Die Gesetze der Vererbung haben die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen, seit zum ersten Mal klar wurde, dass die Genetik etwas Materielleres ist als irgendwelche höheren Mächte. Der moderne Mensch weiß, dass Organismen die Fähigkeit haben, sich ähnlich wie sie selbst zu reproduzieren, während die Nachkommen spezifische Merkmale und Eigenschaften erh alten, die ihren Eltern innewohnen. Die Fortpflanzung erfolgt aufgrund der Fähigkeit, genetische Informationen zwischen Generationen zu übertragen.
Theorie: Man kann nie zu viel haben
Die Vererbungsgesetze wurden erst vor relativ kurzer Zeit aktiv untersucht. Ein beeindruckender Fortschritt in dieser Angelegenheit wurde im letzten Jahrhundert gemacht, als Sutton und Boveri eine neue Hypothese an die Öffentlichkeit brachten. Damals schlugen sie vor, dass Chromosomen wahrscheinlich genetische Daten tragen. Etwas später ermöglichte die Technologie die chemische Untersuchung der Chromosomenzusammensetzung. Es zeigte sichdas Vorhandensein spezifischer Nukleinverbindungen von Proteinen. Es stellte sich heraus, dass Proteine einer Vielzahl von Strukturen und Besonderheiten der chemischen Zusammensetzung innewohnen. Wissenschaftler gingen lange davon aus, dass es hauptsächlich Proteine sind, die den Austausch genetischer Daten zwischen den Generationen sicherstellen.
Jahrzehntelange Forschung zu diesem Thema hat neue Einblicke in die Bedeutung der Zell-DNA geliefert. Wie Wissenschaftler herausgefunden haben, sind nur solche Moleküle ein materieller Träger nützlicher Informationen. Moleküle sind ein Element des Chromosoms. Heute ist sich fast jeder unserer Landsleute, die eine allgemeine Bildung erh alten haben, sowie Einwohner vieler anderer Länder bewusst, wie wichtig DNA-Moleküle für eine Person sind, die normale Entwicklung des menschlichen Körpers. Viele stellen sich die Bedeutung dieser Moleküle in Bezug auf die Vererbung vor.
Genetik als Wissenschaft
Molekulargenetik, die sich mit der Erforschung der Zell-DNA befasst, hat einen alternativen Namen - biochemisch. Dieses Wissenschaftsgebiet entstand an der Schnittstelle von Biochemie und Genetik. Die kombinierte wissenschaftliche Ausrichtung ist ein produktiver Bereich der Humanforschung, der der wissenschaftlichen Gemeinschaft eine große Menge nützlicher Informationen zur Verfügung gestellt hat, die Personen, die nur mit Biochemie oder Genetik befasst sind, nicht zur Verfügung stehen. Experimente, die von Fachleuten auf diesem Gebiet durchgeführt werden, beinh alten die Arbeit mit zahlreichen Lebensformen und Organismen verschiedener Arten und Kategorien. Die wichtigsten Ergebnisse, die von der wissenschaftlichen Gemeinschaft erzielt wurden, sind das Ergebnis der Untersuchung menschlicher Gene sowie verschiedenerMikroorganismen. Unter den letzteren gehören zu den wichtigsten Eisheria coli, Lambda-Phagen dieser Mikroben, Neurospore-Crassa-Pilze und Saccharomyces cerevisia.
Genetische Grundlagen
Wissenschaftler haben seit langem keinen Zweifel an der Bedeutung des Chromosoms bei der Übertragung von Erbinformationen zwischen Generationen. Wie spezielle Tests gezeigt haben, werden Chromosomen von Säuren, Proteinen gebildet. Wenn Sie ein Färbeexperiment durchführen, wird das Protein aus dem Molekül freigesetzt, aber die NA bleibt an Ort und Stelle. Wissenschaftler haben eine größere Menge an Beweisen, die es uns ermöglichen, über die Anhäufung genetischer Informationen in NK zu sprechen. Durch sie werden Daten zwischen Generationen übertragen. Von Zellen gebildete Organismen, Viren mit DNA, erh alten Informationen von der vorherigen Generation durch DNA. Einige Viren enth alten RNA. Diese Säure ist für die Übermittlung von Informationen verantwortlich. RNA, DNA sind NK, die sich durch gewisse strukturelle Ähnlichkeiten auszeichnen, aber es gibt auch Unterschiede.
