Что такое ДНК в человеке?
По научному
ДНК — это генетический материал человека и всех других организмов. Это длинная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы (остатка фосфорной кислоты). Очерёдность нуклеотидов определяет характеристики организма. Она содержится почти во всех клетках организма, за исключением зрелых эритроцитов. Она организована в структуры, называемые хромосомами. У человека 23 пары хромосом, а всего их 46. Хромосомы содержат ДНК, многократно свернутую вокруг белков, называемых гистонами, которые поддерживают ее структуру.
Вся цифровая информация в мире могла бы уместиться в двух граммах ДНК — дезоксирибонуклеиновой кислоты. Это происходит потому, что ДНК обладает способностью хранить большое количество информации в небольшом пространстве.
По-простому
ДНК — это то, что находится внутри нашего тела и говорит нам, как быть теми, кто мы есть. Она состоит из нуклеотидов, которые называются нуклеотидами и состоят из длинных цепочек. Порядок нуклеотидов определяет, как мы выглядим и как мы работаем, и все они организованы в структуры, называемые хромосомами. У нас есть 23 пары хромосом, всего их 46. Хромосомы содержат ДНК, многократно свернутую вокруг белков, называемых гистонами, которые помогают удерживать ее вместе.
ДНК есть в каждой клетке нашего тела, за исключением зрелых эритроцитов. Именно она определяет цвет наших волос, глаз и рост. Если вы когда-нибудь задумывались, почему люди внешне отличаются друг от друга, то это связано с их ДНК. У каждого из нас есть уникальная ДНК, которая делает нас такими, какие мы есть.
Двойная спираль
Двойная спираль удерживается вместе за счет водородных связей между азотистыми основаниями. Каждое основание соединяется с другим: аденин соединяется с гуанином, а цитозин с тимином. Сейчас известно, что урацил может превращаться в тимин при определенных условиях.
Структура двойной цепи очень важна для функционирования ДНК. Двойная спираль позволяет молекуле ДНК хранить большое количество инфо в небольшом пространстве. Она также позволяет ей очень точно воспроизводить себя.
Структура двойной спирали ДНК была впервые описана Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году. Они использовали рентгеновскую кристаллографию для изучения структуры ДНК. Их работа показала, что двойная спираль является очень стабильной структурой.
Образование связей между основаниями
Фосфодиэфирные связи между нуклеотидами в цепи ДНК образуются в результате взаимодействия между 3′-гидроксильной группой одного нуклеотида и 5′-фосфатной группой другого. В результате образуется асимметричный конец цепи ДНК, причем 3′ конец свободен и может присоединять новые нуклеотиды. Этот процесс называется синтезом ДНК, и он необходим для разработки тест-систем и проведения различных исследований.
Полярность цепи ДНК играет важную роль в репликации ДНК. Направленность 5′ — 3′ цепи ДНК гарантирует, что вновь синтезированные цепи всегда комплементарны нити-шаблону, из которой они получены. Эта комплементарность необходима для функционирования ДНК как генетического материала.
Когда две нити ДНК удерживаются вместе водородными связями, говорят, что они находятся в конфигурации «двойной спирали». Комплементарность между парами оснований гарантирует, что каждая нить может служить шаблоном для синтеза своего комплементарного партнера. Это означает, что при разделении двухсотерциновых спиралей ДНК на две части всегда одна из частей служит шаблоном для синтеза второй. Это обеспечивает стабильность генетической информации.
Интересно:
Участки, принадлежащие генетическим паразитам, называют тип последовательности ДНК, который не является необходимой для выживания организма, но передается дальше к поколениям.
Живые микросхемы
Ученые пытаются разгадать тайну изменения человеческой ДНК в космосе
Когда ученые мечтали о новом способе взглянуть на молекулы и процессы в клетках, на их пути стояла одна преграда. Они хотели создать устройство на основе ДНК, которое будет действовать как единая микросхема, включаться и выключаться. Проблема была в том, что переключатель нужно было активировать электричеством.
