Удамшлын хуулиуд нь генетик нь зарим дээд хүчнээс илүү материаллаг зүйл болох нь анх тодорхой болсон цагаас хойш хүмүүсийн анхаарлыг татсаар ирсэн. Орчин үеийн хүн организмууд өөртэйгөө ижил төстэй үржих чадвартай байдаг бол үр удам нь эцэг эхийнхээ өвөрмөц онцлог, шинж чанарыг хүлээн авдаг гэдгийг мэддэг. Үржлийн үржил нь удамшлын мэдээллийг удамшлын хооронд шилжүүлэх чадварын ачаар хийгддэг.
Оноол: Хэзээ ч хэтрүүлж болохгүй
Удамшлын хуулийг харьцангуй саяхан л идэвхтэй судалж эхэлсэн. Өнгөрсөн зуунд Саттон, Бовери нар олон нийтэд шинэ таамаглал дэвшүүлснээр энэ асуудалд гайхалтай алхам хийсэн. Тэр үед л тэд хромосомууд нь удамшлын мэдээлэлтэй байж магадгүй гэж үзсэн. Хэсэг хугацааны дараа технологи нь хромосомын бүтцийг химийн аргаар судлах боломжийг олгосон. Энэ нь илэрсэнуургийн тодорхой нуклейн нэгдлүүд байгаа эсэх. Уургууд нь маш олон төрлийн бүтэц, химийн найрлагын онцлог шинж чанартай байдаг. Удаан хугацааны туршид эрдэмтэд удамшлын мэдээллийг удамшлын дамжуулалтыг хангадаг гол хүчин зүйл нь уураг гэж үздэг.
Энэ сэдвээр хийсэн олон арван жилийн судалгаа эсийн ДНХ-ийн ач холбогдлын талаар шинэ ойлголт өгсөн. Эрдэмтдийн олж мэдсэнээр зөвхөн ийм молекулууд нь ашигтай мэдээллийн материаллаг тээвэрлэгч юм. Молекулууд нь хромосомын элемент юм. Өнөөдөр ерөнхий боловсрол эзэмшсэн бараг бүх эх орон нэгтнүүд, бусад олон орны оршин суугчид ДНХ-ийн молекулууд хүний биеийн хэвийн хөгжилд ямар ач холбогдолтой болохыг сайн мэддэг. Удамшлын хувьд эдгээр молекулуудын ач холбогдлыг олон хүн төсөөлдөг.
Генетик бол шинжлэх ухаан
Эсийн ДНХ-ийг судалдаг молекул генетик нь биохимийн өөр нэртэй байдаг. Энэхүү шинжлэх ухааны салбар нь биохими ба генетикийн уулзвар дээр үүссэн. Шинжлэх ухааны нэгдсэн чиглэл нь зөвхөн биохими, генетикийн чиглэлээр ажилладаг хүмүүст байдаггүй асар их хэрэгцээтэй мэдээллийг шинжлэх ухааны нийгэмлэгт өгсөн хүний судалгааны үр бүтээлтэй чиглэл юм. Энэ чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжилтнүүдийн хийсэн туршилтууд нь янз бүрийн төрөл, категорийн олон тооны амьдралын хэлбэр, организмуудтай ажиллах явдал юм. Шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн олж авсан хамгийн чухал үр дүн нь хүний ген, түүнчлэн янз бүрийн судалгааны үр дүн юмбичил биетэн. Сүүлчийн дотроос хамгийн чухал нь Eisheria coli, эдгээр микробын ламбда фагууд, neurospore crassa мөөг, Saccharomyces cerevisia юм.
