Genai ir genetinis paveldėjimas

Puiki apžvalga, kaip visa tai veikia

JAV Energetikos departamento Biologinių ir aplinkos tyrimų biuras Mokslo biuras

Genai yra segmentai DNR esantis ant chromosomos kuriame yra baltymų gamybos instrukcijos. Mokslininkai mano, kad žmonės turi net 25 000 genų. Genai egzistuoja daugiau nei viena forma. Šios alternatyvios formos vadinamos aleliai ir tam tikram požymiui paprastai yra du aleliai. Aleliai nustato skirtingus bruožus, kuriuos tėvai gali perduoti palikuonims. Genų perdavimo procesą atrado Gregoras Mendelis ir suformuluotas taip, kaip žinoma Mendelio segregacijos dėsnis .

Genų transkripcija

Genuose yra genetiniai kodai , arba nukleotidų bazių sekos nukleino rūgštys , konkrečių gamybai baltymai . Informacija, esanti DNR, nėra tiesiogiai paverčiama baltymais, bet pirmiausia turi būti transkribuota vadinamame procese DNR transkripcija . Šis procesas vyksta viduje branduolys mūsų ląstelės . Faktinė baltymų gamyba vyksta citoplazma mūsų ląstelių per procesą, vadinamą vertimas .

Transkripcijos veiksniai yra specialūs baltymai, kurie nustato, ar genas įsijungia, ar ne. Šie baltymai jungiasi prie DNR ir arba padeda transkripcijos procesui, arba slopina šį procesą. Transkripcijos faktoriai yra svarbūs ląstelių diferenciacijai, nes jie nustato, kurie genai ląstelėje yra išreikšti. Genai, išreikšti a Raudonasis kraujo kūnelis , pavyzdžiui, skiriasi nuo išreikštų alytinė ląstelė.

Individo genotipas

Į diploidas organizmai, aleliai būna poromis. Vienas alelis yra paveldimas iš tėvo, o kitas iš motinos. Aleliai nustato individą genotipas arba genų sudėtį. Genotipo alelių derinys lemia išreikštus požymius arba fenotipas . Pavyzdžiui, genotipas, sukuriantis tiesios plaukų linijos fenotipą, skiriasi nuo genotipo, dėl kurio susidaro V formos plaukų linija.

Paveldimas ir nelytinio, ir lytinio dauginimosi būdu.

Genai paveldimi per abunelytinis dauginimasisirlytinis dauginimasis. Nelytinio dauginimosi metu susidarantys organizmai yra genetiškai identiški vienam iš tėvų. Šio tipo dauginimosi pavyzdžiai yra pumpurų atsiradimas, regeneracija ir partenogenezė .

Gametos susilieja, kad sudarytų išskirtinį individą

Seksualinis dauginimasis apima tiek vyrų, tiek moterų genų indėlį gametos kurie susilieja ir sudaro atskirą individą. Šių palikuonių požymiai perduodami nepriklausomai vienas nuo kito ir gali atsirasti dėl kelių rūšių paveldėjimo.

• Į visiškas dominavimas paveldėjimo, vienas konkretaus geno alelis yra dominuojantis ir visiškai užmaskuoja kitą geno alelį.
• Esant nepilnam dominavimui, nė vienas alelis nėra visiškai dominuojantis prieš kitą, todėl susidaro fenotipas, kuris yra abiejų pirminių fenotipų mišinys.
• Bendrai dominuojant abu požymio aleliai yra visiškai išreikšti.

Kai kurie bruožai, kuriuos lemia daugiau nei vienas genas

Ne visus požymius lemia vienas genas. Kai kuriuos požymius lemia daugiau nei vienas genas, todėl jie žinomi kaip poligeniniai bruožai . Kai kurie genai yra antlytinės chromosomosir yra vadinami su lytimi susiję genai . Yra keletas sutrikimų, kuriuos sukelia nenormalūs su lytimi susiję genai, įskaitant hemofiliją ir daltoniškumą.

Variacija padeda prisitaikyti prie besikeičiančių situacijų

Genetinė variacija yra genų, atsirandančių populiacijos organizmuose, pasikeitimas. Šis pokytis paprastai vyksta per DNR mutacija , genų srautas (genų judėjimas iš vienos populiacijos į kitą) ir lytinis dauginimasis. Nestabilioje aplinkoje populiacijos, turinčios genetinę variaciją, paprastai gali geriau prisitaikyti prie kintančių situacijų nei tos, kuriose nėra genetinės variacijos.

Mutacijos atsiranda dėl klaidų ir aplinka

A genų mutacija yra DNR nukleotidų sekos pakitimas. Šis pokytis gali paveikti vieną nukleotidų porą arba didesnius chromosomos segmentus. Keičiant genų segmentų sekas dažniausiai atsiranda neveikiančių baltymų.

Kai kurios mutacijos gali turėti neigiamą poveikį, o kitos gali neturėti neigiamo poveikio arba netgi būti naudingos asmeniui. Vis dėlto kitos mutacijos gali sukelti unikalių bruožų, tokių kaipduobutės, strazdanos ir įvairiaspalvės akys. Genų mutacijos dažniausiai atsiranda dėl aplinkos veiksnių (cheminių medžiagų, radiacijos, ultravioletinių spindulių) arba klaidų, atsirandančių ląstelių dalijimosi metu. mitozė ir mejozė ).