Nukleotida informasi

DNA molekul dan gen diam

Dunia kehidupan seluruh terdiri dari sel-sel. Binatang, ikan, burung, tanaman, jamur, mikroba, semua rakyat sendiri terdiri dari sel-sel. Di luar sel tidak ada kehidupan. Sel-sel dari semua organisme hidup adalah serupa dalam struktur, komposisi kimia, metabolisme, semua sel berkembang biak dengan membelah. Ini adalah struktur yang sangat kompleks, hampir seluruh kompleks, di mana 1 detik puluhan ribu tanggapan. Sayangnya, kita tidak dapat mengontrol privasi sel-sel individual kami. Di sini mereka menikmati kekebalan, yang kita baru mulai diatasi. Pria dalam hidup Anda dipandu dengan alasan, dan sel-sel dari mana itu adalah untuk hidup dengan aturan mereka sendiri, yang tidak selalu bertepatan dengan keinginan kita. Tapi sangat mungkin bahwa dalam waktu dekat kita akan dapat menemukan bahasa yang sama dengan mereka dan setuju tentang sesuatu yang penting bagi kami dan bagi mereka.

Di tengah sel inti dibuang dalam yang dipelintir menjadi heliks ganda Watson-Crick unik dalam struktur dan fungsi molekul DNA. Semua molekul DNA dibagi menjadi segmen kecil yang disebut gen. Ini adalah unit dasar dari sifat-sifat diwariskan yang menentukan penampilan, jenis kelamin, kapasitas intelektual, harapan hidup dan, di atas itu, memberi kita berbagai kelainan genetik ditentukan, termasuk karakter onkologi.

molekul DNA erat dikemas ke dalam amplop protein dan bentuk konglomerat yang disebut kromosom. Dalam sel somatik dari orang, yaitu, dalam sel-sel tubuhnya, adalah diploid, atau double set kromosom. Mereka adalah 46 buah, atau 23 pasang. Setiap pasangan mengandung set benar-benar identik informasi. Ketika sel membagi pasang kromosom terpisah, dan masing-masing sel menerima satu set lengkap informasi. Selanjutnya jumlah diploid kromosom dipulihkan. Sel-sel germinal manusia mengandung 23 kromosom, tetapi pada saat pembuahan, ketika sperma dan sekering telur, satu set ganda kromosom dipulihkan. Jadi ada campuran data pria dan wanita, menyebabkan janin menerima tanda-tanda dan ibu dan ayah.

Totalitas semua gen yang terkandung dalam set kromosom dari sel germinal, yang disebut genom manusia. Lengkap genom manusia mengandung sekitar 80 ribu gen. Molekul DNA dibangun, mungkin tidak sesulit itu adalah asli. Hal ini diwakili oleh dua benang panjang. Filamen terdiri dari nukleotida. Nukleotida - senyawa kimia yang terdiri dari tiga substansi: basa nitrogen, deoksiribosa karbohidrat dan asam fosfat. Tanpa pergi ke rincian, kita dapat mengatakan bahwa DNA dari seluruh dunia organik terbentuk hanya empat jenis nukleotida. Ini empat huruf, empat karakter abjad kehidupan: adenin (A), timin (T), guanin (G) dan sitosin (C). Mereka terhubung satu sama lain dalam rantai polimer dari ratusan ribu nanometer, panjang lebih dari 3 meter. Panjang ini benang untuk menjadi tuan rumah lebih dari 3 miliar. Nukleotida dalam urutan itu, dan semua informasi genetik yang dikodekan. Kedua helai dihubungkan oleh ikatan hidrogen dan spiral melilit satu sama lain untuk membentuk struktur padat di mana begitu banyak rahasia yang tersimpan. Para ilmuwan menghadapi masalah untuk mengungkapkan rahasia ini untuk memecahkan kode genom manusia, yaitu, mengidentifikasi semua gen dan menentukan nilai mereka. Tugas tampaknya tak terelakkan dan mendesak, dan pelaksanaan proyek "Genom Manusia" dimulai pada tahun 1990.