Наконец, ученым удалось решить эту проблему, зажав антрахиноны (вещество такое) между небольшими участками ДНК. Это природное соединение с удовольствием приспособилось к имплантации и было способно производить окислительно-восстановительные реакции.
Во время окислительно-восстановительных процессов электроны заряжают определенные молекулы, покидая другие. Результатом является электрический импульс. При стимуляции наконечником электрода антрахиноны отлично справились с этой задачи. В зависимости от того, сколько электронов они захватили, схемы либо проводили ток, либо нет.
Переключатели, каждый из которых в тысячу раз тоньше волоса, прокладывают путь для микроскопических молекулярных устройств. Адаптации этого измененного генетического кода могут позволить нам изучать химические реакции внутри клеток как никогда прежде, с особым упором на те, что связаны с болезнью.
ДНК объяснение для детей. Что такое ДНК и гены?
Что такое ДНК?
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, присутствующая в каждом живом организме и в каждой живой клетке. Играет очень важную биологическую роль, сохраняя и передавая по наследству генетическую информацию о строении, развитии и индивидуальных признаках живого организма. Все тело человека состоит из клеток.
Что такое гены?
Гены — это участки ДНК, являющиеся носителями наследственной информации. Это своеобразное руководство к действию для тела. От них зависят физическое развитие и предрасположенность к заболеваниям. Гены определяют, каким будет ваш сын — высоким и стройным или маленьким и полным, будут ли у него проблемы с уровнем холестерина или предрасположенность к пороку сердца. По подсчетам, у вашего мальчика двадцать пять тысяч генов.
Что такое хромосома и где она находится?
В центре большинства клеток находится ядро (командный центр клетки), внутри которого расположены хромосомы, содержащие большую часть наследственной информации. Хромосомы связаны между собой попарно. У каждого человека есть двадцать три пары хромосом. Вы с мужем передали ребенку по одной хромосоме из каждой пары.
Что делает моего мальчика мальчиком?
Этим вы обязаны хромосомам, точнее двум хромосомам — X и Y. В клетке матери находится две Х-хромосомы, поэтому она передает ребенку, независимо от его пола, всегда одну Х-хромосому. У отца же в клетке две разные хромосомы -X и Y. Одна половина сперматозоидов переносит Х-хромосомы, а вторая — Y-хромосомы. У вас получился мальчик, когда несущий Y-хромосому сперматозоид оплодотворил яйцеклетку матери (всегда содержащую Х-хромосому). Все мальчики — XY.
Молекула ДНК
1. Бделлоидные коловратки – это микроскопические животные, которые на протяжении 80 миллионов лет оставались исключительно самками. Они размножаются, заимствуя ДНК других животных.
2. Если бы вам пришлось ежедневно по 8 часов печатать по одному слову в секунду, вам бы потребовалось 50 лет, чтобы напечатать геном человека.
3. Осы бракониды вместо яда вводят своим жертвам вирус, который подавляет иммунную систему и позволяет паразитической личинке осы расти внутри жертвы. Ученые обнаружили, что этот вирус не похож ни на один другой вирус на Земле. Ему больше 100 миллионов лет, и он, судя по всему, слился с ДНК осы.
4. Если вы вдруг перенесете трансплантацию костного мозга, в ДНК вашей крови будет присутствовать ДНК донора, что в прошлом приводило к ложным арестам.
5. У родных братьев и сестер 50 % общих генов, как и у родителей с детьми.
6. ДНК повреждается около 1 миллиона раз за день в каждой клетке нашего тела. К счастью, у нашего организма существует сложная система ее восстановления. Если бы этого не было, это бы приводило к раку или гибели клеток.
7. Если дело касается беспозвоночных, то дождевые черви являются нашими ближайшими родственниками. У нас больше общего ДНК, чем с тараканами и даже осьминогами.
8. Согласно ученым, у четырех семей в Исландии обнаружено ДНК, встречающееся только у коренных американцев. Свидетельства указывают на то, что викинги привезли коренную американку обратно в Европу около 1000 лет назад.
