Какие свойства днк подтверждают
ДНК (Дезоксирибонуклеиновая кислота) – это макромолекула, являющаяся носителем информации об организме от одного поколения к другому.
Белки образуют полипептидные цепи, информацию о которых хранит дезоксирибонуклеиновая кислота. Каждый участок, в котором заключаются данные о такой цепи, называется геном. Молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, находящиеся внутри одной клетки, в своей совокупности представляют носитель генетической информации обо всём организме.
Историческая справка
Открытие молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты было произведено ещё в 1869 году. Швейцарский физиолог Фридрих Мишер обнаружил вещество, которое назвал нуклеин. Значимость великого открытия поначалу не была оценена, как полагается. Длительное время считалось, что нуклеин есть не что иное, как запасник фосфора.
С приходом XX века изучение дезоксирибонуклеиновой кислоты продолжалось, однако, в начале века подавляющее большинство учёных этой области даже не предполагало, что ДНК является передатчиком информации. По их мнению, слишком проста и повторяющаяся у неё структура, чтобы нести подобную сложную функцию.
Научный прорыв случился в 1944 году, когда было определено, что ДНК имеет большую значимость для науки. Учёный Освальд Эйвери вместе с двумя коллегами Маклином Маккарти и Колином Маклауд занимались исследованиями дезоксирибонуклеиновой кислоты, результатом их деятельности стала публикация в журнале «The Journal of Experimental Medicine». Статья доказывала, что дезоксирибонуклеиновая кислота представляет собой «материал» генов и является носителем наследственной информации.
ДНК – передача наследственной информации
Как только было доказано, что дезоксирибонуклеиновая кислота есть не что иное, как генокод организма и имеет важную роль как носитель информации, исследования учёных-биологов взяли правильное направление. Началось стремительное изучение цепей и взаимосвязей. До 1950 года удалось определить только то, что молекула ДНК состоит из цепей нуклидов, но как они между собой соединены и сколько их, оставалось неизвестным.
Только в 1953 году было определено, что внутри молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты существуют взаимосвязи азотистых оснований разных типов. Сама молекула ДНК была представлена, как двойная спираль.
Передачу наследственной информации дезоксирибонуклеиновой кислотой можно сравнить с тем, как люди обмениваются информацией. У нас это происходит с использованием звуков и букв. У ДНК с применением оснований азотистой кислоты.
Каждая спираль макромолекулы состоит из азотистых оснований, рибоксиновой кислоты и остатка фосфорной кислоты. Звенья могут иметь различную последовательность, главной их характеристикой является то, что все они тесно связаны с последовательностью второй спирали. Это свойство получило название правило комплементарности.
Двойная спираль полимерных цепей похожа на верёвочную лестницу. Каждая ступень в ней – это нуклеотидные пары, которые связывает сахарофосфатный состав. Главным отличием молекулы ДНК друг от друга является последовательность пар. Но именно это расположение и является кодом, согласно которому определяется порядок производимых клетками белков.
Сравнивая процесс с человеческим типом носителем и передачи информации, можно сказать, что в данном случае мы имеем дело с бедным алфавитом, в котором наличествует всего четыре буквы. Все слова, а также предложения складываются из них.
Расшифровка кода была осуществлена тогда, когда люди поняли, что код не является двоичным, а триплетный. Каждая аминокислота в белке абсолютно соответствует последовательности трёх нуклеотидов в РНК и ДНК, кодонов.
Дезоксирибонуклеиновой кислотой передаёт информацию два раза: при делении на две части и при кодировании белка. Таким образом, данные передаются только что образованной клетке. В процессе репликации ДНК снимает с себя копию. Происходит разделение нитей, связывающих спираль и выстраивание новой комплементарной цепи. В каждой из двух вновь образованных клеток имеются по идентичной копии дезоксирибонуклеиновой кислоты. Таким образом, сохраняется вся генетическая информация.
Практическое применение знаний о дезоксирибонуклеиновой кислоте
Знания, полученные о молекуле ДНК, сложно переоценить. Практическое их применение имеет для человечества огромное значение. По сути, открыв тайну макромолекулы, люди получили доступ к генам. Развитие науки о дезоксирибонуклеиновой кислоте открывает неограниченные возможности для биологии и медицины.
