Informacija

Paprasčiausias biologinis organizmas?

Paprasčiausias biologinis organizmas?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Koks yra paprasčiausias biologinis organizmas, iš kurio buvo ar buvo galima gauti DNR mėginį? Ar gautą DNR būtų galima apdoroti ir ištirti taip, kad gauta informacija biologams suteiktų elementarų supratimą apie minimalius gyvenimo reikalavimus?


Nepavyko tilpti į komentarą ...

Šiame įraše (ir puikus Richardo Smitho-Unnos atsakymas) išvardijamos rūšys, turinčios mažiausią genomą, apie kurį žinome skirtinguose kladuose.

Taip, mes galime / galime sekti šiuos mažyčius genomus ir pabandyti suprasti, ką kiekviena seka daro. Manau, kad norėdami suprasti minimalius gyvenimo reikalavimus, jus labiausiai domins teorinė citologija ir sintetinė biologija, o ne paprastų genomų sekos nustatymas.

Atminkite, kad pagrindinis reikalavimas tikrai priklauso nuo to, kaip apibrėžiate gyvenimą. Ar virusas gyvas, nors ir neturi metabolizmo? Ar savaime besidauginanti RNR būtų gyvas dalykas? Nes mes sugebėjome dirbtinai sintezuoti savaime dauginamą RNR. Nors tema įdomi, pagrindinė problema yra grynai filosofinė: kaip apibrėžti gyvenimą?


Biologinė organizacija

Biologinė organizacija yra sudėtingų biologinių struktūrų ir sistemų, apibrėžiančių gyvenimą naudojant redukcionistinį metodą, hierarchija. [1] Tradicinė hierarchija, kaip aprašyta žemiau, apima nuo atomų iki biosferų. Aukštesni šios schemos lygiai dažnai vadinami an ekologinė organizacija sąvoka, arba kaip sritis, hierarchinė ekologija.

Leisti mediją

Kiekvienas hierarchijos lygis reiškia organizacijos sudėtingumo padidėjimą, o kiekvieną „objektą“ pirmiausia sudaro ankstesnio lygio pagrindinis vienetas. [2] Pagrindinis organizacijos principas yra sąvoka atsiradimas—Savybės ir funkcijos, rastos hierarchiniame lygmenyje, nėra ir yra nesvarbios žemesniuose lygiuose.

Biologinė gyvenimo organizavimas yra pagrindinė daugelio mokslinių tyrimų sričių, ypač medicinos mokslų, prielaida. Be šio būtino organizuotumo laipsnio būtų daug sunkiau – ir greičiausiai neįmanoma – pritaikyti įvairių fizinių ir cheminių reiškinių poveikio ligoms ir fiziologijai (kūno funkcijai) tyrimą. Pavyzdžiui, tokios sritys kaip pažinimo ir elgesio neuromokslas negalėtų egzistuoti, jei smegenys nebūtų sudarytos iš tam tikrų tipų ląstelių, o pagrindinės farmakologijos sąvokos negalėtų egzistuoti, jei nebūtų žinoma, kad pokyčiai ląstelių lygiu gali paveikti visą organizmas. Šios programos apima ir ekologinius lygius. Pavyzdžiui, tiesioginis DDT insekticidinis poveikis pasireiškia tarpląsteliniu lygmeniu, tačiau turi įtakos aukštesniam lygiui iki kelių ekosistemų imtinai. Teoriškai vieno atomo pasikeitimas gali pakeisti visą biosferą.


Pagrindinės sąvokos ir santrauka

  • Gausiausi elementai ląstelėse yra vandenilis, anglis, deguonis, azotas, fosforas ir siera.
  • Gyvenimas yra anglies pagrindu. Kiekvienas anglies atomas gali prisijungti prie kito, gamindamas a anglies karkasas kuris gali būti tiesus, šakotas arba žiedo formos.
  • Tas pats atomų skaičius ir tipai gali jungtis skirtingais būdais, kad susidarytų skirtingos vadinamos molekulės izomerai. Izomerai gali skirtis savo atomų jungimosi seka (struktūriniai izomerai) arba erdviniame atomų, kurių jungimosi sekos yra vienodos, išdėstyme (stereoizomerai), o jų fizinės ir cheminės savybės gali šiek tiek arba labai skirtis.
  • Funkcinės grupės suteikia specifines chemines savybes jas turinčioms molekulėms. Įprastos funkcinės grupės biomolekulėse yra hidroksilas, metilas, karbonilo, karboksilo, amino, fosfato ir sulfhidrilo.
  • Makromolekulės yra polimerai surinkti iš atskirų vienetų, monomerai, kurios jungiasi kaip statybiniai blokai. Daugelį biologiškai reikšmingų makromolekulių sudaro dehidratacijos sintezė, procesas, kurio metu monomerai jungiasi sujungdami savo funkcines grupes ir kaip šalutinius produktus generuodami vandens molekules.