Генетик үндэс
Эрдэмтэд удам дамжсан удамшлын мэдээллийг дамжуулахад хромосомын ач холбогдлын талаар удаан хугацааны туршид эргэлздэггүй. Мэргэшсэн туршилтуудаас харахад хромосомууд нь хүчил, уурагуудаас бүрддэг. Хэрэв та будах туршилт хийвэл уураг нь молекулаас гарах боловч NA нь байрандаа үлдэх болно. Эрдэмтэд NK-д генетикийн мэдээллийн хуримтлалын талаар ярих боломжийг олгодог илүү их хэмжээний нотолгоотой байдаг. Тэдгээрээр дамжуулан өгөгдөл нь үе дамжин дамждаг. Эсээс үүссэн организмууд, ДНХ-тэй вирусууд ДНХ-ээр дамжуулан өмнөх үеийн мэдээллийг хүлээн авдаг. Зарим вирус нь РНХ агуулдаг. Энэ хүчил нь мэдээлэл дамжуулах үүрэгтэй. РНХ, ДНХ нь NK бөгөөд тэдгээр нь бүтцийн хувьд ижил төстэй байдлаар тодорхойлогддог боловч ялгаатай байдаг.
ДНХ-ийн удамшлын үүргийг судалж үзэхэд эрдэмтэд ийм хүчлийн молекулуудад дөрвөн төрлийн азотын нэгдэл, дезоксирибоз агуулагддаг болохыг тогтоожээ. Эдгээр элементүүдийн улмаас генетикийн мэдээлэл дамждаг. Молекул нь пурин бодис агуулдаг аденин, гуанин, пиримидины хослолууд тимин, цитозин. Химийн молекулын үндэс нь фосфорын хүчлийн үлдэгдэлтэй ээлжлэн элсэн чихрийн үлдэгдэл юм. Үлдэгдэл бүр нь элсэн чихэрээр дамжин нүүрстөрөгчийн томъёотой холбоотой байдаг. Хажуу талдаа азотын суурь нь элсэн чихрийн үлдэгдэлд наалддаг.
Нэр, огноо
Эрдэмтэд,Удамшлын биохими ба молекулын үндсийг судалж үзээд тэд зөвхөн 53-д ДНХ-ийн бүтцийн онцлогийг тодорхойлж чадсан. Шинжлэх ухааны мэдээллийн зохиогчийг Крик, Ватсонд даалгасан. Аливаа ДНХ нь удамшлын биологийн онцлог шинж чанарыг харгалзан үздэг болохыг тэд нотолсон. Загвар бүтээхдээ эд ангиудыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх, удамшлын мэдээллийг хуримтлуулах, дамжуулах чадварыг санах хэрэгтэй. Боломжтой бол молекул мутацид орох чадвартай. Химийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тэдгээрийн хослол нь рентген туяаны дифракцийн судалгааны арга барилтай хослуулан ДНХ-ийн молекулын бүтцийг давхар мушгиа хэлбэрээр тодорхойлох боломжийг олгосон. Энэ нь эсрэг параллель хэлбэрийн спиральуудын хагасаас үүсдэг. Сахар-фосфатын нуруу нь устөрөгчийн холбоогоор бэхждэг.
Удамшил ба хувьсах байдлын молекулын үндсийг судлахад Чаргаффын бүтээлүүд онцгой ач холбогдолтой юм. Эрдэмтэн өөрийгөө нуклейн хүчлийн бүтцэд агуулагдах нуклеотидын судалгаанд зориулжээ. Илчлэх боломжтой байсанчлан ийм элемент бүр нь азотын суурь, фосфорын үлдэгдэл, элсэн чихэр зэргээс бүрддэг. Тимин, аденины молийн агууламжтай нийцэж байгаа нь цитозин ба гуанины хувьд энэ параметрийн ижил төстэй байдлыг тогтоов. Тимины үлдэгдэл бүр хосолсон аденин, гуанины хувьд цитозин байдаг гэж үздэг.
