基因

生物学

2022

我们解释基因是什么、它们如何工作、它们的结构是什么样的以及它们是如何分类的。基因操作和突变。

基因是一段编码特定功能产物的 DNA。

什么是基因?

生物学, 被称为基因的最小遗传信息单位,其中包含一个基因的 DNA 活人.所有基因共同构成基因组,即基因组的遗传信息 物种.

每个基因都是编码特定功能产物的分子单元,例如 蛋白质.同时,它负责将这些信息传递给生物体的后代,即负责遗传。

基因存在于染色体中(这反过来又使生命在 我们的 细胞)。每个基因占据一个特定的位置,称为 轨迹, 沿着构成 脱氧核糖核酸.

从另一个角度来看,基因只不过是 DNA 的一小段,它存在于 染色体 总是位于同一个地方,因为它们通常成对出现(称为等位基因)。这意味着对于每个特定基因,都有另一个等位基因,即一个副本。

后者非常重要 遗产 因为一些身体或生理特征可以是显性的(它们倾向于表现出来)或隐性的(它们不倾向于表现出来)。前者强大到两个等位基因中的一个基因足以显化,而后者需要两个等位基因相同才能显化。

但是,那 遗传信息 隐性可以遗传,因为没有表现出特定基因的人仍然可以将其遗传给他们的后代。当眼睛黑的人有一个眼睛浅的孩子时,通常会发生这种情况,就像他的祖父母之一。

正如您将看到的,基因中包含的信息可以决定我们的许多身体特征,例如身高、 颜色 头发等但它也可能导致先天性疾病或缺陷,例如 21 三体或唐氏综合症。

基因历史

孟德尔从他的植物实验中推断出基因的存在。

继承概念之父是奥匈帝国博物学家和修道士格雷戈尔·约翰·孟德尔(Gregor Johann Mendel,1822-1884 年),他在研究中确定存在一组可以代代相传的特定特征。

它们的出现取决于他所谓的“因素”以及我们今天所知的基因。孟德尔假设这些因子在细胞染色体上呈​​线性排列,这一点尚未深入研究。

然而,在 1950 年的方式和 DNA结构,在其著名的双螺旋中。因此,人们认为这些因素,现在称为“基因”,只不过是 DNA 序列的编码片段,其结果是合成特定多肽,即蛋白质片段。

有了这个发现 遗传学 迈出了第一步 知识 和操纵 遗传密码.

基因是如何运作的?

基因作为模板或模式运行(根据遗传密码),它决定了基因的类型 分子 以及他们应该去的地方,以组成一个 高分子 体内具有特定的功能。

从这个角度来看,基因是生命本身制造机制的一部分。这是一个复杂且自我调节的过程,因为 DNA 的各个部分本身作为基因内容转录开始、结束、增加或沉默的信号而运作。

基因类型

基因根据它们在蛋白质合成中的具体作用而有所不同,如下所示:

  • 结构基因。那些包含编码信息的,即与形成特定蛋白质的一组氨基酸相对应的信息。
  • 调节基因。缺乏编码信息的基因,而是履行调节和排序功能,从而确定基因转录的起点和终点,或在基因转录过程中发挥特定作用的基因。 有丝分裂减数分裂, 或表示它们应该组合的地方 或其他蛋白质在合成过程中。

基因的结构

从分子的角度来看,基因只不过是构成 DNA 或 核糖核酸 (腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶或尿嘧啶)。您的特定订单对应于 特定氨基酸,形成具有特定功能的大分子(例如蛋白质)。

然而,基因由功能不同的两部分组成,它们是:

  • 外显子。包含编码 DNA 的基因区域,即允许合成蛋白质的含氮碱基的特定序列。
  • 内含子。包含非编码 DNA 的基因区域,即不包含蛋白质合成指令的区域。

一个基因可以有不同数量的外显子和内含子,在某些情况下,如生物体的 DNA 原核生物 (结构上比 真核生物),基因缺乏内含子。

基因突变

白狮是非洲狮基因突变的结果。

在从 DNA 转录遗传信息并将其重组为新蛋白质的过程中,或者也在 DNA 复制和复制阶段 细胞繁殖,虽然不是很常见,但有可能发生错误。

结果,一种氨基酸替换了蛋白质中的另一种氨基酸,根据替换的类型和替换氨基酸在大分子中的位置,它可能是一个无害的错误,或者它会引发疾病、小病甚至意想不到的好处。这些类型的自发错误称为突变。

突变 自发发生并在遗传中起重要作用 进化.一个突变可以给一个物种一个理想的特性 适应 更好地适应环境,从而受到人们的青睐 自然选择,或者相反,它会给它一个不利的特性并导致它灭绝。

只有那些积极的特征在整个物种中传播,因为受青睐的个体比其他个体繁殖得更多,最终产生了一个新物种。

基因组

基因组是染色体中包含的所有基因的集合,即特定个体或物种的遗传信息的总和。

基因组也是 基因型,也就是说,在很大程度上产生身体和生理特征的无形和遗传表达( 表型)。这个词的起源来自于“基因”和“染色体”的结合。

在二倍体 (2n) 细胞中,即存在成对的同源染色体,生物体的整个基因组有两个完整的拷贝,而在单倍体 (n) 细胞中,只有一个拷贝。

后者是配子或性细胞的情况,它们提供了一个新的遗传负荷的一半。 个人,与另一个配子(雄性和雌性)的配子完成它以建立一个新的基因新个体。

基因工程和基因治疗

基因操作用于医学和农业。

随着基因的功能越来越为人所知,整个物种的基因组已经被解码,并且可以使用技术工具来干预遗传信息。

目前,已经诞生了新的生物技术选择,例如基因工程(或基因操作)和基因治疗,举两个著名的案例。

基因工程追求的是“编程” 有机体 通过操纵(添加、删除等)它们的遗传密码来改变生物体。为此,它被使用 纳米技术 或一些 病毒 基因操纵。

因此,可以得到物种 动物 或者 蔬菜 具有所需的表型,在更极端的选择性育种版本中(我们用 家养动物)。基因工程在其中扮演着重要的角色 食品工业,在 农业, 这 养牛业, 等等。

就其本身而言,基因治疗是一种 方法 因无法治愈的疾病(例如癌症)或遗传性疾病(例如 Wiskott-Aldrich 综合症)而攻击医生。它包括将元件插入个体的基因组中,直接插入到他们的细胞或组织中。

例如,在肿瘤的情况下,“自杀”基因被引入异常细胞,导致它们自我分解,导致癌症在繁殖时自我杀死。然而,这种技术仍处于实验和/或早期阶段。

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