNA فقط یک کد نیست، بلکه الگوی اصلی است که سلول توسط آن پروتئین ها را از اسیدهای آمینه می سازد و سلول های جدیدی را آماده می کند که به مرور زمان جایگزین آن می شوند. به این ترتیب حیات ارگانیسم تضمین می شود.
ژنتیک انسانی. اصطلاحات اساسی
کروموزوم ها یا رشته های کروماتید مرکز هسته هستند و حیات یک سلول و کل ارگانیسم را فراهم می کنند. کروموزوم ها از ژن ها تشکیل شده اند. ژن واحدی است که حامل حافظه بیولوژیکی اجداد است. مجموعه ژن های انسان را ژنوم می نامند.
دستگاه ژنتیکی شامل یک هسته وDNA موجود در آن DNA نمی تواند بدون کمک کننده ها - RNA پیام رسان و انتقال - tRNA وجود داشته باشد. بیایید بعداً در مورد RNA صحبت کنیم. حالا بیایید توضیح دهیم که DNA چیست.
پلیمر DNA در کروموزوم ها یافت می شود. دو زنجیر در هم تنیده بر اساس اصل مکمل بودن به هم متصل شده اند.
DNA - اسید دئوکسی ریبونوکلئیک - یک مولکول پلیمری است که از بلوک های سازنده نوکلئوتیدها تشکیل شده است. کد DNA یک توالی خاص از 4 نوکلئوتید است که به یک فرد خاص داده می شود: آدنین، تیمین، گوانین و سیتوزین.
کروموزوم چیست؟ کروموزوم واحد بزرگتری از سازماندهی مواد ژنتیکی در یک سلول است. این شامل چندین هزار ژن "بسته بندی شده" در ساختارهای خاص است. هر کروموزوم از یک سانترومر و دو تلومر تشکیل شده است.
توالی نوکلئوتیدی در کروموزوم اطلاعاتی در مورد ساختار پروتئین های بدن رمزگذاری می کند. و هنگامی که سیگنال نیاز بدن به پروتئین جدید می آید، DNA به ترتیب درست تقسیم می شود، کپی می شود و دوباره جمع می شود.
ویژگی های دستگاه ژنتیک
مجموعه کروموزوم ما چندین ویژگی اساسی دارد. دانشمندان موفق به بررسی چه چیزی شدند، این ژن دارای چه خواصی است؟ 3 ویژگی اصلی ژن های انسان شناخته شده است.
- حفظ خود.
- خودبازی.
- تغییرپذیری.
اصطلاح "ژن" توسط دبلیو یوهانسن در سال 1909 وارد علم شد. این واحد وراثت چه وظایفی را انجام می دهد؟
- ژن اطلاعات را به نسل های بعدی منتقل می کند.
- ترکیب مجدد اطلاعات را ارائه می دهد.
دستگاه ژنتیکی سلول انسان توسط طبیعت به روشی بسیار معقول و پیچیده ایجاد شده است. واحدهای کوچکتر دستگاه ارثی - ژن ها - رشته های کروماتین بزرگتر و فشرده تر را تشکیل می دهند. دو رشته از این قبیل به لطف پروتئین های خاص و یک سانترومر به هم متصل هستند.
طول عمر در DNA چگونه رمزگذاری می شود؟
سالمندی به معنای واقعی کلمه زیر میکروسکوپ قابل مشاهده است و زوال آن را می توان با وضعیت تلومرهای کروموزوم تعیین کرد.
رشته های کروموزومی، متشکل از دنباله ای از ژن ها، پس از هر تقسیم به تدریج کوتاه می شوند. هرچه تلومرها پس از تقسیم سلولی مکرر کوچکتر شوند، مواد حیاتی بیشتری مصرف می شود. و بنابراین، پیری و مرگ بدن ناگزیر نزدیک است.
مجموعه کروموزوم های دیپلوئید و هاپلوئید
در سلول های برخی از موجودات، مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید وجود دارد، در برخی دیگر دیپلوئید است. تفاوت در چیست؟ در حیواناتی که از طریق جنسی تولید مثل می کنند، یک مجموعه دوگانه کروموزوم در هسته وجود دارد - دیپلوئید. یک فرد همیشه یک مجموعه دیپلوئید دارد.
