Kaip Veikia Genų Fondai

{h1}

Fizinis jūs esate savo dnr rezultatas, o jūsų dnr yra žmogaus genų fondo dalis. Sužinokite, kas iš tikrųjų yra „genofondas“ ir kas nutinka, kai jis susitraukia.

Žmonės mąsto apie „genofondo“ sąvoką tiek rimtai, tiek komiškai.

Juokingoje spektro gale turite tokių dalykų, kaip „Darwino apdovanojimai“, kurie „sveikina žmogaus genomo pagerėjimą pagerbiant tuos, kurie netyčia pašalina save iš jo“ (mes žiūrime į tave, vejos kėdės oro balionų vyrukas).

Kalbant apie rimtą pusę, terminas atsiranda, kai jūs kalbate apie gyvūnus, kurie išnyksta, ir tai gali sukelti sveikatos problemų dėl rūpesčių mažėjančio genų fondo.

Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie tai, kas yra genų fondas ir kaip jis gali augti ir trauktis (ir mes nereikalausime, kad kas nors būtų pašalintas iš minėto baseino).

Norėdami suprasti genų fondą, turite šiek tiek žinoti apie genus, tiesa? Jei perskaitėte, kaip veikia ląstelės, tada esate puikiai susipažinęs su vidiniu E. coli bakterijos ir gali praleisti šį skyrių. Jei ne, čia yra trumpa santrauka:

  • Bakterija yra mažas vienaląstis organizmas. Jeigu E. coli, bakterijos yra maždaug šimtadalio tipiškos žmogaus ląstelės dydžio.
  • DNR grandinė E. coli yra apie 4 milijonai bazinių porų, ir šios poros yra suskirstytos į kelis tūkstančius genų. A genas yra tiesiog baltymo šablonas, ir dažnai šie baltymai yra fermentai.
  • An fermentas yra baltymas, pagreitinantis tam tikrą cheminę reakciją. Pavyzdžiui, vienas iš fermentų E. coliDNR gali žinoti, kaip padalinti maltozės molekulę (paprastą cukrų) į dvi jos gliukozės molekules. Tai viskas, ką gali padaryti tas konkretus fermentas, tačiau tas veiksmas yra gana darni, svarbus, kai E. coli bakterija valgo maltozę.
  • Norėdami pagaminti reikiamą fermentą, jo viduje esantys cheminiai mechanizmai E. coli bakterija padaryti a kopija geno iš DNR grandinės ir panaudokite tai šablonas sudaryti fermentą. E. coli jame gali būti tūkstančiai kai kurių fermentų egzempliorių, o kitų - tik kelios. Visi šie skirtingi fermentai, plūduriuojantys ląstelėje, įgalina ląstelės chemiją. Ši chemija savo ruožtu daro ląstelę „gyvą“ - tai leidžia E. coli pajusti maistą, judėti, valgyti ir daugintis. Taigi bet kurioje gyvoje ląstelėje DNR padeda sukurti enzimus, o fermentai sukuria chemines reakcijas, kurios yra „gyvybė“.

Bakterijos dauginasi aseksualiai. Tai reiškia, kad kai bakterijos ląstelė suskaidoma, abi skilimo pusės yra tapačios - jose yra tiksliai ta pati DNR. Palikuonys yra tėvų klonas. Kitame puslapyje sužinokite apie lytinį dauginimąsi ir atsitiktinį genų pasirinkimą.

Lytinis dauginimasis

Žmogaus chromosomos sulaiko žmogaus genomo DNR. Kiekvienas iš tėvų įneša 23 chromosomas.

Žmogaus chromosomos sulaiko žmogaus genomo DNR. Kiekvienas iš tėvų įneša 23 chromosomas.

Kaip mes paaiškinome, kaip veikia žmogaus dauginimasis, dauginasi aukštesni organizmai, tokie kaip augalai, vabzdžiai ir kiti gyvūnai lytiškai, ir šis procesas daro evoliucijos veiksmus įdomesnius. Lytinis dauginimasis gali sukelti milžinišką rūšių skirtumą. Pavyzdžiui, jei du tėvai turi kelis vaikus, visi jų vaikai gali būti nepaprastai skirtingi. Du broliai gali turėti skirtingą plaukų spalvą, aukštį, kraujo tipą ir pan. Štai kodėl taip atsitinka:

