3205


Genetyka

Genetyka, nauka zajmująca się badaniem zjawisk dziedziczenia, czyli przekazywania cech potomstwu oraz zmiennością organizmów żywych
Za twórcę genetyki uważa się G. Mendla, który w 1866 pierwszy opisał podstawowe prawa dziedziczenia cech ( Mendla prawa). Jego praca została jednak zapomniana, a prawa te zostały ponownie odkryte w 1900 przez trzech niezależnych uczonych - C. Corrensa, E. Tschermaka i H. de Vriesa.
Kolejny etap rozwoju genetyki to chromosomowa teoria dziedziczenia Th. Morgana oraz badania nad mutacjami genów zapoczątkowane w latach 30. XX w. Genetyka molekularna doprowadziła do rozszyfrowania kodu genetycznego, a genetyka populacyjna analizuje zjawiska dziedziczności w odniesieniu do populacji.

Założenia teorii komórkowej:
• komórka jest podstawową jednostką strukturalną każdego żywego organizmu.
• komórka jest podstawową jednostką funkcjonalną każdego żywego organizmu.
• komórki powstają z już istniejących komórek.
• w jądrze komórkowym zawarty jest nośniki informacji genetycznej - DNA.

Gdzie się znajduje materiał genetyczny:

Jądro komórkowe

Plastydy

Rybosomy

Podstawową jednostką strukturalną DNA jest nukleotyd, składający się z cukru

deoksyrybozy, reszty kwasu fosforowego i pojedynczej zasady purynowej (adenina,

guanina) lub pirymidynowej (cytozyna, tymina, uracyl) Dlatego zasady obu nici łączą się ze sobą zawsze zgodnie z regułą komplementarności, co oznacza, iż tymina (T) zawsze tworzy parę z adeniną (A), a cytozyna (C) z guaniną (G), czyli puryna zawsze łączy się z pirymidyną. Między A i T powstają dwa wiązania wodorowe, a między G i C — trzy. Konsekwencją takiej budowy jest możliwość odtworzenia cząsteczki DNA na podstawie sekwencji tylko pojedynczej nici. Stanowi to podstawowy mechanizm zachowania informacji i jej przekazywania komórkom potomnym. Proces kopiowania cząsteczek DNA w komórkach nazywa się replikacją. Zapewnia on przekazywanie informacji genetycznej z komórek rodzicielskich do komórek potomnych w sposób niemal idealnie zapewniający zachowanie niezmienionej budowy własnego DNA.

Gen jest to funkcjonalna jednostka materiału genetycznego. Jest to odcinek DNA kodujący i regulujący syntezę kompletnego polipeptydu.

Podstawową funkcją genów jest kodowanie sekwencji aminokwasów tworzących

polipeptydy. Proces prowadzący do pojawienia się produktu danego genu

w komórce przebiega wieloetapowo i nazywany jest ekspresją.

Kwas RNA różni się od DNA przede wszystkim jednonicową strukturą cząsteczki

oraz tym, że zawiera zamiast deoksyrybozy inny cukier — rybozę, a zamiast

tyminy zawiera inną zasadę pirymidynową — uracyl. Przepisywanie informacji

genetycznej, zawartej w sekwencji nukleotydów DNA, na sekwencję nukleotydów

RNA odbywa się zgodnie z zasadą komplementarności (A-U, C-G).

Proces ten, nazywany transkrypcją, odbywa się dzięki aktywności enzymu polimerazy

RNA.

Kod genetyczny, sposób zapisu informacji genetycznej w cząsteczkach DNA (kwasy nukleinowe) w chromosomach, polegający na trójkowej sekwencji nukleotydów (triplety). Przy czterech rodzajach istniejących nukleotydów (zasady purynowe: adenina, guanina, oraz zasady pirymidynowe: cytozyna, tymina) możliwe są 64 trójkowe kombinacje.
Każdy aminokwas wchodzący w skład białek syntetyzowanych w komórce kodowany jest przez określoną kombinację trzech nukleotydów (kodon, biosytneza białka). Ponieważ istnieje 20 aminokwasów, większość z nich kodowana jest przez więcej niż jeden kodon (tzw. degeneracja kodu genetycznego). Kod genetyczny jest kodem niezachodzącym, tzn. trójki odczytywane są kolejno i jedna nie zachodzi na drugą.
Kod genetyczny jest odczytywany w sposób ciągły (jest bezprzecinkowy), toteż wypadnięcie lub włączenie jednego dodatkowego nukleotydu zmienia kod w całym łańcuchu DNA (mutacje). Np. kod ATC, AAA, AAG, po wypadnięciu cytozyny (C) z pierwszego kodonu zmieni się na ATA, AAA, AG....
Kod genetyczny jest uniwersalny, więc u wszystkich organizmów bez względu na stopień ich rozwoju, dany kodon wyznacza ten sam aminokwas.

Dziedziczność, zjawisko dziedzicznego podobieństwa pomiędzy rodzicami i potomstwem (dziedziczenie). Zagadnieniami związanymi z dziedziczeniem zajmuje się genetyka.

Kodon, triplet, trójka nukleotydów w cząsteczce DNA (kwasy nukleinowe) kodująca określony aminokwas włączany w strukturę białka w trakcie biosyntezy białek w komórce.