Dalam perjalanan pekerjaan dasar telah diuraikan genom lebih dari 800 spesies tanaman dan hewan, termasuk agen penyebab banyak bakteri berbahaya: tuberkulosis, tifus, radang perut, dan lain-lain. Hal ini sangat penting untuk farmakologi. seluruh kelompok obat baru untuk memerangi keturunan penyakit terkait vaksin telah dikembangkan terhadap agen penyebab penyakit ini diciptakan. Obat ini lebih efektif daripada ada sebelumnya, karena mereka memiliki selektivitas aksi dan berorientasi untuk gen dan protein target. momentum positif yang kuat yang diperoleh di bidang kedokteran molekuler genetik diagnosis penyakit dan terapi, dan rekayasa genetika kita telah menyaksikan peristiwa luar biasa, yang paling signifikan dari yang mungkin kloning. Kloning akan melestarikan dan memperbanyak penemuan brilian alam, dan di masa depan manusia.

prospek yang luar biasa dibuka oleh peternak. Dibuat pada dasar genetika , tanaman transgenik diperbolehkan untuk secara dramatis meningkatkan produktivitas tanaman, benar-benar menghilangkan kerugian dari gulma dan hama, dan hewan transgenik menyerang imajinasi kita dengan produktivitas, ketahanan terhadap penyakit, kesuburan.

Kriminolog juga memiliki teknologi pembuangan mereka yang menjamin kehandalan mutlak dalam hal identifikasi jumlah yang sangat kecil dari bahan: .. Setetes air liur, partikel rambut, ketombe, dll Ribuan orang yang tidak bersalah di dunia telah dibenarkan, tapi penjahat yang sebenarnya punya dihukum atas dasar analisis gen. Ada mekanisme yang dapat diandalkan untuk menentukan ayah, bersalin dan hubungan untuk mengatasi masalah warisan properti, yang timbul dari praktek hukum.

Menerima hasil yang tidak diharapkan dan unik yang membutuhkan interpretasi yang serius. Sebagai contoh, hasil dari membandingkan genom manusia dengan genom relatif terdekat kita, simpanse menunjukkan identitas hampir lengkap dari ribuan parameter. Praktis mereka hanya sedikit lebih besar dari perbedaan antara orang-orang dari kelompok etnis yang berbeda. Pria itu ternyata lebih dekat dengan hewan daripada itu mungkin untuk membayangkan. Seperti tingkat tinggi hubungan mendapat peneliti bingung dan mengharuskan mereka untuk pendekatan inovatif dan solusi. Mungkin ada beberapa penyesuaian dilakukan untuk teori evolusi materi hidup.

Genetika, termasuk kepala proyek "Genom Manusia> F. Collins, terinspirasi oleh keberhasilan, dirumuskan beberapa prediksi megah untuk waktu dekat. Sejak 2020 pasar harus melihat obat untuk diabetes, hipertensi, kanker dan penyakit mental dikembangkan melalui rekayasa genetika, yang memungkinkan tepatnya untuk bekerja pada sel-sel yang rusak. terapi gen pada sel germ-line untuk menghindari penyakit keturunan. Tahun 2040, maka akan mungkin pada arsip genom manusia individu, dan menghabiskan katalogisasi gen yang terlibat dalam proses penuaan. Hal ini akan meningkatkan rata-rata harapan hidup seseorang hingga 120 tahun, dan di masa depan untuk memberinya keabadian banyak diinginkan. Akhirnya, orang akan mampu mengendalikan evolusi mereka sendiri. Proyeksi ini semua tampak fantastis, tetapi akan memakan tahun, mungkin jauh lebih rendah, dibandingkan yang para peneliti mengatakan, semua itu menjadi kenyataan, dan kami akan orang lain.

Namun, bahkan hari ini molekul DNA memegang lebih banyak rahasia dan misteri. analisis komputer dari genom hewan memungkinkan kami untuk menentukan proporsi bagian dari molekul DNA yang melakukan berbagai fungsi. Di sini, para ahli genetika telah menemukan fakta mencengangkan. Ternyata di banyak spesies, hanya sebagian kecil dari total urutan genom mengkodekan protein. Karena orang hanya sekitar 2% dari genom encode protein 48% dari genom yang terlibat hanya dalam tahap awal coding dan kemudian sintesis protein ditangguhkan dan lebih dari 50% dari genom terdiri dari non-coding, urutan DNA berulang yang terdiri dari, apalagi, besar jumlah fragmen virus peninggalan. Ketika membandingkan data tersebut dengan genom hewan berdiri pada tahapan yang berbeda dari tangga evolusi, peneliti dihadapkan dengan paradoks lain. Ternyata hewan pada tahap yang lebih rendah dari evolusi pangsa DNA non-coding sangat kecil. Dalam hal persentase, adalah sebagai berikut. Jadi bakteri, hampir semua DNA bekerja, itu adalah 90% dan hanya 10% karena tidak berguna. Dalam ragi, 68% dari DNA adalah coding, 32% dari non-coding. Nematoda memiliki rasio ini adalah 24% dan 76% masing-masing. Organisme ini menjadi lebih kompleks, dan proporsi daerah coding DNA berkurang, sedangkan pangsa informasi yang membingungkan bagi kita meningkat. Di sini, karena tampaknya pada pandangan pertama, orang akan berharap hasil yang berlawanan. F.Krik, dianggap "ekstra" konstruksi DNA "sampah", biaya evolusi dan pembayaran untuk sebagian kesempurnaan yang tersisa. otoritas tidak diragukan lagi dari seorang ilmuwan selama bertahun-tahun kehilangan martabat pantas bagian besar dari molekul yang unik. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah ilmuwan tidak mengakui otoritas, kami memutuskan untuk mengubur ide "DNA sampah" solusi terdekat yang mungkin dari DNA non-coding rahasia telah menyebabkan diskusi yang hidup di media ahli genetika. ratusan artikel pada subjek, disarankan banyak perkembangan yang menarik ditulis. Itu menyarankan peran protektif non-coding DNA, membentuk massa kritis yang diperlukan untuk menjalankan proses intraseluler tertentu, pembentukan garis potong dan lem di splicing alternatif. Sebuah DI Mattick, misalnya, percaya bahwa DNA non-coding semua - masih mengkodekan yang disebut ribonucleic tambahan asam, RNA.

Kami mendekati masalah bagian diam dari DNA dengan sisi lain. Ia telah mengemukakan bahwa molekul DNA dicatat dan disimpan, tidak hanya informasi genetik, tetapi juga disebut informasi penting. informasi penting terkait dengan peristiwa yang menimbulkan ancaman nyata bagi keberadaan tubuh. teknologi ekstraksi informasi tersebut memiliki karakteristik sendiri, yang akan dibahas di bawah.

Untuk penelitian ini dipilih biasa ragi kelompok Saccharomyces. Ragi adalah model objek sel eukariotik yang indah untuk berbagai penelitian di bidang biokimia, imunologi, genetika. Ragi Genetika sejumlah besar pekerjaan, baik teoritis dan diterapkan penelitian berkembang sangat pesat, itu dilakukan. Akhirnya, pada tahun 1996, itu genom benar-benar diurutkan dari ragi Saccharomyces cerevisiae, yang merupakan dasar untuk terobosan dalam sistematika molekuler ragi. Hal ini memungkinkan perbandingan langsung dari urutan nukleotida dalam genom mereka. Itulah mengapa ragi dan telah dipilih sebagai objek penelitian kami.

Jenis ragi disajikan oleh eukariotik konvensional, yaitu memiliki diameter sel inti 3 - 7 mm. Jamur dapat menahan suhu yang sangat rendah dan bahkan pada pembekuan tidak mati, tapi hanya membekukan, bergulir semua proses metabolisme Anda. Baik mereka merasa lingkungan yang hangat, tetapi pada suhu di atas 47 derajat proses kehidupan mereka ditangguhkan, dan pada suhu 80-100 derajat mereka mati.

Akibatnya, kondisi penting untuk temperatur cetakan dekat 80 derajat. Mempengaruhi suhu seperti pada sel-sel jamur Saccharomyces cerevisiae, telah ditemukan untuk mengubah urutan nukleotida dalam lokus diam molekul DNA mereka. Lebih dampak agresif memerlukan perubahan di wilayah coding DNA dan mengancam kelangsungan hidup tubuh kecil.

Dengan demikian, dalam lokus DNA diam jamur mencatat informasi tentang kondisi buruk yang mengancam kehidupan mereka. Selain itu, ini adalah kondisi yang membawanya kerusakan serius, tapi ia mampu bertahan dengan seperti pengalaman yang berharga untuk diri mereka sendiri. Setelah dalam kondisi ini, jamur sudah sadar tentang konsekuensi bencana dan mengambil langkah-langkah untuk menghindari mereka. Hal yang sama terjadi dengan sel manusia. Tubuh juga termasuk sel-sel yang memiliki gelar tertentu kebebasan dan otonomi. Mereka juga mencatat informasi penting dan juga berusaha untuk menggunakannya sebagai situasi yang mengancam kehidupan selular mereka. informasi penting dalam sel dicatat sebagai dalam otak, tercatat dalam sensasi. Setiap sensasi, baik itu gambar visual terkait dengan orang-orang, bangunan, medan, di mana ini telah terjadi, hampir menyebabkan tragedi, peristiwa, bau rasa, sensasi internal, seperti rasa sakit, suara dan tentu saja ada tertulis dalam molekul DNA. Pria itu selamat, informasi dicatat dan sel-sel percaya bahwa ia akan berada dalam situasi seperti itu adalah informasi ini akan membantu dia untuk bertahan hidup lagi. molekul DNA adalah senyawa yang cukup stabil dan dapat menyimpan informasi mereka tanpa batas. Oleh karena itu, peristiwa penting dicatat dalam struktur bisa sangat, sangat tua.

Untuk kejelasan, kami mencoba untuk memberikan contoh. Itu terjadi di Persia jauh. Persia didirikan pada SM abad VI. e. Itu kekaisaran terbesar dari Mesir ke Sungai Indus. Dalam 332 SM. e. Aleksandr Makedonsky mengalahkan tentara Raja Darius dan ditangkap Persipol kota yang kaya. Untuk perlawanan putus asa, ia memberikan kota selama 3 hari prajuritnya untuk menjarah. Warga hidup dalam ketakutan. Megah istana, di kamarnya, panik berdoa wanita muda dan meminta Tuhan untuk keselamatan. Sekitar berdiri ikon dan membakar lilin. pukulan kuat istirahat pintu dengan semua sembelit dan ruangan semburan menjadi prajurit perkasa. Perkelahian pendek dan seorang wanita terjatuh, terbaring tak sadarkan diri di lantai. Dia diperkosa, mendengar pidato Yunani, rumah dirampok dan pergi. Kerusakan yang dilakukan kepada perempuan itu selamat, dan antara lain, untungnya atau sayangnya, menjadi hamil. Semua sensasi hari yang mengerikan: ikon, lilin, pidato Yunani, nyeri, gemuruh telah direkam dalam molekul DNA-nya. Wanita aman disampaikan dan menyerahkan semua informasi untuk anak Anda. Bepergian dalam serangkaian beberapa lusin generasi informasi ini, pada akhirnya, ternyata menjadi seorang pemuda di gen pada zaman kita, dan, anehnya, di Rusia.

Dalam setiap kasus, informasi ini mungkin diperlukan. Tentu, itu akan permintaan dalam situasi yang sama dengan yang telah diterima. Pada saat tubuh jauh berhasil bertahan hidup dan, berada di situasi seperti itu, itu akan menjadi mekanis mereproduksi semua sensasi dan tindakan yang dicatat dalam DNA-nya. Jika ia berada di gereja, di mana ada ikon dan lilin terbakar, itu akan mulai berguling-guling di lantai dan berteriak ancaman. Dalam hal ini kita akan mengatakan bahwa setan pindah dengan dia. Jika dia tiba-tiba berbicara dalam bahasa Yunani, kita mengatakan bahwa di kehidupan sebelumnya ia tinggal di Yunani. Bahkan, pemuda tidak pernah tinggal tidak di Yunani, juga di Persia, ia tidak memiliki setan. Dia telah ditulis dalam molekul DNA informasi penting yang mencegah dia untuk hidup damai dan bahwa dengan bantuan psikoanalisis, Freud W dapat berhasil dihapus.

Apa yang bisa kita katakan dalam kesimpulan tentang masalah ini? informasi penting secara langsung mengancam kehidupan sel-sel tubuh sendiri ditulis dalam lokus diam dari molekul DNA. Pada manusia, informasi ini mengambil hampir seluruh volume molekul DNA, karena masa besar adanya situasi seperti itu jumlah besar. Situasi sering mirip, jadi kita lihat di lokus diam dalam sejumlah besar pengulangan. Seiring waktu, catatan lama dapat terhapus sebagai informasi dicatat dalam lokus diam signifikan lebih muda dari pada gen coding. Dengan demikian, sekali lagi menegaskan fakta bahwa di alam tidak ada tempat untuk kesempatan, dan setiap fenomena di dalamnya memiliki tujuan. Dan kami, orang-orang, perlu memahami bahwa tidak selalu perilaku kita ditentukan oleh akal dan, oleh karena itu, tidak selalu sesuai dengan keadaan.

Ielikov SL