נוקלאוטידים מידע

מולקולת הדנ"א ואת הגנים שותק

העולם החי כולו מורכב של תאים. בעלי חיים, דגים, ציפורים, צמחים, פטריות, חיידקים, כל האנשים עצמם בנויים מתאים. מחוץ לתא אין חיים. התאים של כל יצורי החיים דומים במבנה, בהרכב כימי, חילוף חומרים, כל התאים מתרבים על ידי חלוקה. זהו מבנה מורכב מאוד, כמעט כל המתחם, שבו 1 שנייה הם עשרות אלפי תגובות. למרבה הצער, אנחנו לא יכולים לשלוט על הפרטיות של התאים הבודדים שלנו. הנה הם נהנים מחסינות, אשר אנו רק מתחילים להיות להתגבר. האיש בחייכם תבוני, והתאים שממנו הוא לחיות לפי הכללים שלהם, אשר אינו תואם תמיד עם הרצונות שלנו. אבל זה אפשרי מאוד כי בעתיד הקרוב נוכל למצוא שפה משותפת עם אותם ולהסכים על משהו חשוב בשבילנו ובשבילם.

במרכז תאי הליבה נפטרים בתוך אשר התעקמו סליל כפול של ווטסון וקריק ייחודי מבנה ותפקוד של מולקולת ה- DNA. כל מולקולת הדנ"א מחולק למקטעים קטנים המכונים גנים. זוהי היחידה הבסיסית של תכונות תורשתיות הקובעות את המראה שלנו, מגדר, יכולת אינטלקטואלית, תוחלת החיים, על גבי זה, נותן לנו מגוון רחב של הפרעות נקבעו גנטי, כוללים אופי באונקולוגיה.

מולקולות ה- DNA ארוזות בחוזקה לתוך קונגלומרטים מעטפת טופס חלבון הנקראים כרומוזומים. בשנת תאים סומטיים של אדם, כלומר, התאים של הגוף שלו, הוא דיפלואידי, או סט כפול של כרומוזומים. הם 46 חתיכות, או 23 זוגות. כל זוג מכיל לחלוטין סט זהה של מידע. כאשר תא מתחלק זוגות של כרומוזומים להפריד, וכל תא מקבל סט שלם של מידע. כתוצאה מכך מספר דיפלואידי של כרומוזומים משוחזר. התאים ניבטו האדם מכילים 23 כרומוזומים, אך הפריה, כאשר זרע פתיל ביצה, סט כפול של כרומוזומים משוחזרים. לפיכך יש תערובת של נתונים זכר ונקבה, גרימת העובר מקבל את סימני אמהות ואבות.

מכלול כל הגנים הטמון במכלול של הכרומוזומים של תאי נבט, שנקרא בגנום האנושי. והשלמה הגנום האנושי מכיל כ -80 אלף גנים. מולקולת הדנ"א בנויה, אולי לא קשה כמו זה מקורי. היא מיוצגת על ידי שני חוטים ארוכים. החוטים מורכבים של נוקלאוטידים. נוקלאוטידים - תרכובת כימית מורכבת משלושה חומרים: בסיס חנקני, deoxyribose פחמימות וחומצה זרחתית. בלי להיכנס לפרטים, ניתן לומר כי ה- DNA של העולם האורגני כולו נוצר רק ארבעה סוגים של נוקלאוטידים. זה ארבע אותיות, ארבעה תווים של האלפבית של החיים: אדנין (A), תימין (T), גואנין (G) ו ציטוזין (C). הם מחוברים זה לזה בשרשרת הפולימר של מאות אלפי ננומטרים, יותר מ 3 מטר. אורך זה של חוט לארח יותר מ -3 מיליארד. נוקלאוטידים ברצף זה, את כל המידע הגנטי מקודד. שני גדילים אלה מחוברים ביניהם על ידי קשרי מימן והם עטופים בצורה ספיראלית סביב אחד לשני כדי ליצור מבנה צפוף שבו כל כך הרבה סודות מאוחסנים. המדענים בפני בעיה לחשוף את הסודות הללו כדי לפענח את הגנום האנושי, כלומר, לזהות את כל הגנים ולקבוע את ערכם. המשימה נראתה בלתי נמנעת ודחוף, ואת יישום הפרויקט "הגנום האנושי" החל בשנת 1990.