Bei der Untersuchung der Rolle der DNA bei der Vererbung haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die Moleküle einer solchen Säure vier Arten von Stickstoffverbindungen und Desoxyribose enth alten. Aufgrund dieser Elemente werden genetische Informationen übertragen. Das Molekül enthält Purinsubstanzen Adenin, Guanin, Pyrimidinkombinationen Thymin, Cytosin. Das chemische Molekülgerüst besteht aus Zuckerresten, die sich mit Phosphorsäureresten abwechseln. Jeder Rest hat eine Verbindung zur Kohlenstoffformel durch Zucker. Stickstoffh altige Basen sind seitlich an Zuckerreste gebunden.
Namen und Daten
Wissenschaftler,Bei der Untersuchung der biochemischen und molekularen Grundlagen der Vererbung konnten sie die strukturellen Merkmale der DNA erst im 53. Jahrhundert identifizieren. Die Urheberschaft wissenschaftlicher Informationen wird Crick, Watson zugeschrieben. Sie bewiesen, dass jede DNA die biologischen Besonderheiten der Vererbung berücksichtigt. Beim Erstellen eines Modells müssen Sie sich an die Verdoppelung von Teilen und die Fähigkeit zur Ansammlung und Übertragung von Erbinformationen erinnern. Potenziell ist das Molekül in der Lage zu mutieren. Chemische Komponenten, ihre Kombination, gepaart mit den Ansätzen von Röntgenbeugungsstudien, ermöglichten es, die molekulare Struktur der DNA als Doppelhelix zu bestimmen. Es besteht aus Hälften antiparalleler Spiralen. Das Zucker-Phosphat-Rückgrat wird durch Wasserstoffbrückenbindungen verstärkt.
Bei der Erforschung der molekularen Grundlagen von Vererbung und Variabilität sind die Arbeiten von Chargaff von besonderer Bedeutung. Der Wissenschaftler widmete sich der Untersuchung der Nukleotide, die in der Struktur der Nukleinsäure vorhanden sind. Wie sich zeigen konnte, besteht jedes dieser Elemente aus Stickstoffbasen, Phosphorresten und Zucker. Die Übereinstimmung des molaren Geh alts von Thymin und Adenin wurde aufgedeckt, die Ähnlichkeit dieses Parameters für Cytosin und Guanin wurde festgestellt. Es wurde angenommen, dass jeder Thyminrest ein gepaartes Adenin und für Guanin ein Cytosin hat.
Gleich, aber so verschieden
Wissenschaftler untersuchten Nukleinsäuren als Grundlage der Vererbung und stellten fest, dass DNA zur Kategorie der Polynukleotide gehört, die aus zahlreichen Nukleotiden bestehen. Die unvorhersehbarsten Abfolgen von Elementen in einer Kette sind möglich. Theoretisch hat serielle Vielf alt keineEinschränkungen. DNA hat spezifische Eigenschaften, die mit den gepaarten Sequenzen ihrer Komponenten verbunden sind, aber die Basenpaarung erfolgt gemäß biologischen und chemischen Gesetzen. Auf diese Weise können Sie Sequenzen verschiedener Ketten vordefinieren. Diese Eigenschaft wird Komplementarität genannt. Es erklärt die Fähigkeit eines Moleküls, seine eigene Struktur perfekt zu reproduzieren.
Bei der Untersuchung von Vererbung und Variabilität durch DNA entdeckten Wissenschaftler, dass die DNA-Stränge die Vorlagen für die Bildung komplementärer Blöcke sind. Damit eine Reaktion stattfinden kann, entwindet sich das Molekül. Der Prozess wird von der Zerstörung von Wasserstoffbrückenbindungen begleitet. Basen interagieren mit komplementären Komponenten, was zur Bildung spezifischer Bindungen führt. Nachdem die Nukleotide fixiert sind, erfolgt die Vernetzung des Moleküls, was zum Auftreten einer neuen Polynukleotidbildung führt, deren Sequenz von Teilen davon durch das Ausgangsmaterial vorgegeben ist. So erscheinen zwei identische Moleküle, gesättigt mit identischer Information.