Dziedziczenie, zdolność przekazywania cech organizmu żywego jego potomstwu za pośrednictwem informacji genetycznej (kwasy nukleinowe, DNA). Cechy warunkowane są strukturą genów, zlokalizowanych głównie w chromosomach jąder komórkowych lub niekiedy w cytoplazmie komórek (dziedziczenie cytoplazmatyczne). Przy rozmnażaniu płciowym przekazywanie cech dziedzicznych potomstwu odbywa się za pośrednictwem komórek rozrodczych (gameta).

Replikacja DNA, podwajanie się cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego (mającej postać podwójnej spirali). Replikacja zaczyna się rozwijaniem i rozdzielaniem komplementarnych łańcuchów polinukleotydowych DNA. Każdy pojedynczy łańcuch służy następnie jako matryca do budowy nowego pojedynczego łańcucha, przy czym kolejność zasad azotowych w łańcuchu warunkuje kolejność zasad w dobudowującym się nowym łańcuchu.

Nukleotydy, estry nukleozydów i kwasu ortofosforowego(V). Typowym miejscem estryfikacji jest grupa hydroksylowa przy atomie węgla C-5 pentozy, tj. ugrupowanie HO-CH2- występujące zarówno w rybozie, jak i w uboższej od niej o jeden atom tlenu deoksyrybozie (inaczej dezoksyrybozie).

Chromosomy, najważniejsze składniki jąder komórek roślinnych i zwierzęcych będące siedliskiem czynników dziedzicznych, czyli genów. Chromosomy zbudowane są głównie z silnie barwiącej się chromatyny, w której skład wchodzą długie cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA, kwasy nukleinowe) oraz białka (głównie histonowe) i kwas rybonukleinowy (RNA).

Dominacja genetyczna, dominowanie jednej z form (alleli) genu występującego w danym miejscu (locus) chromosomu i warunkującego określoną cechę organizmu, wskutek czego nie mogą się ujawnić lub są przytłumione cechy zakodowane w innych allelach tego samego genu (np. w przypadku dominacji czerwonej barwy kwiatu nad białą potomstwo dwóch homozygotycznych roślin rodzicielskich o czerwonej i białej barwie kwiatów będzie wytwarzać kwiaty wyłącznie czerwone (Mendla prawa).

Recesywność genetyczna, recesywność cech, ustępowanie cech, nieujawnianie się jednego z genów allelicznych warunkujących określoną cechę organizmu, spowodowane działaniem drugiego, dominującego allelu tego genu.
Jeżeli np. osobnik posiada w swoim genotypie dwa allele genu barwy kwiatów, z których jeden jest dominujący (np. barwa czerwona), a drugi recesywny (np. barwa biała), to w jego fenotypie (wyglądzie zewnętrznym) ujawni się cecha dominująca, a recesywna będzie ukryta, choć gen tej cechy może dziedziczyć potomstwo.
Cecha recesywna może ujawnić się wyłącznie wtedy, gdy osobnik posiada dwa jej allele (wtedy np. jego kwiaty będą białe). Allele recesywne oznacza się we wzorach genetycznych małymi literami.

Fenotyp, zespół morfologicznych, anatomicznych, fizjologicznych i biochemicznych cech organizmu żywego wykształcony w trakcie jego rozwoju osobniczego (ontogenezy), a zależny od składu genowego osobnika (genotypu) i oddziaływujących nań czynników środowiskowych.
Organizmy o podobnym genotypie żyjące w różnych siedliskach mogą różnić się od siebie, a organizmy o różnych genotypach żyjące w tym samym siedlisku mogą być bardzo do siebie podobne.

Genotyp, zespół wszystkich genów, warunkujący właściwości dziedziczne danego organizmu. Każdy żywy organizm ma swój indywidualny zestaw genów, różny od genotypów innych osobników tego samego gatunku.
Identyczne genotypy mogą mieć tylko organizmy bliźniacze (bliźnięta jednojajowe), choć i one mogą genetycznie różnić się nieco od siebie w wyniku mutacji.
Genotyp wespół z warunkami otoczenia wpływa na wykształcenie cech zewnętrznych organizmu czyli fenotypu.

Allele, allelomorfy, geny alleliczne, różne formy tego samego genu, powstałe w wyniku mutacji, zlokalizowane w identycznych miejscach chromosomów homologicznych i wywołujące odmienne wykształcenie określonej cechy, np. różnego koloru kwiatów (u wielu roślin). W komórkach organizmów diploidalnych, czyli w komórkach większości zwierząt i roślin, każdy gen jest reprezentowany przez parę identycznych lub różnych alleli. Do komórek rozrodczych (gamet) przechodzi w procesie mejozy po jednym allelu z każdej pary.

Mutacja, jedna z form zmienności genotypowej u organizmów żywych (szczególnie u drobnoustrojów). Mechanizm ten wiąże się ze zmianami w jądrowym DNA (kwasy nukleinowe) i jest niezależny od wpływów środowiska, a więc pojawia się spontanicznie.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
3205
013 URAZY SPOWODOWANE UŻYCIEM BRONI PALNEJid 3205 ppt
3205
3205
Califone 3205 3206 Tape Recorders
Califone 3205 3206 Tape Recorders(1)

więcej podobnych podstron