Адилхан гэхдээ маш өөр
Удамшлын үндэс болох нуклейн хүчлийг судалснаар эрдэмтэд ДНХ нь олон тооны нуклеотидуудаас бүрдсэн полинуклеотидын ангилалд багтдаг болохыг тогтоожээ. Гинжин дэх элементүүдийн хамгийн тааварлашгүй дараалал нь боломжтой. Онолын хувьд цуваа олон янз байдал байхгүйхязгаарлалт. ДНХ нь түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хосолсон дараалалтай холбоотой өвөрмөц шинж чанартай байдаг боловч суурь хосолсон байдал нь биологийн болон химийн хуулийн дагуу явагддаг. Энэ нь янз бүрийн хэлхээний дарааллыг урьдчилан тодорхойлох боломжийг танд олгоно. Энэ чанарыг нэмэлт чанар гэж нэрлэдэг. Энэ нь молекул өөрийн бүтцийг төгс хуулбарлах чадварыг тайлбарладаг.
Эрдэмтэд ДНХ-ээр дамжуулан удамшил, хувьсах чадварыг судлахдаа ДНХ-ийг бүрдүүлдэг хэлхээ нь нэмэлт блок үүсэх загвар болохыг олж мэдсэн. Урвал үүсэхийн тулд молекул тайлагдана. Уг процесс нь устөрөгчийн холбоог устгах замаар дагалддаг. Суурь нь нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харилцан үйлчилдэг бөгөөд энэ нь тусгай холбоог бий болгоход хүргэдэг. Нуклеотидууд бэхлэгдсэний дараа молекулын хөндлөн холбоос үүсч, шинэ полинуклеотидын формаци үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд тэдгээрийн хэсгүүдийн дарааллыг эхлэл материалаар урьдчилан тодорхойлсон байдаг. Ижил мэдээллээр ханасан хоёр ижил молекул ингэж гарч ирдэг.
Хуулбар: байнгын болон өөрчлөлтийн баталгаа
Дээр тайлбарласан нь ДНХ-ээр дамжуулан удамшил, хувьсах чадварыг хэрэгжүүлэх тухай ойлголтыг өгдөг. ДНХ яагаад органик эс бүрт байдгийг репликацын механизм тайлбарладаг бол хромосом нь тоон болон чанарын хувьд онцгой нарийвчлалтайгаар үрждэг өвөрмөц органоид юм. Бодит тархалтын энэ аргыг молекулын давхар спираль нэмэлт бүтцийг тогтоох хүртэл хэрэгжүүлэх боломжгүй байв. Крик, Ватсон өмнө нь молекулын бүтэц гэж юу болохыг таамаглаж байсан ч цаг хугацаа өнгөрөхөд эрдэмтэд хуулбарлах үйл явцын талаархи төсөөлөл нь зөв гэдэгт эргэлзэж эхэлсэн ч бүрэн зөв болсон. Эхлээд нэг хэлхээнээс спираль нэгэн зэрэг гарч ирдэг гэж үздэг байв. Лабораторид молекулын нийлэгжилтийг хурдасгадаг ферментүүд нь зөвхөн нэг чиглэлд, өөрөөр хэлбэл эхлээд нэг гинж гарч ирдэг, дараа нь хоёр дахь нь ажилладаг гэдгийг мэддэг.
Хүний удамшлыг судлах орчин үеийн аргууд нь ДНХ-ийн тасалдал үүсэхийг дуурайлган хийх боломжтой болсон. Загвар нь 68-д гарч ирэв. Түүний санал болгох үндэс нь Eisheria coli ашиглан хийсэн туршилтын ажил байв. Шинжлэх ухааны бүтээлийн зохиогчийг Орзакид даалгасан. Орчин үеийн мэргэжилтнүүд эукариот, прокариотуудтай холбоотой синтезийн нюансын талаар үнэн зөв мэдээлэлтэй байдаг. Удамшлын молекулын салаагаас ДНХ-ийн лигазаар бэхлэгдсэн фрагментуудыг үүсгэснээр хөгжил үүсдэг.