9. На международной космической станции есть жесткий диск, названный «диск бессмертия«. Он содержит ДНК людей, таких как Лэнс Армстронг и Стивен Хокинг на случай всемирной катастрофы.
10. Брук Гринберг – девушка, которая всю жизнь выглядела, как ребенок, умерла в возрасте 20 лет. Ученые считают, что ее ДНК может стать ключом к биологическому бессмертию.
Гены-кисточки
Гены отвечают за эволюцию
Когда ученые искали сложную ДНК, отвечающую за красивые крылья бабочек, их ждал сюрприз. Вместо ожидаемой сети генов они нашли только два. Гены WntA и optix ведут себя как карандаш, рисующий контуры изображений, и краска, которая эти контуры окрашивает.
Предыдущие исследования предполагали участие этой пары художников и связывали optix с красным и оранжевым. Но их исключительное влияние обнаружилось только тогда, когда ученые начали экспериментировать с этими «генами-кисточками».
Когда WntA отключали, порядок исчезал. Линии тускнели, цвета сливались друг с другом, рисунки исчезали. Отключение optix приводило к более интересным результатам. Бабочки становились серыми или черными, причем не только в крыльях.
Неожиданный поворот произошел в случае обычной «глазастой» бабочки Юнония коения. Пятна синей радужки усеивали крылья там, где их раньше не было. Это показало, что optix также влияет на пигментацию на физическом уровне.
Оба гена, как представляется, приводили к основным эволюционным изменениям и способностям, включая мимикрию в качестве защиты.
ДНК, расшифровка
Первым шагом в расшифровке ДНК является ее извлечение из клеток, в которых она находится. Это можно сделать с помощью процесса, известного как фенол-хлороформная экстракция. В этом процессе ДНК смешивается с фенолом и хлороформом, которые разрушают клеточные мембраны и высвобождают ДНК. Затем ДНК отделяется из фенола и хлороформа путем центрифугирования, а полученную смесь называют «раствором».
Следующим шагом является отделение нитей ДНК друг от друга. Это можно сделать с помощью процесса, известного как гель-электрофорез. В этом процессе ДНК помещается в гель и прикладывается электрическое поле. Нити ДНК отделяются друг от друга в соответствии с их размером, причем большие нити движутся медленнее, чем маленькие.
После разделения нитей ДНК их можно выделить и использовать для дальнейшего анализа.
Правда, расшифровка последовательности ее продолжается и по сей день. Ученые работают с геномом, но, скорее всего, все его секреты будут раскрыты только нашими потомками в далеком будущем. Проект «Геном человека», который был завершен в 2004 году, снял завесу тайны, покрывавшую этот вопрос в течение многих лет. Однако ученые поняли, что расшифровка породила гораздо больше вопросов, чем дала ответов.
ДНК в медицине
ДНК используется во многих областях медицины. Одним из примеров является диагностика генетических заболеваний. Врач может заказать анализ, чтобы определить, есть ли у пациента определенное генетическое заболевание. Анализ может помочь врачу назначить наиболее подходящее лечение для пациента.
Анализ ДНК также может быть использован для выявления человека, подвергшегося воздействию какого-либо заболевания. Например, если кто-то подвергся воздействию вируса ВИЧ, тест ДНК может быть использован для определения того, выработались ли у него антитела к этому вирусу. Он может помочь врачам определить, нуждается ли человек в лечении ВИЧ.
ДНК также используется в судебно-медицинской экспертизе. Криминалисты могут использовать ее для идентификации человека, причастного к преступлению. Например, если на месте преступления обнаружен образец крови, ДНК может быть сопоставлена с ДНК подозреваемого. Он может быть использована для осуждения или оправдания подозреваемого.
ДНК также используется для создания новых методов лечения заболеваний. Например, исследователи используют ее для создания новых вакцин. Они также используют ее для создания новых лекарств, которые могут быть направлены против конкретных заболеваний.
Эмбриональная хирургия
Исследования ДНК активно применяются в хирургии
В попытке вылечить опасное заболевание крови, китайские ученые создали человеческие эмбрионы в лаборатории. В 2017 году в проекте участвовали клонированные эмбрионы и ткани, взятые у пациента, страдающего бета-талассемией.