  • Vietoj ilgos DNR linijos, tokios kaip mūsų patikimos E. coli bakterija, augalų ir gyvūnų ląstelės turi chromosomos kurie sulaiko DNR grandines. Žmonės turi 23 poras chromosomų, iš viso 46 chromosomos. Vaisinės musės turi penkias poras. Šunys turi 39 poras, o kai kurie augalai - net 100.
  • Chromosomos būna poromis. Kiekviena chromosoma yra sandariai supakuota DNR grandinė. Yra dvi DNR grandinės sujungti centromere ir sudaryti X formos struktūrą. Viena gija yra kilusi iš motinos, o kita - iš tėvo.
  • Kadangi yra dvi DNR grandinės, tai reiškia, kad gyvūnai turi du egzemplioriai kiekvieno geno, o ne po vieną egzempliorių E. coli. Kai moteris sukuria kiaušinį, o patinas sukuria spermą, abi DNR grandinės turi susijungti į vieną grandinę. Motinos ir tėvo sperma ir kiaušiniai sudaro po vieną kiekvienos chromosomos egzempliorių. Jie susitinka duoti naujam vaikui po dvi kiekvieno geno kopijas.
  • Norėdami spermoje ar kiaušinyje suformuoti vieną giją, yra viena ar kita kiekvieno geno kopija atsitiktinai pasirinkta. Vienas ar kitas genas iš kiekvienos chromosomos genų poros perduodamas vaikui.

Kaip veikia genų fondai: veikia

Dėl atsitiktinio genų atrankos pobūdžio kiekvienas vaikas gauna skirtingą genų mišinį iš motinos ir tėvo DNR. Štai kodėl tų pačių tėvų vaikai gali turėti tiek daug skirtumų.

Genas yra ne kas kita, kaip fermento sukūrimo šablonas. Tai reiškia, kad bet kuriame augale ar gyvulyje iš tikrųjų yra du kiekvieno fermento šablonai. Kai kuriais atvejais abu šablonai yra vienodi (homozigotinis), tačiau daugeliu atvejų abu šablonai skiriasi (heterozigotinis).

Čia yra gerai žinomas žirnių augalų pavyzdys. Žirniai gali būti aukšti arba trumpi. Skirtumas išryškėja, pasak Carol Deppe knygoje „Veisk savo pačių daržovių veisles“:

… Augalų hormono, vadinamo giberellinu, sintezėje. „Aukšta“ geno versija paprastai yra gamtoje randama forma. „Trumpoji“ versija daugeliu atvejų turi mažiau aktyvią vieno iš fermentų, dalyvaujančių hormono sintezėje, formą, todėl augalai yra trumpesni. Mes vadiname du genus kaip vienas kito alelius, kai jie paveldimi kaip alternatyva vienas kitam. Molekuliniu požiūriu aleliai yra skirtingos to paties geno formos. Organizmo populiacijoje gali būti daugiau nei du geno aleliai. Bet bet kuris organizmas turi daugiausia du alelius... Specifinės mutacijos ar aleliai patys savaime nėra geri ar blogi, o tik tam tikrame kontekste. Alelė, skatinanti geresnį augimą karštu oru, gali skatinti prastesnį augimą, pavyzdžiui, šaltuoju metų laiku.

Vienas dalykas, kurį reikia pastebėti Deppe citatoje, yra tas, kad vieno geno mutacija gali neturėti jokios įtakos organizmui ar jo palikuonims ar jo palikuonims. Pvz., Įsivaizduokite gyvūną, kurio viename alelyje yra dvi identiškos geno kopijos. Mutacija keičia vieną iš dviejų genų kenksmingu būdu. Tarkime, kad vaikas gauna šį mutanto geną iš tėvo. Motina prisideda prie normalaus geno, todėl tai gali neturėti įtakos vaikui (kaip ir „trumpojo“ žirnio geno atveju). Mutato genas gali išlikti per daugelį kartų ir niekada nebus pastebėtas, kol tam tikru momentu abu vaiko tėvai nepridės mutanto geno kopijos. Tada, paėmus Deppe'o citatos pavyzdį, galite gauti trumpą žirnių augalą, nes augalas nesudaro normalaus giberellino kiekio.

Kitas dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra tai, kad rūšis gali svyruoti daugybė skirtingų formų genų.

Genų fondo supratimas

Kaip veikia genų fondai: genų

Visų rūšių genų visų variantų derinys vadinamas genofondas rūšies.

Kadangi vaisinės musės DNR yra labai gerai suprantama, naudokime vaisių musę kaip pavyzdį, būtent Drosofilijos melanogasteris. Štai keletas faktų apie vaisių muselių DNR:

  • Vaisiaus musės DNR yra išdėstyta penkiose chromosomose.
  • Šioje DNR yra apie 250 milijonų bazinių porų.
  • Yra 13 601 atskiri genai (nuoroda).

Kiekvienas genas atsiranda tam tikroje vietoje, tam tikroje chromosomoje, ir yra dvi geno kopijos. Tam tikro geno vieta vadinama lokusas geno. Kiekviena iš dviejų geno kopijų yra vadinama alelis.

Tarkime, kad mes žiūrime į 1 chromosomos 1 lokusą tam tikros vaisių musės DNR. Toje vietoje yra du aleliai, ir šiems aleliams yra dvi galimybės:

  • Du aleliai yra vienodi arba homozigotinis.
  • Du aleliai yra skirtingi, arba heterozigotinis.