Синтезийн үйл явц тасралтгүй явагдана гэж үздэг. Хуулбарлах урвал нь олон тооны уураг агуулдаг. Молекулын задрал нь ферментийн нөлөөгөөр явагддаг бөгөөд энэ төлөвийг тогтворгүй болгох уургаар баталгаажуулж, синтез нь полимеразаар дамждаг.
Шинэ өгөгдөл, шинэ онол
Мэргэжилтнүүд хүний удамшлыг судлах орчин үеийн аргуудыг ашиглан хуулбарлах алдаа хаанаас гардаг болохыг тогтоожээ. Молекулыг хуулбарлах механизм, молекулын бүтцийн онцлог шинж чанаруудын талаар нарийн мэдээлэл олж авснаар тайлбар хийх боломжтой болсон. Хуулбарлах схемийг таамаглаж байнаХагас бүр нь шинэ гинжин хэлхээний матрицын үүрэг гүйцэтгэдэг эх молекулуудын ялгаа. Синтез нь суурийн устөрөгчийн холбоо, түүнчлэн бодисын солилцооны үйл явцын мононуклеотидын элементүүдийн ачаар явагддаг. Тиамин, аденин эсвэл цитозин, гуанин зэрэг бодисын холбоог бий болгохын тулд бодисыг таутомер хэлбэрт шилжүүлэх шаардлагатай. Усны орчинд эдгээр нэгдлүүд бүр хэд хэдэн хэлбэрээр байдаг; Тэд бүгд тавтомер юм.
Илүү их магадлалтай, түгээмэл биш сонголтууд байдаг. Онцлог шинж чанар нь молекулын бүтэц дэх устөрөгчийн атомын байрлал юм. Хэрэв урвал нь таутомер хэлбэрийн ховор хувилбараар явбал буруу суурьтай холбоо үүснэ. ДНХ-ийн хэлхээ нь буруу нуклеотид хүлээн авч, элементүүдийн дараалал тогтвортой өөрчлөгдөж, мутаци үүсдэг. Мутацийн механизмыг анх Крик, Ватсон тайлбарлав. Тэдний дүгнэлт нь мутацийн үйл явцын тухай орчин үеийн санааны үндэс суурь болдог.
РНХ-ийн онцлогууд
Удамшлын молекулын үндсийг судлахдаа эрдэмтэд ДНХ-ийн нуклейн хүчил болох РНХ-ээс дутуугүй чухал ач холбогдолтойг үл тоомсорлож чадаагүй. Энэ нь полинуклеотидын бүлэгт багтдаг бөгөөд өмнө дурдсантай ижил төстэй бүтэцтэй байдаг. Гол ялгаа нь нүүрстөрөгчийн үндсэн суурь болох рибозыг үлдэгдэл болгон ашиглах явдал юм. ДНХ-д энэ үүргийг дезоксирибоз гүйцэтгэдэг гэдгийг бид санаж байна. Хоёрдахь ялгаа нь тиминыг урацилаар сольдог. Энэ бодис нь пиримидины ангилалд багтдаг.
ДНХ, РНХ-ийн удамшлын үүргийг судалж үзэхэд эрдэмтэд эхлээд харьцангуйэлементүүдийн химийн бүтцийн ялгаа бага боловч сэдвийг цаашид судлах нь асар их үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулсан. Эдгээр ялгаа нь молекул бүрийн биологийн ач холбогдлыг засч залруулдаг тул дурдсан полинуклеотидууд амьд организмд бие биенээ орлохгүй.
Ихэнхдээ РНХ нь нэг хэлхээнээс үүсдэг, бие биенээсээ хэмжээгээрээ ялгаатай боловч ихэнх нь ДНХ-ээс жижиг байдаг. РНХ агуулсан вирусууд нь хоёр хэлхээнээс үүссэн ийм молекулуудтай байдаг - бүтэц нь ДНХ-тэй аль болох ойрхон байдаг. РНХ-д генетикийн өгөгдөл хуримтлагдаж, үе дамжин дамждаг. Бусад РНХ нь функциональ төрөлд хуваагдана. Тэдгээр нь ДНХ-ийн загварууд дээр үүсдэг. Процессыг РНХ полимеразууд катализатор болгодог.