Как и многие генетические заболевания, бета-талассемия вызывается сбоем в основаниях ДНК человека. Генетический код человека состоит из четырех оснований — аденина, цитозина, гуанина и тимина (A, C, G и T). Они содержат все руководство по формированию человека и управлению телом.
Ненормальное основание называется точечной мутацией. Его всегда связывали с двумя третями генетических заболеваний. Чтобы найти точечную мутацию для бета-талассемии, ученые просканировали три миллиарда «букв» генетического кода.
Оказалось, что одна из G была не на своем месте. Метод редактирования оснований заменил его на A и вылечил заболевание на уровне ДНК. В будущем система редактирования оснований может дать положительные результаты по другим наследственным заболеваниям.
Факты о ДНК. 25 фактов о днк, которые помогут вам лучше понять себя.
1. бделлоидные коловратки — это микроскопические животные, которые на протяжении 80 миллионов лет оставались исключительно самками. Они размножаются, заимствуя днк других животных.
2. если бы вам пришлось ежедневно по 8 часов печатать по одному слову в секунду, вам бы потребовалось 50 лет, чтобы напечатать геном человека.
3. осы бракониды вместо яда вводят своим жертвам вирус, который подавляет иммунную систему и позволяет паразитической личинке осы расти внутри жертвы. Ученые обнаружили, что этот вирус не похож ни на один другой вирус на земле. Ему больше 100 миллионов лет, и он, судя по всему, слился с днк осы.
4. если вы вдруг перенесете трансплантацию костного мозга, в днк вашей крови будет присутствовать днк донора, что в прошлом приводило к ложным арестам.
5. у родных братьев и сестер 50% общих генов, как и у родителей с детьми.
6. днк повреждается около миллиона раз в день в каждой клетке нашего тела. К счастью, у нашего организма существует сложная система ее восстановления. В том случае, если бы этого не было, это бы приводило к раку или гибели клеток.
7. если дело касается беспозвоночных, то дождевые черви являются нашими ближайшими родственниками. У нас больше общего днк, чем с тараканами и даже осьминогами.
8. у четырех семей в Исландии обнаружено днк, встречающееся только у коренных американцев. Свидетельства указывают на то, что викинги привезли коренную американку обратно в Европу около 1000 лет назад.
9. на международной космической станции есть жесткий диск, названный «Диск Бессмертия». Он содержит днк людей, таких как Лэнс Армстронг и Стивен хокинг на случай всемирной катастрофы.
10. рук Гринберг — девушка, которая всю жизнь выглядела, как ребенок, умерла в возрасте 20 лет. Ученые считают, что ее днк может стать ключом к биологическому бессмертию. 11. Около 40% нашей днк состоит из остатков древних вирусов, которые на заре эволюции инфицировали клетки наших предков. 12. Согласно днк — исследованию, полинезийцы посетили Чили в 1300-х годах и обогнали Колумба, ступив на землю Америки почти на 200 лет раньше.
13. около 2 грамм днк могло бы вместить всю мировую информацию, хранимую в цифровом виде. Это очень компактный способ хранения данных. 14. Ученые записали песню из диснеевского мультфильма ( «It’s A Small World After All») в днк бактерии, которая устойчива к радиоактивности, чтобы на случай ядерной катастрофы люди в будущем или другие формы жизни смогли ее найти.
15. замбийского врача Джона шнеебергера обвинили в сексуальном насилии. Он имплантировал себе трубку с кровью другого человека, и когда у него брали кровь на днк, он смог обмануть специалистов. В конце концов, его все же удалось задержать.
16. днк людей на 99, 9 процентов одинаковы. Отличия составляют всего 0, 1 процента. 17. Генетическое содержание яйцеклетки можно заменить днк мужчины и затем оплодотворить сперматозоидом. Таким образом, двое мужчин могу стать родителями ребенка. 18. Днк во всех ваших клетках могут растянуться на 16 миллиардов километров, если ее раскрутить. Это примерно расстояние от земли до Плутона и обратно. 19. Хотя существуют сайты, предлагающие генетические тесты по слюне, подтверждающие ваше происхождение, ученые предупреждают, что это своего рода «Генетическая Астрология», и ее не стоит воспринимать серьезно.
