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?
在 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 核 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 和 减数分裂, 或表示它们应该组合的地方 酶 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 放 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。
这 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。