Мэдээлэл ба удамшил
Удамшлын молекул ба цитологийн үндсийг судалж буй орчин үеийн шинжлэх ухаан нь нуклейн хүчлийг генетикийн мэдээлэл хуримтлуулах гол объект гэж тодорхойлсон - энэ нь бүх амьд организмд адилхан хамаатай. Ихэнх амьдралын хэлбэрт ДНХ гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Молекулын хуримтлуулсан өгөгдөл нь өөрчлөгдөөгүй механизмын дагуу эсийн хуваагдлын явцад үрждэг нуклеотидын дарааллаар тогтворждог. Молекулын синтез нь ферментийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн оролцоотойгоор явагддаг бол матриц нь үргэлж өмнөх нуклеотидын гинж бөгөөд эсүүдийн хооронд материаллаг байдлаар дамждаг.
Заримдаа биологи, микробиологийн хүрээнд оюутнуудад хамаарлыг нүдээр харуулах зорилгоор генетикийн асуудлын шийдлийг өгдөг. Ийм асуудалд удамшлын молекулын үндэс нь ДНХ-тэй харьцангуй холбоотой гэж үздэг.түүнчлэн РНХ. Нэг спиральаас РНХ-ээр генетикийг бүртгэсэн молекулын хувьд нөхөн үржихүйн үйл явц нь өмнө дурдсантай төстэй аргын дагуу явагддаг гэдгийг санах нь зүйтэй. Загвар нь хуулбарлах боломжтой хэлбэрийн РНХ юм. Энэ нь халдварт халдлагын улмаас эсийн бүтцэд илэрдэг. Энэ үйл явцыг ойлгох нь эрдэмтэд генийн үзэгдлийг боловсронгуй болгож, түүний талаархи мэдлэгийн санг өргөжүүлэх боломжийг олгосон. Сонгодог шинжлэх ухаан генийг үе дамжин дамждаг, туршилтын ажилд илчлэгдсэн мэдээллийн нэгж гэж ойлгодог. Ген нь ижил түвшний бусад нэгжүүдтэй хослуулан мутаци хийх чадвартай. Организмд байдаг фенотипийг генээр нарийн тайлбарладаг - энэ бол түүний үндсэн үүрэг юм.
Шинжлэх ухаанд генийг удамшлын функциональ үндэс болгон рекомбинац, мутацийг хариуцдаг нэгж гэж анх үздэг байсан. Одоогийн байдлаар эдгээр хоёр чанарыг ДНХ-д багтсан нуклеотидын хос хариуцдаг нь баттай мэдэгдэж байна. Гэхдээ энэ функц нь амин хүчлийн уургийн гинжийг тодорхойлдог хэдэн зуун, бүр мянга мянган нэгжийн нуклеотидын дараалалаар хангагдсан байдаг.
Уураг ба тэдгээрийн генетик үүрэг
Орчин үеийн шинжлэх ухаанд генийн ангиллыг судлахдаа удамшлын молекулын үндсийг уургийн бүтцийн ач холбогдлын үүднээс авч үздэг. Бүх амьд бодис хэсэгчлэн уургаар бүрддэг. Тэдгээрийг хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг гэж үздэг. Уураг бол амин хүчлийн өвөрмөц дараалал бөгөөд тухайн үед орон нутагтаа өөрчлөгддөгхүчин зүйлүүд байгаа эсэх. Ихэнхдээ хоёр арван төрлийн амин хүчлүүд байдаг бол бусад нь үндсэн хорин дахь ферментийн нөлөөн дор үүсдэг.