Знания о наследственной природе дезоксирибонуклеиновой кислоты нашли практическое применение в генной инженерии, которая оказывает влияние на развитие клинической медицины. Методы, построенные на основе изучения рекомбинантных ДНК, открыли новые возможности изучения наследственных болезней.
Используемые технологии рекомбинантных молекул ДНК стало революционным для науки, изучающей живые клетки. Перед медициной и промышленностью открылись новые пути к получению в достаточном количестве тех белков, которые прежде получались в ограниченных количествах, либо не получались вообще.
Увы, исследования далеки до своего завершения. Однако, на сегодняшний день сделано много. Это методы клонирования ДНК и генная инженерия. Настоящим прорывом медицины стала технология рекомбинантных ДНК. Она позволяет производить пересадку генетического материала из одного организма в другой. Направление находится в процессе изучения и развития, однако, некоторые его находки уже активно применяются на практике.
Необходимость применения знаний о ДНК на практике
Генная терапия сделала возможным вводить в организмы больных людей полностью здоровые гены, способные полноценно работать. Это позволяет производить восстановление метаболических нарушений, которые были вызваны генами мутантами. Сегодня таким способом лечат детей с иммунодефицитом, который вызван дефектом аденозиндезаминазы.
Разработка методов лечения многих заболеваний с помощью технологии рекомбинантных ДНК находится в стадии клинических исследований. Это такие заболевания как:
• Гемофилия В, определяемая по наличию кровоточивости по типу гематом;
• Семейная гиперхолестеринемия;
• Му-ковисцидоз и т.д.
Если в медицине генетика находится в процессе активного развития, то наиболее веские практические результаты она дала в сельском хозяйстве. Благодаря ей, сельскохозяйственное производство вышло на новый уровень. Выводятся новые сорта растений, представляющих интерес для человечества. Задача учёных состоит в том, чтобы не только выводить новые сорта, но и прививать им максимально полезные качества.
Перспективы развития науки о ДНК
Наука о дезоксирибонуклеиновой кислоте активно развивается, но, не смотря на это, она всё же ещё находится на начальном этапе своего развития. Чего ожидают учёные на конечном этапе? Это и полная победа над такими явлениями, как болезни и голод, и возможность клонировать живые организмы, менять черты организмов. Возможно, уже скоро будет выведен новый тип человека, который будет тем совершенным образом, которому все мы стремимся на протяжении своей истории.
Разгадка тайны ДНК стала началом новой эры развития биологии. По мере её изучения имели место не только научные открытия, но и курьёзы, и занимательные случаи.
К примеру, при изучении мух дрозофил, учёные стали давать своим открытиям смешные названия. Пара генов, приводящих к отсутствию у самок и самцов внешних половых органов, получили кукольное название «Barbie» и «Ken», а мутантный ген, обладатель которого быстро умирает, стал называться в честь известного мультипликационного героя из мультфильма «Соузпарк» «Kenny».
Изучением дезоксирибонуклеиновой кислоты и применением на практике результатов исследований занимаются учёные. Результаты их работы важны для человечества. В силах генетиков и продвигаемой ими науки изменить мир, сделать его лучше.
Наследственный материал человека, известный как дезоксирибонуклеиновая кислота или ДНК, представляет собой длинную молекулу, содержащую информацию, необходимую организму для развития и размножения. ДНК находится в каждой клетке тела и передается от родителя к ребенку.
ДНК является самовоспроизводящимся материалом, который есть в каждом живом организме. Проще говоря, это носитель всей генетической информации. Он содержит своеобразные инструкции, необходимые организму для развития, роста, размножения. Это одна длинная молекула, которая содержит наш генетический «код». Этот «код» является отправной точкой для нашего развития, но влияние внешних факторов, таких как наш образ жизни, окружающая среда и питание, в конечном итоге формируют человека.
Из чего состоит ДНК?
ДНК состоит из молекул, известных как нуклеотиды. Каждый нуклеотид содержит сахарную и фосфатную группу, а также азотистые основания. Эти азотистые основания далее подразделяются на четыре типа, в том числе:
- аденин (А)
- цитозин (С)
- гуанин (G)
- тимин (T)
Структура ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, и она напоминает вид витой лестницы. Сахар и фосфаты — это нуклеотидные нити, которые образуют длинные стороны. Основания азота — это ступеньки. Каждая ступенька на самом деле представляет собой два типа азотистых оснований, которые соединяются вместе, образуя целостную ступеньку и удерживая длинные нити нуклеотидов вместе.