همه موجودات زنده دیگر کمتر توسعه یافته دارای یک مجموعه واحد در سلول های خود هستند - یعنی هاپلوئید هستند.
توابع DNA
کل مکانیسم هسته سلول در یک "حالت" واحد کار می کند، بدون اجازه دادن به شکست، به طوری که سلول می تواند وظایف خود را به طور موثر انجام دهد.
هنگامی که یک سلول نیاز به ایجاد یک پروتئین جدید، ساختارکه در DNA رمزگذاری شده است، "کارخانه" پروتئین ها باید این اطلاعات را کپی کرده و بخواند. این به tRNA و mRNA نیاز دارد.
یکی دیگر از نقش های مهم دستگاه ژنتیک حفظ کد آن، انتقال تمام اطلاعات موجود در مورد رشد نسل های قبلی به نوزادان است.
اطلاعات عمومی درباره DNA انسان
زنجیره دی اکسی ریبونوکلئیک اسید چیست؟ رشته DNA دوتایی است. این به طور متراکم در کروموزوم ها بسته بندی می شود به طوری که تمام این اطلاعات می توانند در هسته قرار گیرند، که قطر آن از 510-4 تجاوز نمی کند. در حالی که طول کل زنجیره DNA بازشده انسان تقریباً 2 متر است.
یک فرد دارای مجموعه ای "استاندارد" از 23 جفت کروموزوم در یک سلول است - یک جفت از مادر و دیگری از پدر. و 2 کروموزوم جنسی - XX یا XY.
برای اولین بار، J. Watson و F. Crick ساختار سه بعدی DNA مارپیچ را کشف کردند. به هر حال، جی واتسون اولین کسی بود که کد DNA او رمزگشایی و در یک مجله منتشر شد.
یک زنجیره پلی نوکلئوتیدی در نتیجه یک واکنش تراکم پیچیده اسیدهای نوکلئیک - پورین ها و پیریمیدین ها تشکیل می شود. چنین اسیدهایی همیشه از 3 ماده شیمیایی تشکیل شده اند - پنتوز، یک باز نیتروژنی خاص و یک ذره اسید فسفریک.
عواقب جهش های کروموزومی
دستگاه ژنتیک نه تنها یک "مخزن" مادی اطلاعات مهم است، بلکه یک ماده کاملاً زنده است. کروموزوم ها در هسته حرکت می کنند و در صورت نیاز تقسیم می شوند.
ساختار کروموزوم بعد از هر تقسیم ثابت می ماند. اگرحداقل یک اشتباه وجود داشت، بدن قبلاً شروع به خرابی کرده بود. چه چیزی DNA را تعریف می کند؟ این ویژگی های بیولوژیکی کاریوتیپ - ویژگی های شکل و رنگ موضوع، ویژگی های کل سازمان داخلی و خارجی او را پنهان می کند. همه اندام ها طبق این طرح کار می کنند که در زنجیره پلی نوکلئوتیدی هر یک از سلول های آن ثبت شده است. می توان اشاره کرد که DNA همچنین حاوی "برنامه کاری" سلول سوماتیک است.
به همین دلیل است که هر گونه جهش در کروموزوم های یک نوزاد گاهی اوقات منجر به ناهنجاری یا بدتر از آن ناتوانی می شود.
نقش RNA
ریبونوکلئیک اسید یا RNA نیز یک نوکلئوتید است که می تواند به هسته نفوذ کند، اطلاعات DNA را "خواند" و قطعه مورد نیاز برای سنتز پروتئین را کپی کند. RNA پیام رسان به روش خاصی اطلاعات مربوط به ساختار پروتئین مورد نیاز را می خواند و بی سر و صدا از هسته خارج می شود.
سپس، بر اساس آن، نوکلئوتیدهای موجود در بدن به صورت آماده بر اساس اصل مکملیت انتخاب می شوند - آنها به محل تجمع tRNA " آورده می شوند" - و پروتئین جدیدی ایجاد می شود. RNA و DNA با هم کار می کنند. هیچ یک بدون دیگری نمی تواند وجود داشته باشد.