Уургийн чанарын олон талт байдал нь уураг үүсгэдэг үндсэн молекулын бүтэц, амин хүчлийн полипептидийн дарааллаас хамаардаг. Гүйцэтгэсэн туршилтууд нь амин хүчил нь ДНХ-ийн нуклеотидын гинжин хэлхээнд тодорхой байршилтай болохыг тодорхой харуулсан. Эрдэмтэд үүнийг уургийн элементүүд болон нуклейн хүчлүүдийн параллель гэж нэрлэдэг. Уг үзэгдлийг colinearity гэж нэрлэдэг.
ДНХ-ийн онцлогууд
Удамшлын молекулын үндсийг судалдаг биохими, генетик нь ДНХ-д онцгой анхаарал хандуулдаг шинжлэх ухаан юм. Энэ молекулыг шугаман полимер гэж ангилдаг. Судалгаанаас үзэхэд бүтцэд боломжтой цорын ганц өөрчлөлт нь нуклеотидын дараалал юм. Энэ нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллыг кодлох үүрэгтэй.
Эукариотуудад ДНХ эсийн цөмд байрладаг ба уураг үүсэх нь цитоплазмд явагддаг. ДНХ нь уураг үүсгэх процесст загвар үүрэг гүйцэтгэдэггүй бөгөөд энэ нь генетикийн мэдээллийг тээвэрлэх үүрэгтэй завсрын элемент шаардлагатай гэсэн үг юм. Судалгаанаас харахад РНХ загварт үүрэг хуваарилагдсан байна.
Удамшлын молекулын үндсийг судлах шинжлэх ухааны бүтээлээс харахад мэдээлэл нь ДНХ-ээс РНХ руу дамждаг. РНХ нь уураг, ДНХ-д өгөгдөл дамжуулах чадвартай. Уураг нь РНХ-ээс өгөгдлийг хүлээн авч, ижил бүтэц рүү илгээдэг. ДНХ болон уургийн хооронд шууд холбоо байхгүй.
Генетикмэдээлэл: энэ сонирхолтой байна
Удамшлын молекулын үндсийг судалсан шинжлэх ухааны бүтээлүүдээс харахад генетикийн өгөгдөл нь зөвхөн гадны эрчим хүчний эх үүсвэр, барилгын материалын дэргэд хэрэгждэг идэвхгүй мэдээлэл юм. ДНХ бол ийм нөөцгүй молекул юм. Эс нь уургаар дамжуулан шаардлагатай зүйлээ гаднаас хүлээн авдаг бөгөөд дараа нь хувиргах урвал эхэлдэг. Амьдралыг дэмжих гурван мэдээллийн зам байдаг. Тэд бие биетэйгээ холбоотой боловч бие даасан байдаг. Генетикийн өгөгдөл нь ДНХ-ийн хуулбарлах замаар удамшлын замаар дамждаг. Өгөгдлийг геномоор кодлодог - энэ урсгалыг хоёр дахь гэж үздэг. Гурав дахь бөгөөд сүүлчийнх нь эсийн бүтцэд гаднаас байнга нэвтэрч, эрчим хүч, барилгын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр хангадаг тэжээллэг нэгдлүүд юм.
Организм өндөр бүтэцтэй байх тусам геномын олон тооны элементүүд байдаг. Төрөл бүрийн генийн багц нь зохицуулалттай механизмаар шифрлэгдсэн мэдээллийг хэрэгжүүлдэг. Өгөгдөлөөр баялаг нүд нь мэдээллийн блокуудыг хэрхэн хэрэгжүүлэхийг тодорхойлдог. Энэ чанараас шалтгаалан гадаад нөхцөл байдалд дасан зохицох чадвар нэмэгддэг. ДНХ-д агуулагдах төрөл бүрийн генетикийн мэдээлэл нь уургийн нийлэгжилтийн үндэс суурь болдог. Синтезийн генетикийн хяналт нь 1961 онд Монод, Жейкоб нарын боловсруулсан онол юм. Үүний зэрэгцээ опероны загвар гарч ирэв.