Скачать наглядный материал в большом разрешении
ДНК человека уникальна тем, что состоит из почти 3 миллиардов пар оснований, и около 99 процентов из них одинаковы для каждого человека. Тем не менее, именно последовательность этих оснований определяет, каким будет этот организм.
Подумайте о ДНК как об отдельных буквах алфавита — буквы объединяются друг с другом в определенном порядке, образуя слова, предложения и истории. Та же самая идея верна для ДНК: то, как азотистые основания упорядочены в последовательностях ДНК, формирует гены, которые «говорят» вашим клеткам, как производить белки. Рибонуклеиновая кислота (РНК), другой тип нуклеиновой кислоты, образуется в процессе транскрипции (при репликации ДНК). Функция РНК заключается в том, чтобы транслировать генетическую информацию из ДНК в белки, когда она декодируется рибосомой.
Как работает ДНК ?
ДНК содержит жизненно важную информацию, которая передается из поколения в поколение. Молекулы ДНК в ядре клетки плотно обвиваются, образуя хромосомы, которые помогают хранить важную информацию в виде генов.
ДНК работает путем копирования себя в эту одноцепочечную молекулу под названием РНК. РНК похожа на ДНК, но она содержит некоторые существенные молекулярные различия, которые выделяют ее. РНК действует как посланник, передавая жизненно важную генетическую информацию в клетке от ДНК через рибосомы для создания белков, которые затем образуют все живое.
Как была обнаружена ДНК?
ДНК была открыта в 1869 году швейцарским исследователем Фридрихом Мишером, который первоначально пытался изучить состав лимфоидных клеток (лейкоцитов). Вместо этого он выделил новую молекулу, которую он назвал нуклеин (ДНК с ассоциированными белками) из ядра клетки. Хотя Мишер был первым, кто определил ДНК как отдельную молекулу, несколько других исследователей и ученых внесли свой вклад в наше понимание ДНК в том виде, в каком мы ее знаем сегодня. И только в начале 1940-х годов роль ДНК в генетическом наследовании начали изучать и понимать.
Кто открыл ДНК?
Полный ответ на вопрос, кто открыл ДНК, сложен, потому что, по правде говоря, многие люди внесли свой вклад в то, что мы знаем об этом сейчас.
1866 — Грегор Мендель, известный как «Отец генетики», был фактически первым, кто предположил, что характеристики передаются из поколения в поколение. Мендель обосновал термины, которые мы все знаем сегодня: рецессивные и доминирующие признаки.
1869 — Фридрих Мишер идентифицировал «нуклеин», выделив молекулу из ядра клетки, которая впоследствии стала известна как ДНК.
1881 — лауреат Нобелевской премии немецкий биохимик Альбрехт Коссель, которому приписывают наименование ДНК, идентифицировал нуклеин как нуклеиновую кислоту. Он также выделил те пять азотистых оснований, которые в настоящее время считаются основными строительными блоками ДНК и РНК: аденин (A), цитозин ©, гуанин (G) и тимин (T) (который заменяется урацилом (U). ) в РНК).
1882 — Вскоре после открытия Косселя Вальтер Флемминг обнаружил митоз в 1882 году, став первым биологом, который выполнил полностью систематическое исследование деления хромосом. Его наблюдения, что хромосомы удваиваются, важны для позже обнаруженной теории наследования.
Начало 1900-х годов — Теодор Бовери и Уолтер Саттон независимо работали над тем, что сейчас известно как теория хромосом Бовери-Саттона или хромосомная теория наследования. Их выводы являются основополагающими в нашем понимании того, как хромосомы переносят генетический материал и передают его из поколения в поколение.
1944 — Освальд Эвери обосновал, что ДНК, а не белки, трансформируют свойства клеток.
1944 — 1950 — Эрвин Чаргафф обнаружил, что ДНК отвечает за наследственность. Его открытия, известные как «Правила Чаргаффа», доказали, что единицы гуанина и цитозина, а также единицы аденина и тимина одинаковы в двухцепочечной ДНК, и он также обнаружил, что ДНК различается у разных видов.
Конец 1940-х годов — Барбара Мак-Клинток обнаружила мобильность генов. Ее открытие «прыгающего гена» или идеи о том, что гены могут перемещаться по хромосоме, принесло ей Нобелевскую премию по физиологии.
1951 — работа Розалинд Франклин доказала спиральную форму ДНК, что было подтверждено Уотсоном и Криком почти два года спустя. Ее выводы были признаны только посмертно.
25 апреля 1953 — Уотсон и Крик, опираясь на достижения Чаргаффа и Франклин, опубликовали структуру двойной спирали ДНК. Этот день во всем мире отмечается как день ДНК.
Будущее ДНК
Мы проделали большой путь с точки зрения нашего понимания ДНК 150 лет назад. Но все же, многое еще предстоит изучить. Полное понимание ДНК всех живых существ может однажды способствовать решению таких проблем, как голод, эпидемии и изменение климата. Потенциал исследований действительно неограничен, и, мягко говоря, захватывающий.
Когда-то в совсем юном возрасте мне делали переливание крови, и бабушка просила перелить мне мамину кровь, а не моего отца… Может здесь скрыт секрет ДНК и факторы наследственности? Бабушка так и говорила, что «кровь должна быть хорошая»…
ДНК – это основа наследственности
Молекула ДНК действительно несет всю информацию обо всех факторах наследственности. Но вот о каких?
Впервые молекулу ДНК обнаружил в Швейцарии врач Фр. Мишераж в 1869 году. Произошло это совершенно неожиданно, он жил на берегу реки Рейна в Базеле, а эта река кишит лососями. Доктор практически ловил их руками, а дух исследователя животных клеток заставил заглянуть в молоку этих рыб.
Там он обнаружил неизвестное вещество и назвал его нуклеином. Он подумал о том, что это как-то связано с оплодотворением, но что передача информации идет именно с этим нуклеином в ядре, он так и не думал практически до конца жизни.
Спираль ДНК
Спираль ДНК, в которой и зашифрована вся информация о наследственности была открыта учеными Дж.Уотсоном и Ф.Криком в 1953 году. За это они получили Нобелевскую премию. Френсис Крик даже сказал, что они открыли «главную тайну жизни», он правильно сказал. В ДНК действительно записана вся нужная информация.
Что собой представляет молекула ДНК?
Сейчас так и говорят, что «ДНК несет в себе генетический код».
Это две сильно скрученные спирали, каждое звено в ней – это нуклеотид или участок ДНК. А участок или несколько нуклеотидов такой цепочки назван геном. В самом ДНК хранится важная информация о том, какие белки и в каком порядке будут формироваться, причем в строгой последовательности.
Несколько нуклеотидов образуют ген, который несет данные о внешности, о чертах характера и передается эта информация из поколения в поколение. Если этого не происходит, то идет поломка генов. Сама цепь ДНК очень длинная, поэтому и не происходит повторений, каждая их них индивидуальна.
Несколько генов – это уже называется геномом. Но уложить все это в одну цепочку невозможно, поэтому у человека 46 пар молекул ДНК, и она называется хромосомой. Хромосомы тоже имеют деление на пары: 22 соматических и 1 половая. От половой хромосомы зависит наш пол, а вот остальные несут признаки, которые и определяют нашу внешность, психотип, особенности поведения и пр. Сочетание половых хромосом ХХ – это женская хромосома, а вот ХУ – это мужская.
Модель строения хромосомы
Молекула ДНК содержит информацию о том, как произвести «себе подобную» копию, то есть иметь способность к размножению и передачу информации, чтобы жизнь нашла продолжение в потомках. Происходит репликация молекулы ДНК через как бы раскручивание одной цепи и тут же появление второй цепочки, в которой последовательность белков идет в таком же порядке, как и в раскрученной одной спирали ДНК. Процесс сложный тем, что никаких новых последовательностей не возникает. Все повторяется определенным образом.
Как определить какая наследственность хорошая, а какая – нет?
Многие люди могут есть много и в разное время и совсем не поправляются. И чувствуют они себя очень хорошо! А вот некоторые, используя все советы по ЗОЖ, вдруг неожиданно подхватывают вирус или просто часто болеют, и толстые. В чем здесь дело?