במהלך העבודה הבסיסית כבר פענח את הגנום של יותר מ 800 מיני צמחים ובעלי חיים, כולל סוכני הסיבה של חיידקים מזיקים רבים: שחפת, טיפוס, כיבי קיבה, ואחרים. חשוב מאוד עבור פרמקולוגיה. קבוצה כולה של תרופות חדשות כדי להילחם חיסונים תורשתיים הקשורה במחלות פותחו כנגד סוכני סיבתי של מחלות אלה נוצרים. תרופות אלה יעילות יותר מזו שהייתה קיימת בעבר, שכן יש להם סלקטיביות של פעולה מכוונת עבור מטרות גן והחלבון. מומנטום חיובי חזק השיג בתחום אבחון מחלות גנטי ברפואה מולקולרית וטיפול, והנדסה גנטית אנו עדים לאירועים חריגים, של משמעותי ביותר שהוא אולי השיבוט. שיבוט ישמר ולהתרבות התגליות המבריקות של הטבע, ובעתיד של איש.

סיכויים ייאמנו נפתחו על ידי מגדלים. נוצר על הבסיס של גנטיקה , צמחים מהונדסים מותר להגדיל את התפוקה של גידולים דרמטיים, לבטל לחלוטין הפסדי עשבים ומזיקים, ובעלי חיים מהונדסים לשבות את הדמיון שלנו עם הפרודוקטיביות שלה, עמידות למחלות, פוריות.

קרימינולוגים גם על טכנולוגיה לרשותם שמבטיחה אמינות מוחלטת בענייני זיהוי של כמויות קטנות מאוד של החומר: .. טיפת רוק, חלקיקים של שיער, קשקשים, ועוד אלפי אנשים חפים מפשע בעולם היה מוצדק, אבל הפושעים האמיתיים יענשו על בסיס ניתוח גנטי. היה מנגנון אמין לקביעת אבהות, אמהות יחסים כדי לטפל בבעיות של ירושת רכוש, הנובעים בפועל של החוק.

קבל תוצאות לא צפויות וייחודיות הדורשות פרשנות רצינית. לדוגמה, את התוצאות של השוואת הגנום האנושי עם הגנום של בשרו הקרוב שלנו, השימפנזה הראה זהות כמעט מוחלטת של אלפי פרמטרים. באופן מעשי הם רק מעט יותר את ההבדלים בין אנשים מקבוצות אתניות שונות. האיש התברר להיות קרוב הרבה יותר חיות מאשר ניתן היה לדמיין. כזה מידת ההקשר גבוהה מקבלת חוקרים מבולבלים ומחייבת אותם הגישות ופתרונות חדשניים. ייתכנו כמה התאמות שבוצעו תורת האבולוציה של חומר חי.

גנטיקה, כולל ראש פרויקט "הגנום האנושי> פ קולינס, בהשראת ההצלחה, גיבש כמה תחזיות גרנדיוזיות לעתיד הקרוב. מאז 2020 בשוק צריך לראות תרופה לסוכרת, יתר לחץ דם, סרטן ומחלת נפש שפותחה באמצעות הנדסה גנטית, המאפשרת דיוק לעבוד על התאים הפגומים. ריפוי גנטי בתאי נבט-קו כדי למנוע מחלות תורשתיות. עד 2040, ניתן יהיה על הגנום האנושי בודדים לארכיון, ומבלים קיטלוג גנים מעורבים בתהליך ההזדקנות. זה יגדיל את ממוצע תוחלת החיים של אדם עד 120 שנים, ובעתיד לתת לו חיי נצח מבוקשים. לבסוף, אנשים יוכלו לשלוט באבולוציה שלהם. תחזיות אלה הכל נראה נפלא, אבל זה ייקח שנים, אולי הרבה יותר נמוך, יותר מאלו של שלדברי החוקרים, כל זה הופך למציאות, ואנו נהיה לאחרים.