20. 50 процентов вашего днк идентичны днк банана. Вообще, все живые существа генетически гораздо более близки, чем обычно предполагают. 21. Ученые определили, что период полураспада днк составляет 521 год, а через 1, 5 миллиона лет даже днк, сохраненную в лучшем виде, нельзя будет прочесть.
22. из-за разрушения днк маловероятно, что мы когда-нибудь сможем клонировать динозавров или других доисторических животных.
23. немецкая полиция однажды взяла образцы днк во время ювелирного ограбления. Образцы указали на близнецов Хассана и Аббаса о. оба отрицали причастность к преступлению, несмотря на то, что полиция знала о том, что один из них совершил преступление. Они не смогли определить, кто же из них его совершил, так как днк было практически идентичным, а по закону Германии подозреваемых нельзя было держать неопределенный срок. Таким образом, у полиции не было другого выбора, как отпустить подозреваемых.
24. у всех людей неафриканского происхождения есть следы днк неандертальцев. 25. В ходе проекта глубинного захоронения хорнслета датского художника Кристиана фон хорнслета в 2013 году в глубочайшее место океана была опущена капсула времени капсула содержала образцы крови, волос и днк животных. Целью проекта стало сохранение днк, чтобы в будущем можно было вернуть к жизни вымершие виды.
У каждого ли живого существа она есть?
Язык генетики одинаков для всех форм жизни. Ген из любой клетки любого живого существа может быть скопирован, передан и понят любым другим живым существом. Которое может произвести тот же самый белок.
Например, человеческий инсулин сегодня может производиться микробами, модифицированными методами генной инженерии с использованием рецепта человеческой ДНК. Работает это примерно так. Копия гена человеческого инсулина передается микробам. Эти микробы собирают совещание, где изучают рецепт гена человеческого инсулина. И по полученным чертежам производят человеческий инсулин. Хотя сами микробы не имеют крови и, тем более, сахара в крови. И не используют инсулин. Это просто работа и не более того. Точно так же большинство твердых сыров в настоящее время производится с использованием химозина (фермента свертывания молока), генерируемого генетически модифицированными микробами.
Что такое ДНК
По научному
ДНК — это молекула, в которой закодирована генетическая информация. Структура ее была впервые открыта Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году. Она представляет собой двойную спираль, то есть состоит из двух длинных цепей, намотанных друг на друга. Эти спирали состоят из более мелких единиц, называемых нуклеотидами. В ДНК есть четыре различных типа нуклеотидов: аденин (A), тимин (T), цитозин (C) и гуанин (G). Порядок расположения нуклеотидов определяет информацию, доступную для создания и поддержания организма. Кроме того, ДНК отвечает за передачу генетической информации к одному поколению от другого.
— Реклама —
Про одноцепочечную ДНК — это молекула, состоящая из двух спиралей, закрученных друг вокруг друга. Спиали удерживаются вместе водородными связями. Внешняя часть каждой спирали называется фосфатной группой.
О мусорной ДНК — это та, которая не используется для синтеза белка. Джанк-ДНК — это термин, используемый для описания частей последовательности, которые не кодируют белки. Считается, что эти последовательности являются регуляторными или не кодирующими и могут выполнять важные функции по контролю экспрессии генов или хромосомной организации.
По-простому
Молекула ДНК хранится генетическая информация. Ее структура была открыта Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году. Это двойная спираль, то есть две длинные спирали, обернутые друг вокруг друга. Эти спирали состоят из более мелких единиц, называемых нуклеотидами.
ДНК кодирует генетическую информацию. Порядок расположения нуклеотидов в ДНК определяет, какие белки будут произведены. Последовательности нуклеотидов переводится в очерёдность аминокислот, которые затем образуют белок.