Nachbildung: ein Garant für Beständigkeit und Wandel
Das oben Beschriebene gibt eine Vorstellung von der Umsetzung von Vererbung und Variabilität durch DNA. Der Replikationsmechanismus erklärt, warum DNA in jeder organischen Zelle vorhanden ist, während das Chromosom ein einzigartiges Organoid ist, das sich quantitativ und qualitativ mit außergewöhnlicher Genauigkeit reproduziert. Diese Methode der realen Verteilung war nicht durchführbar, bis die Tatsache der komplementären Doppelhelixstruktur des Moleküls festgestellt wurde. Crick, Watson, die zuvor angenommen hatten, was die Molekülstruktur war, erwiesen sich als völlig richtig, obwohl die Wissenschaftler im Laufe der Zeit anfingen, an der Richtigkeit ihrer Vision des Replikationsprozesses zu zweifeln. Zunächst wurde angenommen, dass Spiralen einer Kette gleichzeitig erscheinen. Enzyme, die im Labor die molekulare Synthese katalysieren, wirken bekanntermaßen nur in eine Richtung, das heißt, zuerst erscheint eine Kette, dann die zweite.
Moderne Methoden zur Untersuchung der menschlichen Vererbung haben es ermöglicht, die diskontinuierliche DNA-Generierung zu simulieren. Das Modell erschien im 68. Grundlage für ihren Vorschlag waren experimentelle Arbeiten mit Eisheria coli. Die Urheberschaft wissenschaftlicher Arbeiten wird Orzaki übertragen. Moderne Spezialisten haben genaue Daten zu den Nuancen der Synthese in Bezug auf Eukaryoten, Prokaryoten. Ausgehend von der genetischen molekularen Gabel erfolgt die Entwicklung durch die Erzeugung von Fragmenten, die durch DNA-Ligase zusammengeh alten werden.
Die Syntheseprozesse werden als kontinuierlich angenommen. An der replikativen Reaktion sind zahlreiche Proteine beteiligt. Das Abwickeln des Moleküls erfolgt durch das Enzym, die Aufrechterh altung dieses Zustands wird durch das destabilisierende Protein garantiert, und die Synthese erfolgt durch die Polymerase.
Neue Daten, neue Theorien
Mit modernen Methoden zur Erforschung der menschlichen Vererbung haben Experten herausgefunden, woher Replikationsfehler kommen. Die Erklärung wurde möglich, als genaue Informationen über die Mechanismen des Kopierens von Molekülen und die Besonderheiten der Molekülstruktur verfügbar wurden. Das Replikationsschema geht davon ausDivergenz der Ausgangsmoleküle, wobei jede Hälfte als Matrix für eine neue Kette dient. Die Synthese wird aufgrund von Wasserstoffbindungen von Basen sowie Mononukleotidelementen des Bestands an Stoffwechselprozessen realisiert. Um Bindungen von Thiamin, Adenin oder Cytosin, Guanin zu erzeugen, ist der Übergang von Substanzen in die tautomere Form erforderlich. In der aquatischen Umwelt ist jede dieser Verbindungen in mehreren Formen vorhanden; sie sind alle tautomer.
Es gibt wahrscheinlichere und weniger gebräuchliche Optionen. Eine Besonderheit ist die Position des Wasserstoffatoms in der Molekülstruktur. Wenn die Reaktion mit einer seltenen Variante der tautomeren Form abläuft, führt dies zur Bildung von Bindungen mit der falschen Base. Der DNA-Strang erhält ein falsches Nukleotid, die Reihenfolge der Elemente ändert sich stabil, es kommt zu einer Mutation. Der Mutationsmechanismus wurde zuerst von Crick, Watson erklärt. Ihre Schlussfolgerungen bilden die Grundlage der modernen Vorstellung vom Mutationsprozess.