עם זאת, גם היום מולקולת הדנ"א מחזיקה הרבה יותר סודות ומיסתורין. ניתוח ממוחשב של גנום חיה מותר לנו לקבוע את שיעור הסעיפים של מולקולות דנ"א המבצעים פונקציות שונות. הנה, גנטיקאים מצאו עובדות מדהימות. התברר כי מינים רבים, רק חלק קטן של הרצף הכולל של הגנום מקודד חלבונים. מאז אדם רק על 2% מכלל לקודד בגנום חלבון 48% מהגנום מעורבים רק בשלב הראשוני של קידוד ובהמשך בסינתזה של חלבונים מושעים יותר מ 50% של הגנום מורכבים קידוד עישון, רצפי DNA חוזרים כוללים, יתר על כן, גדול מספר שברי וירוסים שריד. כאשר משווים נתונים אלה עם הגנום של בעלי חיים עומדים בשלבים שונים של הסולם האבולוציוני, חוקרים מתמודדים עדיין עם פרדוקס אחר. התברר כי חיות בשלב תחתון של אבולוציה של הנתח של ה- DNA הלא קידוד הוא קטן מאוד. במונחי אחוזים, הוא כדלקמן. אז חיידקים, כמעט כל DNA עובד, זה 90% ורק 10% כביכול חסרי תועלת. בשמרים, 68% של ה- DNA הוא הקידוד, 32% של קידוד שאינו. נמטודות יש יחס זה הוא 24% ו 76% בהתאמה. האורגניזם הופך מורכב יותר, ואילו חלקם של האזורים קידוד של ה- DNA מקטין, ואילו חלקו של מידע מבלבל עבורנו מגדיל. כאן, כמו שזה נראה במבט ראשון, ניתן היה לצפות את התוצאה ההפוכה. F.Krik, נחשב "תוספת" בניית DNA "זבל", אבולוצית ותשלום העלויות עבור שלמות חלק הנותרת. הסמכות הבלתי מעורערת של מדען במשך שנים רבות משולל הכבוד ראוי חלק עצום של מולקולה ייחודית. עם זאת, בשנים האחרונות, מספר המדענים אינו מכירים בסמכותו, החלטתי לקבור את הרעיון של "DNA זבל" פתרון אפשרי הקרוב של ה- DNA הסוד ללא קידוד גרם דיון ער בתקשורת של גנטיקאים. מאה מאמרים בנושא, הציעו התפתחויות מעניינות רבות נכתבו. הוצע תפקיד המגן של הלא קידוד DNA, ויצרו מסה קריטית הנדרשת להפעלת תהליכים תאיים מסוימים, היווצרות של קווי גוזרות ומדביקות ב שחבור חלופי. DI מטיק, למשל, סבור כי ה- DNA המקודדים הלא כל - עדיין המקודד את ריבונוקלאית עזר שנקרא חומצה, RNA.

פנינו הבעיה של חלק הדומם של הדנ"א בעזרת היד השנייה. הוצע כי מולקולת DNA הוא נרשם ונשמר, לא רק את המידע הגנטי, אלא גם את המידע הקריטי שנקרא. מידע קריטי קשור אירועים המהווים איום ממשי על קיומו של הגוף. יש טכנולוגיית מידע חילוץ כאלה מאפיינים משלה, אשר יידונו בהמשך.

לצורך המחקר נבחרו רגילים שמרי בירה קבוצה Saccharomyces. שמרים הם תאי איקריוטיים אובייקט מודל נפלאים עבור מגוון רחב של מחקרים בתחומי הביוכימיה, אימונולוגיה, גנטיקה. גנטיקה שמרים כמות עצומה של עבודה, הן תיאורטית ויישומית שפותחה במחקר במהירות מאוד, זה בוצע. לבסוף, בשנת 1996, זה היה בגנום שמיצה לחלוטין של שמרי שמר אפייה, אשר היוותה את הבסיס לפריצת דרך סיסטמטיקה מולקולרית של שמרים. זה איפשר השוואה ישירה של רצף של נוקלאוטידים בגנום שלהם. לכן השמרים נבחרו כמושא המחקר שלנו.

סוג של שמרים זה מוצג על ידי איקריוטיים קונבנציונלי, דהיינו בעלי קוטר תא ליבה של 3 - 7 מ"מ. פטריות יכולות לעמוד בטמפרטורות נמוכות מאוד ואף על הקפאה לא למות, אבל רק להקפיא, מתגלגלות כל תהליכי חילוף החומרים שלך. ובכן הם מרגישים באווירה חמה, אבל בטמפרטורה מעל 47 מעלות תהליכי החיים שלהם נדחו, בטמפרטורה של 80 - 100 מעלות הם מתים.

כתוצאה מכך, את התנאים ההכרחיים טמפרטורת עובש הם קרוב 80 מעלות. השפעה בטמפרטורות כאלה על תאי פטריית שמר האפייה, נמצא לשנות רצפי נוקליאוטידים ב לוקוסים שקטים של מולקולות ה- DNA שלהם. השפעה רבה יותר אגרסיבית כרוכה בשינויים באזור הקידוד של ה- DNA ולאיים על יכולת הקיום של גוף קטן.