Молекула ДНК содержит генетическую информацию организма. Порядок расположения нуклеотидов в ней определяет информацию, доступную для создания и поддержания организма. Кроме того, она отвечает за передачу генетической информации к одному поколению от другого.
История открытия ДНК — дезоксирибонуклеиновой кислоты
Открытие ДНК было сделано дважды: Иоганном Фридрихом Мишером в 1869 году и Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году. Это большая молекула, состоящая из азота и фосфора, которая содержится в клетках. Первоначально она называлась нуклеином, однако были обнаружены ее кислотные свойства, и она была переименована в нуклеиновую кислоту. Изначально, как считали ученые, основная функция нуклеиновой кислоты была для хранения фосфора, но с тех пор ученые обнаружили, что они играют и множество других важных ролей в организме.
В первый раз ДНК открыл Иоганн Фридрих Мишер в 1869 году. Это был швейцарский ученый, который изучал клетки гноя из хирургических повязок. Он обнаружил, что содержится в ядре клетки.
Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик
Второе открытие структуры ДНК в 1953 году сделали Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик. Это стало вехой в нашем понимании живых существ. Их работа показала, что представляет собой двухцепочечная молекула ДНК, состоящую из двух длинных цепей нуклеотидов. Эти цепи наматываются друг на друга, так и образуется двойная спираль. Нуклеотиды в ней расположены в определенном порядке, и этот порядок определяет последовательности аминокислот в белках. Белки отвечают за структуру и функционирование нашего организма.
Догма о ДНК гласит, что она является местом хранения генетической информации и может служить матрицей для синтеза РНК, рибонуклеиновой кислоты.
ДНК человека
11. Около 8 процентов нашей ДНК состоит из древних вирусов, которые когда-то инфицировали людей.
12. Согласно ДНК исследованию, полинезийцы посетили Чили в 1300-х годах и обогнали Колумба, ступив на землю Америки почти на 200 лет раньше.
13. Около 2 грамм ДНК могло бы вместить всю мировую информацию, хранимую в цифровом виде.
14. Ученые записали песню из диснеевского мультфильма («It’s A Small World After All») в ДНК бактерии, которая устойчива к радиоактивности, чтобы на случай ядерной катастрофы люди в будущем или другие формы жизни смогли ее найти.
15. Замбийского врача Джона Шнеебергера обвинили в сексуальном насилии. Он имплантировал себе трубку с кровью другого человека, и когда у него брали кровь на ДНК, он смог обмануть специалистов. В конце концов, его все же удалось задержать.
16. ДНК людей на 99,9 процентов одинаковы. Отличия составляют последние 0,1 процент.
17. Генетическое содержание яйцеклетки можно заменить ДНК мужчины и затем оплодотворить сперматозоидом. Таким образом, двое мужчин могу стать родителями ребенка.
18. ДНК во всех ваших клетках могут растянуться на 16 миллиардов километров, если ее раскрутить. Это примерно расстояние от Земли до Плутона и обратно.
19. Хотя существуют сайты, предлагающие генетические тесты по слюне, подтверждающие ваше происхождение, ученые предупреждают, что это своего рода «генетическая астрология», и ее не стоит воспринимать серьезно.
20. 50 процентов вашего ДНК сходно с ДНК банана.
21. Ученые определили, что период полураспада ДНК составляет 521 год, а через 1,5 миллиона лет даже ДНК, сохраненное в лучшем виде, нельзя будет прочесть.
22. Из-за разрушения ДНК маловероятно, что мы когда-нибудь сможем клонировать динозавров или других доисторических животных.
23. Немецкая полиция однажды взяла образцы ДНК во время ювелирного ограбления. Образцы указали на близнецов Хассана и Аббаса О. Оба отрицали причастность к преступлению, несмотря на то, что полиция знала о том, что один из них совершил преступление.
Они не смогли определить, кто же из них его совершил, так как ДНК было практически идентичным, а по закону Германии подозреваемых нельзя было держать неопределенный срок. Таким образом, у полиции не было другого выбора, как отпустить подозреваемых.