RNA-Funktionen
Untersuchung der molekularen Grundlagen der Vererbung, Wissenschaftler konnten nicht weniger wichtig als DNA-Nukleinsäure - RNA ignorieren. Es gehört zur Gruppe der Polynukleotide und weist strukturelle Ähnlichkeiten mit den zuvor beschriebenen auf. Der Hauptunterschied ist die Verwendung von Ribose als Reste, die als Grundlage des Kohlenstoffrückgrats dienen. Wir erinnern uns, dass in der DNA diese Rolle von Desoxyribose gespielt wird. Der zweite Unterschied besteht darin, dass Thymin durch Uracil ersetzt wird. Auch dieser Stoff gehört zur Klasse der Pyrimidine.
Wissenschaftler untersuchten die genetische Rolle von DNA und RNA und bestimmten zunächst das Verhältnisunbedeutende Unterschiede in den chemischen Strukturen der Elemente, aber die weitere Beschäftigung mit dem Thema zeigte, dass sie eine kolossale Rolle spielen. Diese Unterschiede korrigieren die biologische Bedeutung jedes der Moleküle, sodass die genannten Polynukleotide einander für lebende Organismen nicht ersetzen.
Meistens besteht RNA aus einem Strang, unterscheidet sich voneinander in der Größe, aber die meisten von ihnen sind kleiner als DNA. Viren, die RNA enth alten, haben in ihrer Struktur solche Moleküle, die aus zwei Strängen bestehen - ihre Struktur ist der DNA so ähnlich wie möglich. In RNA werden genetische Daten gesammelt und zwischen Generationen weitergegeben. Andere RNAs werden in funktionelle Typen unterteilt. Sie werden auf DNA-Vorlagen generiert. Der Prozess wird durch RNA-Polymerasen katalysiert.
Information und Vererbung
Die moderne Wissenschaft, die die molekularen und zytologischen Grundlagen der Vererbung untersucht, hat Nukleinsäuren als das Hauptobjekt der Akkumulation genetischer Informationen identifiziert - dies gilt gleichermaßen für alle lebenden Organismen. In den meisten Lebensformen spielt die DNA eine Schlüsselrolle. Die vom Molekül gesammelten Daten werden durch Nukleotidsequenzen stabilisiert, die bei der Zellteilung nach einem unveränderten Mechanismus reproduziert werden. Die molekulare Synthese verläuft unter Beteiligung von Enzymkomponenten, während die Matrix immer die vorherige Nukleotidkette ist, die materiell zwischen Zellen übertragen wird.
Manchmal bekommen Studierende im Rahmen der Biologie und Mikrobiologie die Lösung genetischer Probleme zur visuellen Demonstration von Abhängigkeiten. Die molekularen Grundlagen der Vererbung werden bei solchen Problemen relativ zur DNA betrachtet,sowie RNS. Es muss daran erinnert werden, dass im Fall eines Moleküls, dessen Genetik durch RNA aus einer Helix aufgezeichnet ist, die Fortpflanzungsprozesse nach einer Methode ablaufen, die der zuvor beschriebenen ähnlich ist. Die Matrize ist RNA in replikationsfähiger Form. Dies erscheint in der Zellstruktur aufgrund einer infektiösen Invasion. Das Verständnis dieses Prozesses ermöglichte es den Wissenschaftlern, das Phänomen des Gens zu verfeinern und die Wissensbasis darüber zu erweitern. Die klassische Wissenschaft versteht das Gen als eine Informationseinheit, die zwischen Generationen weitergegeben und in experimentellen Arbeiten offenbart wird. Das Gen ist mutationsfähig, kombiniert mit anderen Einheiten der gleichen Ebene. Der Phänotyp, den ein Organismus besitzt, wird genau durch das Gen erklärt – das ist seine Hauptfunktion.
In der Wissenschaft wurde das Gen als funktionelle Grundlage der Vererbung zunächst auch als Einheit betrachtet, die für Rekombination, Mutation verantwortlich ist. Gegenwärtig ist zuverlässig bekannt, dass diese beiden Eigenschaften in der Verantwortung des in der DNA enth altenen Nukleotidpaars liegen. Aber die Funktion wird durch eine Nukleotidsequenz aus Hunderten und sogar Tausenden von Einheiten bereitgestellt, die die Aminosäureproteinketten bestimmen.