לפיכך, ב DNA הלוקוסים השקט של פטריות רשמו מידע על תנאים קשים מאיימי חייהם. יתר על כן, אלה הם התנאים אשר הביאו לו נזק רציני, אבל הוא הצליח לשרוד עם חוויה כזו מתגמלת עבור עצמם. ברגע בתנאים אלה, הפטרייה היא כבר מודעת על ההשלכות ההרסניות ו לנקוט בכל האמצעים כדי למנוע אותם. אותו הדבר קורה עם תאים אנושיים. הגוף כולל גם תאים שיש מידה מסוימת של חופש ואוטונומיה. הם גם להקליט את המידע הקריטי וגם מנסים להשתמש בו בתור סכנת החיים הסלולר שלהם. מידע חיוני בתאים נרשם במוח, זה נרשם התחושות. כל תחושה, להיות זה דימויים חזותיים הקשורים אנשים, מבנים, שטח, שבו אלה התרחשו, כמעט הובילו לטרגדיה, אירועים, להריח טעם, תחושות פנימיות, כגון כאב, קול וכמובן שכתוב מולקולות DNA. האיש שרד, מידע מוקלט והתאים מאמינים כי הוא יהיה במצב כזה הוא מידע זה יעזור לו לשרוד שוב. מולקולות דנ"א הן תרכובות יציבות למדי ויכולות לאחסן את המידע שלהם ללא הגבלה זמן. לכן, האירועים הקריטיים נרשמים המבנה שלה יכולים להיות מאוד, מאוד ישנים.

למען הסר ספק, אנחנו מנסים לתת דוגמה. זה קרה בפרס הרחוק. הפרס נוסד לפני ספירת VI המאה. e. זה היה האימפריה הגדולה ממצרים ועד נהר האינדוס. בשנת 332 לפני הספירה. e. אלכסנדר Makedonsky הביס את צבאו של המלך דריווש וכבש העיר Persipol העשיר. לקבלת ההתנגדות הנואשת, הוא נתן את העיר עבור 3 ימים חייליו לבזוז. האזרחים חיו בפחד. הארמון המפואר, בחדרו, מתפלל אישה צעירה בטירוף ושאל את אלוהים לישועה. מסביב עמדו סמלים נרות דולקים. מכה חזקה שוברת את הדלת עם כל עצירות והחדר פורץ לוחם אדיר. קרב קצר ואישה הפילו, שוכב מחוסר הכרה על הרצפה. שלה נאנסה, לשמוע נאום יווני, בית שדדו וללכת. הנזק שנגרם לאישה שרד, ובין היתר, למרבה המזל או למרבה הצער, נכנסה להריון. כל התחושות של יום נורא כי: הסמלים, נרות, הדיבור יווני, כאב, השאגה נרשמה מולקולות DNA שלה. האישה הגיעה ליעדו בשלום ומסר את כל המידע על ילדכם. נסיעה בסדרת דורות כמה עשרות של מידע זה, בסופו של דבר, התברר להיות צעיר בגנים בימינו, וכן, למרבה הפלא, ברוסיה.

בכל מקרה, המידע הזה עשוי להידרש. מטבע הדברים, זה יהיה ביקוש במצב דומה לזה שבו התקבל. בזמנו הגוף הצליח רחוק כדי לשרוד, להיות במצב כזה, זה יהיה מכאני לשכפל כל תחושות ופעולות נרשמות DNA שלה. אם הוא נמצא בכנסייה, שם יש סמלים ואת הנרות דולקים, הוא יתחיל להתגלגל על הרצפה והאיומה לצעוק. במקרה זה נוכל לומר כי השדים לגור איתו. אם הוא דיבר פתאום ביוונית, אנו אומרים כי בגלגול קודם הוא היה חי ביוון. למעשה, הצעיר מעולם חי לא ביוון, ולא בפרס, אין לו שדים. הוא כתב את המידע הקריטי מולקולות DNA שמונע ממנו לחיות בשלום וכי בעזרת הפסיכואנליזה, פרויד W ניתן להסיר בהצלחה.

מה אנחנו יכולים לומר לסיכום בנושא זה? מידע קריטי שאיים על חייו ישירות של תאי הגוף עצמם כתובים הלוקוסים השקטים של מולקולת ה- DNA. אצל בני אדם, מידע זה תופס כמעט כל הנפח של מולקולת ה- DNA, בגלל תקופת הענק של קיומם של מצבים כאלה היה סכום עצום. המצבים היו קרובות דומים, ולכן אנחנו רואים לוקוסים שותק במספר רב של חזרות. במשך הזמן, תקליטים ישנים עלול להימחק כמו המידע הרשום לוקוסים שתיקה משמעותית מתחת לגיל בגנים המקודדים. לכן, שוב מאשרת את העובדה כי בטבע אין מקום ליד המקרה, וכל תופעה בה יש את מטרתו. ואנחנו, העם, צריכים להבין כי לא תמיד ההתנהגות שלנו מוכתבת על ידי תבונה, ולכן, זה לא תמיד מתאים לנסיבות.

Ielikov SL