24. У всех людей неафриканского происхождения есть следы ДНК неандертальцев.
25. В ходе Проекта глубинного захоронения Хорнслета датского художника Кристиана фон Хорнслета в 2013 году в глубочайшее место океана была опущена капсула времени. Капсула содержала образцы крови, волос и ДНК животных. Целью проекта стало сохранение ДНК, чтобы в будущем можно было вернуть к жизни вымершие виды.
Мутации
Мутации — это изменения в последовательности ДНК. Мутагенез — это процесс вызывания мутаций. Существует множество способов вызвать мутации, включая воздействие определенных химических веществ или радиации.
Мутации могут быть полезными, вредными или нейтральными. Полезные мутации помогают организму адаптироваться и выжить в окружающей среде. Вредные мутации могут вызвать болезнь или смерть. Нейтральные мутации не оказывают никакого влияния на организм.
Большинство мутаций нейтральны или вредны. Однако иногда возникает полезная мутация, которая дает организму преимущество в окружающей среде. Это может позволить организму выжить и размножаться, передавая полезную мутацию своему потомству. Со временем полезные мутации могут стать обычными в популяции.
Мутации важны, потому что они служат сырьем для эволюции. Без мутаций организмы были бы не в состоянии адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Мутации являются источником новых аллелей, которые представляют собой различные формы гена. Эти аллели могут передаваться дальше к поколению, и со временем они могут привести к появлению новых и различных видов.
Мутации — это случайные изменения в последовательности ДНК. Они могут быть вызваны ошибками во время репликации, воздействия вредных химических веществ, радиации или вирусов.
Интересно:
РНК-полимераза — это фермент, который помогает создавать молекулы РНК. В более узком смысле РНК-полимераза относится в основном к ДНК-зависимым РНК-полимеразам, которые помогают создавать молекулы РНК на шаблоне ДНК, что и позволяет осуществлять транскрипцию.
Простыми словами, РНК-полимераза — это фермент, который помогает создавать молекулы РНК. Это означает, что она помогает создавать генетические инструкции внутри клеток. Эти инструкции используются для создания белков, которые важны для функционирования клетки и всего организма.
Определение правонарушителей по генам
ДНК преступников отличается от нашего
Преступники с генетической информацией, которая хранится в базах данных, имеют все причины ненавидеть ДНК, оставленную ими на местах преступления. Сопоставление быстро приведет к их осуждению или поимке. Проблемой было обвинить преступника, не имея никаких предварительных записей. Если место преступления было усеяно анонимными генами, дело рисковало стать «глухим».
Новая криминалистическая техника может составить лицо преступника на основе его или ее генетических останков. Так называемое фенотипирование ДНК может рассказать исследователям о реальном цвете волос, глаз и кожи человека, географической родословной и более тонких деталях, таких как веснушки.
Гены могут многое рассказать о физическом облике человека. Чтобы усовершенствовать технику и повысить точность определения лицевых черт, ученые сканировали лица и ДНК добровольцев. Программное обеспечение ищет точки пересечения генетических точек и форм челюстей, щек и носов.
Образцы, которые были идентифицированы, сделали фенотипирование способным к предоставлению достаточной информации для компиляции цифровых снимков. С другой стороны, его можно использовать для добавления деталей к черепам неопознанных жертв.
Интересные факты о хромосомах. Хромосомы человека
Интересные факты из мира медицины порой преподносят нам удивительные сюрпризы. Например, знаете ли вы, что такое хромосомы, и как они влияют на человека?
Предлагаем разобраться в этом вопросе, чтобы раз и навсегда расставить все точки над «i».
Рассматривая семейные фотографии, вы наверняка могли заметить, что члены одного родства похожи друг на друга: дети – на родителей, родители – на бабушек и дедушек. Это сходство передается от поколения к поколению с помощью удивительных механизмов генетической наследственности.
У всех живых организмов, от одноклеточных водорослей до африканских слонов, в ядре клетки находятся хромосомы – тонкие длинные нити, которые можно рассмотреть только в электронный микроскоп.
