09:06
NIKE B.
Genetică
Genetica (din greacă: genno γεννώ= a da naștere) este o ramură a biologiei, care studiază fenomenele și legile eredității și ale variabilității organismelor. Genetica a devenit una din cele mai importante științe ale secolului XX.
Istoria geneticii
Cea mai veche observație asupra transmiterii caracterelor ereditare de la părinți la urmași s-a găsit pe o tablă de piatră veche de peste 6.000 de ani. Piatra a fost descoperită în localitatea Elam la est de orașul Ur din Chaldeea și reprezintă pedigree-ul a 5 generații de cai. Pe tabletă sunt inscripționate indicații referitoare la modul cum se transmit la urmași forma capului și a copitelor. Aceste mărturii demonstrează că în Chaldeea, acum șase milenii, se practica ameliorarea cailor.
Ereditatea caracterelor (de exemplu: copilul moștenește trăsături atât de la mamă, cât și de la tată) a fost observată încă din antichitate. Demonstrarea știintifică acestui fapt a fost realizată abia în secolul al XIX-lea, mai precis în urma experimentelor efectuate de călugărul austriac Gregor Mendel considerat părintele geneticii. Observațiile sale au permis stabilirea legilor transmiterii caracterelor ereditare, numite și Legile lui Mendel. Mendel și-a citit lucrarea „Versuche uber Pflanzen-Hybriden”(„Experiențe asupra hibridizării plantelor”) la două întruniri ale Societății de Istorie Naturală din Moravia în 1865. Publicarea lucrării sale în jurnalul societății în 1866 a avut un impact slab, fiind citată doar de trei ori în următorii 35 ani. Recunoașterea importanței descoperirilor sale a fost realizată doar la începutul secolului al XX-lea când Hugo de Vries, Carl Erich Correns și Erich von Tschermak au ajuns în mod independent la aceleași concluzii ca și Mendel, redescoperind astfel legile eredității. În 1903 apare teoria conform căreia cromozomii sunt purtătorii eredității, iar în 1909 că genele sunt localizate pe cromozomi. În 1906, William Bateson a introdus termenul genetică. În 1927, este introdus termenul de mutație pentru a descrie schimbările suferite de materialul genetic. În 1953 este descifrată structura elicoidală, dublu catenară a ADN-ului iar în 1957 este descris mecanismul de replicare a ADN-ului.
Codul genetic
Codul genetic este de regulă succesiunea tripleților de nucleotide (ARN) alcătuind un codon cu un lanț de aminoacizi, aceste combinații transmitand mai departe informația genetică, activând sinteza proteinelor.
Prin fenomenul de translație din interiorul celulei va lua naștere o legătură specifică de aminoacizi, deci fiecare moleculă de ARN (acid ribonucleic) conține o structură anumită de aminoacizi (cod).
Acest lanț de aminoacizi începe sinteza corespunzătoare a lanțului de ADN -lui care determină succesiunea și natura sintezei proteice.
Caracteristicile codului genetic sunt urmatoarele:
- este universal, adică este valabil de la virusuri și până la om;
- este fără virgule, codonii fiind adiacenți;
- este nesuprapus, codonii adiacenți nu au baze comune;
- este degenerat, căci tripleți diferiți pot codifica același aminoacid.
Informația genetică
Prin informație genetică se înțelege informația codificată în materialul genetic cu care este înzestrat orice organism viu, (unicelular sau pluricelular) de pe planeta noastră. Totalitatea informației genetice dintr-un organism se numește genotip.
Informația genetică este stocată în structura macromoleculară complexă a acidului dezoxiribonucleic (ADN), care este prezent atât în nucleul fiecărei celule (ADN nuclear care are rolul principal în stocarea informației genetice) dar și în afara acestuia (ADN extranuclear).
Întreaga cantitate de material genetic dintr-un organism se numește genom. Există un genom nuclear și un genom celular. Genomul nuclear este reprezentat de una (la procariote) sau mai multe (la eucariote) macromolecule de ADN bicatenar denumite cromozomi. Numărul acestora este o caracteristică de specie, fiind același pentru toți indivizii unei specii și pentru toate celulele somatice ale unui organism.
ADN-ul reprezintă moștenirea biologică a unui organism și controlează dezvoltarea, reproducerea și auto-repararea acestuia. Pentru realizarea acestor procese este necesară transmiterea informației genetice ce se realizează prin copierea ADN-lui în proteine și alte produse. Copierea se face în două etape, transcripție și translație (la eucariote există o etapă intermediară de eliminare a intronilor):
- transcripția constă în preluarea informației genetice a unor porțiuni din ADN de către o moleculă a așa numitului ARN mesager - ARNm;
- translația constă în traducerea pe baza unui cod, numit cod genetic, a secvenței de baze azotate (ce reprezintă informația genetică preluată prin transcripție) într-o secvență de aminoacizi ( molecula de ARNm este „citită” de către niște organite celulare numite ribozomi, alcătuite din ARN ribozomal – ARNr - și alte biomolecule, și, pe baza informației conținute, este sintetizată din aminoacizi individuali catene polipeptidice ce includ și proteinele);
Codul genetic este universal, fiind același pentru toate organismele vii, în sensul că el face ca fiecărei secvențe de trei baze azotate (denumite codon) să-i corespundă un anumit aminoacid. Ultimele cercetări au pus totuși în evidență câteva excepții de la universalitatea codului genetic.
Pe macromolecula de ADN, care conține un număr extrem de mare de nucleotide, există între câteva mii și câteva sute de mii de secvențe polinucleotidice, numite segmente, care codifică sinteza unor proteine sau a altor biomolecule. Aceste segmente (ce sunt subdiviziuni ale cromozomilor) se numesc gene structurale. În afară de acestea mai există și alte tipuri de gene (gene operatoare, gene reglatoare, promotor) cu rol de reglare a activității genelor structurale (reglaj genetic).
Absența unui mecanism care să poată inversa direcția acestui proces de la proteine către ADN stă la baza faptului că experiența pe care un organism o câștigă în timpul vieții nu poate fi moștenită de ființele biologice.
Alterările apărute în transmiterea informației genetice între generații duc la mutații genetice și acestea la selecția naturală.
Ansamblul însușirilor morfologice, fiziologice și biochimice ale unui individ, rezultate din interacțiunea genotipului cu mediul se numește fenotip. Diferitele caractere individuale sunt rezultatul interacțiunii informației genetice din moleculele de ADN nuclear și extranuclear cu condițiile de mediu. Cercetările recente au scos în evidență faptul că aceste interacțiuni nu sunt suficiente pentru a explica toate caracterele individuale, deci mai trebuie să existe undeva un stoc de informație. Unii cercetători încearcă să identifice noi structuri informaționale biomoleculare, în timp ce alții sunt de părere că această informație ar putea avea un suport de o altă natură (de natură spirituală). Deocamdată nici una din aceste versiuni nu a fost demonstrată, dar cercetările continuă.
Posted in: 
0 comments:
Trimiteți un comentariu