Моника Бергна - Одинаковые или разные? Геномика

Если все живые существа произошли от общего предка, то каким образом действует механизм биологического разнообразия?

В 1866 году Грегор Мендель продемонстрировал, что форма и размер горошин передаются из поколения в поколение. Научные изыскания этого ученого открыли новый путь в науке, вымощенный тысячами горошин, – генетику. Работы Менделя стали началом долгого процесса, который привел нас к необходимости исследовать происхождение генов и хромосом, а потом и осознать важную роль ДНК.

Мендель установил, что каждое живое существо несет в себе набор наследственных признаков, определенных характеристик. В процессе воспроизводства они сочетаются между собой согласно определенным законам, которые он предложил к рассмотрению.

С тех пор наука шагнула вперед, и столетие спустя ученые открыли, что многие болезни имеют генетический компонент, который не всегда следует законам, описанным Менделем. Выяснилось, что окружающая среда и привычки (или поведение) индивида также могут влиять на результат, то есть на проявление наследственных характеристик у потомства.

«Признаки бывают доминантными и рецессивными. В зависимости от этого они могут проявиться или не проявиться в следующем поколении потомства, однако опять возникнуть через поколение или далее».

Мендель намеревался описать только те законы, которые управляют процессами наследования признаков в растениях. Однако описанные им шаги, как оказалось, отражают основы наследования любого гена и применяются до сих пор, даже при изучении высших организмов и человека.

В начале XX века американский биолог Томас Хант Морган изучал процесс наследственной передачи признаков у мух дрозофил (Drosophilia melanogaster). В ходе экспериментов Морган выяснил, что наследуемые черты – гены – располагаются в ядрах клеток, внутри хромосом, и каждый из генов находится в определенной позиции. Его эксперименты также показали, что мутации генов проявляются в природе и становятся источником биологического разнообразия, необходимого для процесса эволюции.

Генетика – это наука, которая изучает, как биологическая информация передается потомству и изменяется в каждом последующем поколении.

ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) – это научное название молекулы, в которой содержится генетическая информация всех живых существ.

Хромосома – это четко структурированная упаковка ДНК, которая находится в ядре клетки. У различных организмов существует разное количество хромосом. Люди наследуют от каждого родителя набор из двадцати трех хромосом. Полный набор генетической информации, содержащийся в хромосомах всех клеток организма, определяет индивидуальные характеристики каждого человека.

Ген – это основная единица наследственности живого организма. Она передает информацию от поколения к поколению. Ген – это сегмент (участок) ДНК.

В 1944 году Эрвин Чаргафф разделил молекулы нуклеиновых кислот до их азотистых оснований и выяснил, что азотистые основания не всегда находились в ядре в равных пропорциях. Кроме того, он обнаружил, что количество аденина (А) в клетке равно количеству тимина (Т), а количество гуанина (G) равно количеству цитозина (С). Эти данные сыграли решающую роль в расшифровке структуры ДНК.

Все живые организмы состоят из клеток, в структуре которых находятся нуклеиновые кислоты. Американский биохимик Феб Аарон Теодор Левин в двадцатые годы XX века установил, что нуклеоидные кислоты состоят из сахаристых соединений рибозы и дезоксирибозы. Кислоту, в которой содержится дезоксирибоза, назвали дезоксирибонуклеиновой кислотой, или ДНК. Другую кислоту, в которой содержится рибоза, назвали рибонуклеиновой кислотой, или РНК. Левин и его сподвижники верили, что данная субстанция повторяла саму себя, однако не считали, что эти кислоты несли генетическую информацию.