Хромосо́мы (др.-греч. χρῶμα — цвет и σῶμα — тело) — это нуклеопротеидные структуры в ядре клетки, в которых сосредоточена бо́льшая часть наследственной информации (генов). Они предназначены для хранения этой информации, ее реализации и передачи.
Сколько хромосом у человека
Еще в конце XIX века ученые выяснили, что число хромосом у разных видов не одинаково.
Например, у гороха 14 хромосом, у крысы – 42, а у человека – 46 (то есть 23 пары) . Отсюда возникает соблазн сделать вывод, что чем их больше – тем сложнее существо, обладающее ими. Однако на самом деле это совершенно не так.
Из 23 пар человеческих хромосом 22 пары — аутосомы и одна пара — гоносомы (половые хромосомы). Половые имеют морфологические и структурные (состав генов) различия.
У женского организма пара гоносом содержит две Х-хромосомы (ХХ-пара), а у мужского – по одной Х- и Y-хромосоме (XY-пара).
Именно от того, каков будет состав хромосом двадцать третьей пары (ХХ или XY), зависит пол будущего ребенка. Определяется это при оплодотворении и слиянии женской и мужской половой клетки.
Данный факт может показаться странным, но по числу хромосом человек уступает многим животным. Например, у какой-то несчастной козы 60 хромосом, а у улитки – 80.
Хромосомы состоят из белка и молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), похожей на двойную спираль. В каждой клетке находится около 2 метров ДНК, а всего в клетках нашего организма около 100 млрд. км ДНК.
Интересен факт, что при наличии лишней хромосомы или при отсутствии хотя бы одной из 46, — у человека наблюдается мутация и серьезные отклонения в развитии (болезнь Дауна и т.п.).
Именно в связи с этим научным фактом в народе распространилось «интеллигентное» оскорбление: «У тебя что, лишняя хромосома?».
Теперь вы знаете общую информацию о принципах наследственности. Вообще эта тема очень интересная, хоть и чрезвычайно сложна.
Около 2 гр ДНК могут вместить всю мировую информацию в цифровом виде
Как все лучшие идеи, этот вопрос родился в пабе. Ник Голдман и Юэн Бирни из Европейского института биоинформатики (EBI) под Кембриджем размышляли о том, что они могут сделать с потоком геномных данных, которые генерирует их исследовательская группа, и все они должны быть заархивированы.
Объем данных растет быстрее, чем емкость жестких дисков, используемых для его хранения. «Это означает, что стоимость хранилища растет, а наши бюджеты – нет», – говорит доктор Голдман.
За несколькими сортами пива пара задумалась, может ли искусственно сконструированная ДНК быть одним из способов хранения потока данных, сгенерированного природным материалом.
Мало того, что 1 грамм ДНК может содержать 455 эксабайт данных (этого достаточно для хранения всего, от Google, Facebook и любой другой крупной технологической компании вместе взятых), она также очень долговечна.
Кража генов
Украсть гены — задача не из простых
Водоплавающий организм тихоходка отличается чудовищной живучестью и странными генами. Геном этого существа был секвенирован, чтобы мы больше узнали о его сверхспособностях. Эти микроскопические беспозвоночные могут выживать в космосе, при температуре замерзания и кипения, при невероятном давлении, радиации и десятилетий без пищи и воды.
Причиной всего этого может быть способность тихоходок красть гены у других форм жизни. Животные и люди проходят через этот процесс — горизонтальный перенос генов — главным образом благодаря вирусам. Большинство видов содержит 1% чужой ДНК, в то время как залежи чужих генов у тихоходок просто колоссальны — до 17,5%.
По разным оценкам, 6000 украденных генов принадлежат бактериям, грибам, растениям и археям. У тихоходок есть механизм выживания, в процессе которого они избавляются от воды. Это разрушает их ДНК. Во время регидратации геном снова собирается и, возможно, поглощает чужие кусочки.
Те, которые передаются следующему поколению, делают тихоходок более живучими. В частности, бактериальные гены более выносливым в экстремальных условиях, чем гены животных.
