(15) Manifestarea principiului complementarității genomului în procesele biologice fundamentale.
Complementaritatea - complementaritate spațială a suprafețelor de molecule, sau părți ale acestora, potrivit ca o cheie pentru blocarea ceea ce duce la formarea de legături secundare (de exemplu, hidrogen) între ele. Principiul K se manifestă în complexele AG-AT, Enzimă-Substrat. Dar este cel mai pronunțat în structura ADN-ului. Formarea legăturilor de hidrogen cu bazele m / u purină și pirimidină se datorează corespondenței lor spațiale. Purine - molecule mai mari, incluzând 2 inele, pirimidine - 1. Bazele purinice (A, G) nu pot forma o pereche, deoarece ei nu au suficient spațiu în centrul spiralei. Dimpotrivă, bazele de pirimidină (C, T) sunt prea mici pentru a forma legături de hidrogen între ele. Ie o pereche de două purine ar fi prea mare și o pereche de două pirimidine este prea mică pentru a fi inserată în spirala dreaptă a moleculei ADN. Este un compus în perechi de baze pe principiul K. (A = T) (G = C) asigură magnitudine egală trepte de scara ADN. Aceasta este esența principiului K. La bazele azotate din molecula ADN reprezintă esența principală a bazelor moleculare ale eredității, tk. ne permite să înțelegem cum sintetizează moleculele ADN identice în fisiunea k-ki. Structura unică secundară și terțiară a tARN și ARNm este de asemenea determinată prin asocierea bazelor cu formarea de bucle și păruri de păr de-a lungul lanțului. Conform principiului K, anticodonul recunoaște tARN-ul codonului corespunzător al ARNm în timpul transcrierii. astfel pe principiul K, toate procesele fundamentale ale activității vitale a celulei se bazează pe: replicare, transcriere, traducere, reparare. Ie activitatea matriceală a genei se bazează pe utilizarea principiului K la citirea și vânzarea informațiilor ereditare.
(16) Selecție naturală și artificială. Formele și semnificațiile de bază ale evoluției selecției.
Elementele elementare ale evoluției nu sunt îndreptate. Dar evoluția în ansamblu nu este un proces haotic, ci un proces orientat, legat de dezvoltarea de noi și noi adaptări, de apariția unor și de dispariția altor specii. Există doar un singur factor de direcție evolutiv cunoscut - selecția naturală (EO). EO - supraviețuirea și abandonarea descendenților persoanelor mai adaptate în condițiile date. Teoria EO a apărut pe o bază amplă de reproducere practică (rase de porumbei). Darwin a demonstrat principiul EO bazat pe 2 ipoteze: heterogenitatea genetică a indivizilor și progeniturile excesive inițiale la un număr total fix de specii. Comparând concluzia că există lupta pentru existență, ceea ce conduce la restricții de reproducere, cu concluzia variabilitatea generală a caracteristicilor și proprietăților, Darwin a ajuns la concluzia - inevitabilitatea naturii în procesul de reproducere selectivă a unora și moartea altor specii - prezența procesului EO. În procesul SW, nu este vorba atât de supraviețuirea sau moartea indivizilor care sunt importante, ci de contribuția fiecărui individ la grupul genetic al populației. În populația genetică a populațiilor, contribuția mai mare va fi făcută de acea persoană, care va lăsa mai mulți descendenți. Numai succesul în propagarea și fixarea anumitor alele (sau complexe genice întregi) în populații conduce la apariția unui fenomen evolutiv elementar. Dar acest lucru se realizează numai prin reproducerea diferențiată a genotipurilor. Selecția naturală este reproducerea selectivă (diferențială) a genotipurilor. Definiția este potrivită pentru toate organismele. Există selecție individuală și de grup. Dar orice grup este redus la selectarea anumitor indivizi. Sunt indivizi care sunt obiectele elementare ale selecției. Un exemplu clasic de EO sunt melodiile industriale. Răspândirea formei melanice a fost determinată de sprijinul genei dominante EO. Astfel, rolul principal al EO în apariția și diseminarea unei noi trăsături a fost dovedit.
Formele de bază ale EO:
Stabilizarea - vizează menținerea și creșterea durabilității implementării într-o populație a valorii medii, stabilite anterior, a unei caracteristici sau a unei proprietăți. Avantajul este obținut de indivizi cu o exprimare medie a trăsăturii. Notă: vrăbii cu aripi lungi diferite, în timpul zăpezii, păsările cu dimensiunea medie a aripilor au supraviețuit.
Mutarea - promovează o schimbare a valorii medii a unei caracteristici sau a unei proprietăți. Promovează consolidarea unui nou formular, care înlocuiește cel vechi, care a ajuns în dezacord cu condițiile. Schimbarea semnului în direcția întăririi și slăbirii. Achiziționarea rezistenței la frig, reducerea organelor inutile.
Disruptive - îndreptate împotriva persoanelor cu caracter mediu și intermediar, favorizează mai mult de un fenotip și conduc la stabilirea polimorfismului în cadrul populației. De exemplu, polimorfismul de culoare al unui melc pământesc, care depinde de culoarea solului. Rezultatul general este formarea polimorfismului heterozygos.
sexuală - rezultatul dimorfismului sexual.
Selecția este din formele evoluției, prin urmare se supune acelorași legi ca și evoluția în natură. Dar OE este înlocuit cu o selecție artificială (AI), efectuată de o persoană în scopuri proprii, în funcție de nevoile lor. Rezultatul este - varietăți de plante, rase de animale și tulpini de m. Materialul sursă pentru selecția primitivă a fost populația naturală, iar principala metodă de domesticizare a animalelor și introducerea în cultura plantelor a fost un IE inconștient. Termenul de inconștient reflectă inconștiența scopului final. Apoi a fost înlocuită cu una metodică - atunci când obiectivul este de a îmbunătăți o anumită caracteristică sau proprietate.