Синдром Дауна бывает от поломки генов, когда вместо двух хромосом находят три хромосомы. Вот такие поломки случаются и по другим признакам. Все они бывают положительными для нас и отрицательными. Вот, например, бывает такая положительная поломка, как «плотность кости». В Америке был такой случай, когда человек попал в аварию и остался цел и невредим. Все его кости остались целыми, благодаря этой «поломке» генов.
Синдром Дауна
Такая «поломка» бывает если есть предрасположенность. Например, диабет очень суровая болезнь, и часто она передается по наследству. Зная, что в семье есть диабетики можно предположить, что и у вас он может быть. А может и НЕТ, если вы не будете увлекаться сладким и не переедать, а есть маленьким порциями, чтобы не поправляться.
Есть еще один интересный факт про ген SERT, он отвечает за доставку серотонина, гормона «радости». Поэтому у некоторых людей есть состояние «послепраздничная тоска или депрессия». Кто-то сегодня гуляет, завтра работает и совсем не тоскует, что праздники или отпуск закончился, а кто-то, где есть «поломка» этого гена сильно переживает, особенно если предшествуют этому какие-то сильные эмоции, эйфория. И вот тут-то депрессия не дремлет и человек впадает в сильную апатию и тоску.
Зачем делать тест на ДНК, что он может нам показать?
По нему можно определить не только принадлежность к Роду, но и многое другое:
- Предрасположенность к наследственным заболеваниям
- Непереносимость каких-то продуктов питания
- Определиться с выбором диеты
- Установление отцовства
- Какие волосы будут у человека
- Каким видом спорта лучше заниматься, силовым или, наоборот, где больше движений, может марафон на длинные дистанции
- Даже можно определить как человек принимает решения относительно финансов по степени его невротичности и «поломке» определенных генов
И другое…
Тест на ДНК
Риск наследственного заболевания возрастает в разы, если есть «мутация» или поломка гена и плюс стресс, радиация, или просто сбой в системе организма.
Есть такой интересный факт, что многие известные люди пытаются сохранить свой генетический код. Вот Луи Армстронг поместил свой фрагмент ДНК на международную космическую станцию. В случае какой-то катастрофы те, кто выживет, смогут клонировать его.
Что такое генетическая память поколений?
Вот рождается человек, вырастает, и очень становится похож на какого-то родственника. И мы начинаем удивляться «вот не видел его никогда, а так похож». Это и есть генетическая память. Это то, что уже заложено в наших генах. А потом мы уже начинаем приобретать какую-то новую информацию и опыт.
Генетическая память – это то, что есть в нас еще до нашего рождения, это опыт прошлого, не наш опыт, который записан в нашем ДНК. Ученые предполагают, что генетическая память есть до рождения, в утробе матери и она передается ребенку в виде каких-то реакций, например, ребенок точно знает, как сосать грудь, она нужна для выживания и приспособления к жизни. Генетическая память, как правило, есть у детей до 2-х лет.
Если ребенок плавает под водой и поддерживать этот навык с самого рождения и развивать его, то потом можно его уже не учить плавать, он знает и осознает потом как это делать.
Проявление генетической памяти происходит во взрослом состоянии тогда, когда человек находится под гипнозом, в трансе, или во сне, когда выключатся сознание.
Иногда психологи предлагают такой сеанс арт-терапии как «утренние страницы». Вы еще толком не проснулись, а нужно взять листок и начать писать все, что пришло вам на ум. Не оценивая то, что вы пишите. Здесь ваше подсознание выдает вам что-то интересное …
И вот с 4 до 6 часов утра тоже бывают «вещие сны»… это вот об этом!
Можно ли доверять тесту ДНК на отцовство?
Да, это самый точный тест. У ребенка 46 пар хромосом, и ровно половина их идет от отца. Многих смущает тот факт, что говорят о 99, 99%, а не о 100% совпадении. А это учитывается генетическая погрешность!
Вот ДНК близнецов, например, совпадают также практически на 100%, но вот отпечатки пальцев у них разные…
ДНК всех людей на земле совпадает на 99,9% …а разница в 0,1% делает нас такими разными… Поэтому будем считать, что молекула ДНК – это основа наследственности!
Тайны ДНК ! Влияние слов на ДНК человека !