Proteine und ihre genetische Rolle
In der modernen Wissenschaft, die die Klassifikation von Genen untersucht, werden die molekularen Grundlagen der Vererbung unter dem Gesichtspunkt der Bedeutung von Proteinstrukturen betrachtet. Alle lebende Materie wird teilweise von Proteinen gebildet. Sie gelten als eine der wichtigsten Komponenten. Protein ist eine einzigartige Aminosäuresequenz, die sich lokal umwandelt, wennVorhandensein von Faktoren. Oft gibt es zwei Dutzend Arten von Aminosäuren, andere werden unter dem Einfluss von Enzymen aus den zwanzig wichtigsten gebildet.
Die Vielf alt der Proteinqualitäten hängt von der primären molekularen Struktur ab, der Aminosäure-Polypeptidsequenz, die das Protein bildet. Die durchgeführten Experimente zeigten deutlich, dass die Aminosäure eine streng definierte Lokalisierung in der DNA-Nukleotidkette hat. Wissenschaftler nannten es die Parallelen von Proteinelementen und Nukleinsäuren. Das Phänomen wird als Kolinearität bezeichnet.
DNA-Merkmale
Biochemie und Genetik, die die molekularen Grundlagen der Vererbung untersuchen, sind Wissenschaften, in denen der DNA besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird. Dieses Molekül wird als lineares Polymer klassifiziert. Studien haben gezeigt, dass die einzige Transformation, die der Struktur zur Verfügung steht, die Nukleotidsequenz ist. Es ist für die Kodierung der Aminosäuresequenz im Protein verantwortlich.
Bei Eukaryoten befindet sich die DNA im Zellkern und die Proteinbildung findet im Zytoplasma statt. Die DNA spielt für den Prozess der Proteinbildung nicht die Rolle einer Matrize, was bedeutet, dass ein Zwischenelement benötigt wird, das für den Transport der genetischen Information verantwortlich ist. Studien haben gezeigt, dass die Rolle dem RNA-Template zugeordnet ist.
Wie die wissenschaftlichen Arbeiten zu den molekularen Grundlagen der Vererbung gezeigt haben, werden Informationen von der DNA auf die RNA übertragen. RNA kann Daten zu Protein und DNA transportieren. Das Protein empfängt Daten von der RNA und sendet sie an dieselbe Struktur. Es gibt keine direkten Verbindungen zwischen DNA und Proteinen.
Genetikinfo: das ist interessant
Wie wissenschaftliche Arbeiten, die sich mit den molekularen Grundlagen der Vererbung befassen, gezeigt haben, sind genetische Daten inaktive Informationen, die nur in Anwesenheit einer externen Energiequelle und eines Baumaterials realisiert werden. DNA ist ein Molekül, das nicht über solche Ressourcen verfügt. Die Zelle bekommt das, was sie braucht, von außen durch Proteine, dann setzen Umwandlungsreaktionen ein. Es gibt drei Informationspfade, die das Leben unterstützen. Sie sind miteinander verbunden, aber unabhängig. Genetische Daten werden erblich durch DNA-Replikation übertragen. Die Daten werden vom Genom kodiert – dieser Strom gilt als der zweite. Das dritte und letzte sind Nährstoffverbindungen, die ständig von außen in die Zellstruktur eindringen und sie mit Energie und Aufbaustoffen versorgen.
Je höher strukturiert der Organismus ist, desto zahlreicher sind die Elemente des Genoms. Ein vielfältiges Genset implementiert die darin verschlüsselten Informationen durch koordinierte Mechanismen. Die datenreiche Zelle bestimmt, wie einzelne Informationsblöcke implementiert werden. Durch diese Eigenschaft steigt die Anpassungsfähigkeit an äußere Bedingungen. Die vielfältige genetische Information, die in der DNA enth alten ist, ist die Grundlage der Proteinsynthese. Die genetische Kontrolle der Synthese ist eine Theorie, die 1961 von Monod und Jacob formuliert wurde. Gleichzeitig erschien das Operon-Modell.