(17) Genotip și fenotip. Genocopia și fenocopia
O genă este o regiune transcrisă a unui cromozom care codifică o polipeptidă funcțională, sau tARN sau ARNm. Gene - funcțional unitate indivizibilă de informații genetice, care este o porțiune moleculă de ADN (mai puțin ARN în virusuri) cu o secvență specifică de nucleotide care codifică o polipeptidă de sinteză, ARNt sau ARNr.
Genotipul - un set de gene ale unui organism separat (individual), fiind printre ei în diferite tipuri de interacțiuni. Ie Genotipul nu este o simplă sumă de gene, ci un sistem de gene care interacționează. Aceasta este constituția genetică a organismului (un set al tuturor alelelor), care are o manifestare fenotipică.
Fenotip - un set de semne interne și externe ale corpului, care se formează sub influența genotipului cu mediul. Variabilitatea fenotypică nu este moștenită. Norma reacției este limitele în care fenotipul se poate schimba fără a schimba genotipul.
Mutațiile de gene diferite, care conduc la un fenotip mutant similar, se numesc copii genomice. Acestea pot apărea dacă dezvoltarea unei trăsături normale este asociată cu trecerea mai multor etape ale unui singur proces biochimic, fiecare dintre acestea fiind controlat de o anumită genă. Încălcarea oricăreia dintre aceste etape, cauzată de o mutație a genei corespunzătoare, duce eventual la un rezultat final similar - formarea unui fenotip mutant similar. Spre deosebire de genotipuri, fenocopiile sunt schimbări fenotipice modificate similare cu manifestarea unei anumite mutații. Agenții care provoacă fenocopii sunt, de obicei, în mare parte în stadiu specific și în diferite stadii ale dezvoltării corpului pot induce formarea unor fenocopii diferite. Un exemplu de genotipuri poate servi drept mutații ale diferitelor gene, consecința cărora este manifestarea clinică a hipotiroidismului congenital, rezultatul final fiind, în absența tratamentului, cretinism.
Aceste mutații ale genelor sunt responsabile pentru:
- Defecțiune care împiedică concentrația de iod anorganic în glanda tiroidă (glanda tiroidă);
- un defect care duce la o încălcare a sintezei hormonilor din glanda tiroidă (incapacitatea de a deiodina mono- și dioodotirozină);
- un defect asociat cu o încălcare a transportului hormonilor tiroidieni la țesuturile periferice;
- un defect care duce la o întrerupere a acțiunii periferice a hormonilor datorită inadecvării enzimei care transformă tirozina puțin activă în triiodotironina biologică activă.
Fenocopia hipotiroidismului congenital este un buruier endemic care se dezvoltă datorită lipsei sau lipsei de iod non-iod în apă și alimente. Un exemplu de fenocopie este așa-numitul "sindrom de talidomidă" - nașterea copiilor fără membre, ca urmare a administrării talidominei hipnotice de dormit în timpul sarcinii. Aceasta este o fenocopie a mutației de aheironium. sau focomelia.
(18) Teoria genetică a cancerului. Retrotransposons. Conceptul de transcriere inversă.
Racul este o boală genetică. Există 3 componente principale:
Teoria modernă a cancerului este teoria oncogenelor.
În 1970, a fost descoperită revers transcriptaza, o enzimă care catalizează sinteza ADN-ului pe un șablon de ARN. Cand virusul intra in celula gazda, revers transcriptaza (= ADN polimerază ARN dependentă = revers transcriptaza) asigură sinteza ADN complementar la matriță ARN viral, în pregătirea pentru integrarea în genomul celulelor organismului infectarea. Retrovirusurile conțin 2 copii ale moleculelor genomului ARN monocatenare, adică viruși de acest tip sunt singura varietate de virusuri diploide. Pentru prima dată, un astfel de virus a fost descris de Rouse în 1911, care a descoperit sarcomul infecțios la puii de găină. Copiile ADN ale genomului retrovirus sunt încorporate în ADN-ul cromozomilor celulelor gazdei infectate ca provirus. In 1970 au fost preparate date godu care conține genele virusului sarcomului Rous (oncogene), care determină transcripția degenerarea malignă a celulelor infectate.
Prima oncogenă din sarcomul puiilor src - o genă a virusului care poate pătrunde chiar și fără implicarea virusului, a fost izolată în 1981. Introducerea acestuia într-o celulă fără virus provoacă transformarea celulei. Ie virușii nu au provocat tumorile singure, ci prin adăugarea la aparatul genetic a oncogenei și fixarea acesteia la genom. Proprietățile modificate ale celulelor tumorale sunt moștenite. Provirusul replică împreună cu cromozomul celulei gazdă. Pe copie ADN a copiei ARN retrovirus construct care este ulterior încorporată într-un virion (particula virus) sau servește ca un stadiu intermediar pentru a trece la un nou virus localizare punct. Migrarea anumitor virusuri poate transfera genele gazdă nu numai la un loc nou în genom, ci și la un alt organism. Acest fenomen este transferul orizontal al genelor. Odată ce în genomul virusului, înainte ca genele gazdă normală să dobândească o capacitate de transformare, adică deveni oncogene. Metodele de biologie moleculară au arătat că oncogene au o structură similară cu genele normale de oameni și animale. astfel teoria cancerului modern - teoria oncogenelor.
Mutageneza și carcinogeneza sunt reprezentări conjugate. In plus fata de ADN-ARN, virusii pot provoca tumori de cancer prin deplasarea prin gena cu transcriere inversa. În evoluție s-au format mecanisme de protecție împotriva transformării celulelor maligne - gena supresoare tumorale (P53).
Trimiteți-le prietenilor: