21)Генетичний вантаж людства та його складові.

Памятной датою в біології стала весна 1953 року. Дослідники американець Д. Вотсон і англієць Ф. Крік розшифрували «святая-святих» спадковості - її генетичної код. Саме із тих днів людям, далеких від науки, став відомий найменування знаменитої ДНК - дезоксирибонуклеїнової кислоти, ідентичною генам, тим таємничим, носіям спадкових ознак, заради що у науці було лише зламано гострі суперечки, а й «наломано дров».

Повідомлення вчених, що їм удалося розшифрувати структуру цієї великої молекули, об'єднало аж в розрізнені доти результати досліджень, у біохімії, мікробіології та генетиці, що проводяться протягом півстоліття. Що було відомо раніше?

Живой організм складається з мільярдів клітин. Кожна їх, своєю чергою, - складно влаштована частка, яка містить ядро і цитоплазму. У ядрі клітини перебувають особливі освіти, хромосоми, які містять у собі гены.

У кожного виду тварин і звинувачують рослин свій набір хромосом, своєї форми і "своїх розмірів. Різні та матеріальні носії спадкових ознак - гени. Людина лише у клітині їх менше сотні тисяч, з'єднаних у довгі нити.

При цьому кожен із нас генетично індивідуальний. І ще: практично кожна клітина містить у собі повний для живої істоти набір генов.

Клетки виробляють необхідних життя організму білки. Як відомо, це цілий клас складних хімічних сполук. Клітини виробляють свої белки-ферменты, белки-гормоны і др.

Из інших білків, що з цеглин, будуються самі клітини... Коли ви волосся світлі, а очі блакитні - зумовлено білками, їх певним набором.

А у тому, які білки створювати клітинам, піклуються гени. І саме стежать, щоб за розподілі клітин нові частки успадковували потомствені признаки.

Но як і відбувається? І яка природа генів? Ось це навіть трохи прояснилося після відкриття Вотсона і Кріка. Розшифрувавши структуру спіралі ДНК, вони розкрили конкретну матеріальну природу носія спадковості, показали, що ген - це що інше, як ділянку молекули ДНК. Довгі нитки цієї молекули згорнуті в ядрі клітини на вельми щільні спіралі. Усі гени із усіх клітин людського тіла можуть розміститися щодо одного наперстку. Якщо ж їх розмотати і з'єднати до однієї, то «генна нитку» простягнеться до Сонця і навпаки більш як чотириста раз!

Чтобы уявити будова ДНК, можна уявити довгу мотузкову сходи, закручену як штопора. Випроставши її, ми матимемо довгі ланцюга двох які чергуються речовин: цукру й фосфору. Ці ланцюга становлять кістяк молекули ДНК, їх структура будь-коли змінюється. Чудові властивості цієї молекули залежить від «перекладин» драбини. Кожна «поперечина» складається із двох частин, причому кожна «полуперекладина» міцно пов'язана тільки зі своєю боковиной драбини, з іншого «полуперекладиной» вона пов'язана слабо.

В ролі половинок «поперечин» виступають молекули чотирьох азотистих сполук - аденіну (А), цитозина (Ц), тиміну (Т) і гуанина (Р). Поєднання цих чотирьох речовин з кістяком дезоксирибонуклеїнової кислоти називають нуклеотидами, із якими пов'язана специфіка генів. У складі окремих генів сотні нуклеотидів. Порядок названих азотистих речовин всередині гена і як його код.

Учеными встановлено, що Чи, можливо з'єднатися, створюючи «поперечини», тільки з Т, а Ц - тільки з Р. Отже, поєднання А - Т, Т - А, Ц - Р і Р - Ц є свого роду чотирилітерний алфавіт, з допомогою якого і записана спадкова інформація. Перед розподілом клітини драбина розпадається на дві боковини, кожна зі своїми «полуперекладиной». Нуклеотиди А відокремлюються від нуклеотидів Т, а нуклеотиди Ц - від нуклеотидів Р на кшталт того, як розходяться зубці застежки-«молнии».

У клітині постійно вільно плавають нуклеотиди, і вони, з'єднуючись з разделившимися частинами " Сходів», знову утворюють цілі. Так, клітина з однієї «драбини» ДНК створює дві «драбини»- абсолютні копії первой.

Тепер вони можуть розпочати своєму діленню: дві однакові «драбини», вони виявилися у двох клітинах, забезпечать їх тождество.

Так само шляхом у клітині створюються тисячі різних білків. Кожен ген - певний ділянка довгої нитки ДНК - містить «інструкції» про виробництві одного будь-якого білка. Ці «інструкції» закодовані певної послідовністю розташування нуклеотидів в нити

Используя всього чотири нуклеотида ДНК, природа створює нескінченне розмаїтість жизни.

Так було переглянуте старе поняття гена як неподільної частки. І структурно, і биохимически що вона складної системою. Новітні дослідження відкрили у клітині, не більше гена й у комплексі (генотипі) новий, величезної складності микромир.

Понятие гена наповнилося фізіологічним і біохімічним змістом, засвідчили, що код гена, т. е. його молекулярна структура, програмує у клітині синтез білків. Це програмування має складний характер... Самі гени у кожному клітинному поколінні самоудваиваются, у яких важливе значення мають білки як спеціальних ферментів. Шляхом такий ауторепродукции кожної нової клітини гени будуються наново з азотистих підстав та інших речовин, синтезованих в цитоплазмі. Усі це втягує гени натомість речовин і піддає їх дії чинників зовнішньої середовища. Через війну гени, ці блоки генетичної інформації, перетерплюють нескінченні зміни (мутації) з урахуванням перетворення молекулярного строения.

Открытие матеріальної природи гена відбило у собі єдність органічного світу. Молекули ДНК видалися мало не речовиною, у якому записана генетична інформація майже всіх живих істот Землі. Хранитель «ключів життя» та головний «диригент внутрішньоклітинного оркестру», ДНК укладає у собі код, який будь-яка клітина використовує для свого відтворення. Людина й комаха, польовий квітка і бактерія - усі вони «родичі» по ДНК.

Весной 2000 р. у світі вибухнула сенсація: геном людини, про яку стільки говорили вчені, нарешті, повністю розшифровано. Це заскочило зненацька усю світову наукова спільнота. Адже створення карти генетичного коду очікувалося не раніше 2005 року. За значущістю це відкриття дорівнює польоту особи на одне Місяць або створення водневої бомби: може стати як панацеєю від усіх хвороб Паркінсона й засобом створення еліксиру молодості, а й міною уповільненої дії, здатної погубити человечество.

Международный проект «Геном людини» (НСР) стартував 1990 року з ініціативи американського уряду. У його роботі беруть участь дослідники з усіх куточків земної кулі: Англії, Франції, Японії, США, Німеччини) і багатьох інших. Спочатку передбачалося, що расшифрованный геном вони матимуть до, як за 15-20 років. В міру просування робіт цю дату кілька разів переносили. Наприкінці березня керівник проекту Френсіс Коллинс заявив, робота завершиться у травні або на початку червня нинішнього року. Але паралельно подібні роботи велися й у приватних біотехнологічних компаніях. «Селера Геномикс» (Роквилл, штат Меріленд) під керівництвом Крейга Вентера почала працювати на 9 після того - у вересні 1999 року. І саме компанії «Селера», головному конкурентові НІР, вдалося першої прочитати генетичного коду одного человека.

Работу «Селера Геномикс» планує бути завершено протягом місяці. Для цього буде використано суперкомп'ютер, найпотужніший світі з тих, які перебувають у розпорядженні приватних компаній. Вважається, що геному одну людину замало повного відображення узагальненого геному хомо сапієнс, тому компанія планує вивчити гени п'яти людина різних рас. Дослідження будуть кілька разів дублированы, щоб переконатися у надійності і правильності даних.

Установление послідовності генів – це перший крок у розумінні геному людини. Адже ставлення до функціях встановлених генів, а демонструють порядок, у якому йдуть нуклеотиди. Можуть знадобитися роки, як з'являться відчутні результати як нових ліків чи вакцин.