Pažvelgus į 1000 vaisių musių, gyvenančių stiklainyje, populiaciją, iš viso galime nustatyti 20 skirtingų alelių, užimančių 1 vietą 1 chromosomoje. Tie 20 alelių yra genofondas tam lokusui. Visų alelių rinkinys visuose lokusuose yra visas rūšies genų fondas.

Laikui bėgant, genų fondo dydis keičiasi. Genų fondas dideja kai mutacija keičia geną ir mutacija išlieka (išsamiau žr. Kaip veikia evoliucija). Genų fondas mažėja kai išnyksta alelis. Pavyzdžiui, tarkime, kad mes paėmėme 1 000 ankstesnėje pastraipoje aprašytų vaisių musių ir iš jų atrinkome penkias. Šios penkios vaisinės musės gali turėti tik tris alelius 1 vietoje 1 vietoje. Jei tada leiskime toms musėms veistis ir daugintis iki tos vietos, kurioje vėl yra 1000 žmonių, tai 1 000 musių genofondas yra daug mažesnis. 1 lokuse yra tik trys aleliai iš 1000 musių, o ne pradiniai 20 alelių.

Būtent taip atsitinka, kai rūšis susiduria išnykimas. Bendras gyventojų skaičius sumažėja iki vietos, kur gali būti tik 100 ar 1000 išgyvenusių rūšių narių. Proceso metu mažėja alelių skaičius kiekviename lokuse ir žymiai sumažėja rūšių genofondas. Jei išsaugojimo pastangos yra sėkmingos ir rūšis atsinaujina, tada tai daroma naudojant daug mažesnį genų fondą, nei buvo iš pradžių.

Mažas genofondas paprastai kenkia rūšiai, nes sumažina variacijas. Grįžkime prie mūsų vaisių musių pavyzdžio. Tarkime, kad 1 lokuse yra 20 alelių, ir vienas iš tų alelių sukelia tam tikrą ligą, kai musė turi dvi to alelio kopijas (homozigotines). Kadangi yra 20 alelių, tikimybė, kad musė gaus dvi to kenksmingo alelio kopijas, yra palyginti maža. Jei tas kenksmingas alelis išgyvens, kai genų fondas susiaurės tik iki trijų alelių, tada musių tikimybė susirgti šia alelio liga tampa daug didesnė. Didelis genofondas suteikia gerą buferį genetinės ligos. Kai kurios iš bendrų genetinių problemų, atsirandančių mažėjant genų fondui, yra šios:

  • Žemas vaisingumas
  • Deformacijos
  • Genetinės ligos

Dvi dažniausios vietos, kur galima pamatyti šį poveikį gyvūnai beveik išnyksta ir į gyvūnų veislės.

Veisiant gyvūnus, norint išvengti genetinių ligų, reikia būti labai atsargiems. Veisiant kartais būna naudinga atviras. Kryžminant gyvūną, esantį už veislės ribų, leidžiama poruotis su veislės viduje esančiu gyvūnu. Poravimosi palikuonys padidina genų fondo dydį, sumažindami genetinių ligų perdavimo tikimybę.

Norėdami gauti daugiau informacijos, skaitykite nuorodas kitame puslapyje.


Vaizdo Papildas: Moteris, parduodanti Porsche. Ruptela augimo paslaptys. Kaip išsirinkti naują biurą? | vlog 13.




Tyrimas


Įspūdingas Nasa Vaizdas Leidžia Žiūrėti, Kaip Saulė Sprogo Realiuoju Laiku
Įspūdingas Nasa Vaizdas Leidžia Žiūrėti, Kaip Saulė Sprogo Realiuoju Laiku

Ar Kosminis Turizmas Kada Nors Taps Realybe?
Ar Kosminis Turizmas Kada Nors Taps Realybe?

Mokslas Naujienos


Gyvūnai Be Sienų: „Atvira“ Delfinų Draugija Aptikta
Gyvūnai Be Sienų: „Atvira“ Delfinų Draugija Aptikta

Probiotinis Pienas Gali Padėti Sumažinti Nėštumo Komplikacijų Riziką
Probiotinis Pienas Gali Padėti Sumažinti Nėštumo Komplikacijų Riziką

Gali Būti Išspręsta Kalmarų „Savižudybių“ Paslaptis
Gali Būti Išspręsta Kalmarų „Savižudybių“ Paslaptis

Diagnostikos Zombie: Mokslas Už Undead Apocalypse
Diagnostikos Zombie: Mokslas Už Undead Apocalypse

Maži Kristalų Defektai Padeda Vairuoti Plokštelių Tektoniką
Maži Kristalų Defektai Padeda Vairuoti Plokštelių Tektoniką


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com