Biologijos, sveikatos priežiūros ar žemės mokslų karjera

Biologija yra pagrindinis mokslas daugelyje pramonės šakų: sveikatos priežiūros, žemės mokslų, gyvūnų mokslo, mitybos ir daugelyje kitų. Sužinokite daugiau apie planetoje esančius organizmus ir ekosistemas, kuriose jie gyvena. Toliau pateikiami pavyzdiniai darbo duomenys apie atlyginimą ir augimą iš Darbo statistikos biuro biologams, taip pat rekomendacijos, pagrįstos mūsų tyrimais.

Nacionalinis vid. Atlyginimas

Darbo augimo tempas

Rekomenduojamas laipsnis

Atributai

Sužinokite apie biologiją!

Pradėkite savo kelią mokydamiesi tapti gydytoju, biologu, mokslininku ir kt. Laisvas!

Biologai yra mokslininkai, tiriantys visų rūšių gyvybės formas – gyvūnus, augalus ir ekosistemas, kuriose jie gyvena. Jie siekia suprasti, kaip augalai ir gyvūnai evoliucionavo per istoriją, tyrinėja, kaip gyvi daiktai prisitaiko prie aplinkos pokyčių, ir stengiasi išlaikyti gyvybingas ekosistemas, kurios palaikyti gyvybės formas.


Ląstelių struktūra ir funkcijos

Pagrindinės ląstelės dalys yra ląstelės membrana, citoplazma ir branduolys.

Ląstelių membrana taip pat žinoma kaip plazmos membrana.

Plazminė membrana yra akyta ir leidžia tam tikroms medžiagoms ar medžiagoms judėti į vidų ir į išorę.

Centrinė tanki apvali struktūra centre yra žinoma kaip branduolys.

Želė panaši medžiaga tarp branduolio ir ląstelės membranos (kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje) yra žinoma kaip citoplazma.

Citoplazmoje taip pat yra įvairių ląstelių organelių, tokių kaip mitochondrijos, Golgi kūnai, ribosomos ir kt.

Centrinėje dalyje esantis branduolys yra beveik sferinės formos.

Branduolys yra atskirtas nuo citoplazmos porėta membrana, žinoma kaip branduolinė membrana.

Mažesnė ir sferinė struktūra, randama branduolio viduje, yra žinoma kaip branduolys.

Branduolys turi į siūlą panašių struktūrų, žinomų kaip chromosomos.

Chromosomos neša genai ir padėti paveldėti palikuonims tėvų savybes.

Gene yra pagrindinis gyvų organizmų paveldėjimo vienetas.

Visos gyvos ląstelės sudedamosios dalys yra žinomos kaip protoplazma, kurie apima branduolį ir citoplazmą.


Kas yra biotechnologija?

Duonos gaminimas ir kepimas yra procesų, kurie patenka į biotechnologijos (mielių (= gyvo organizmo) naudojimas norimam produktui gaminti), pavyzdžiai. Tokiuose tradiciniuose procesuose gyvieji organizmai paprastai naudojami natūralioje formoje (arba toliau vystomi veisimo būdu), o modernesnė biotechnologijos forma paprastai apima pažangesnę biologinės sistemos ar organizmo modifikaciją.

Aštuntajame dešimtmetyje vystantis genų inžinerijai, biotechnologijų (ir kitų susijusių sričių, tokių kaip medicina, biologija ir kt.) tyrimai sparčiai vystėsi dėl naujos galimybės keisti organizmų genetinę medžiagą (DNR).

Šiandien biotechnologijos apima daug įvairių disciplinų (pvz., genetika, biochemija, molekulinė biologija ir kt.). Naujos technologijos ir produktai kasmet kuriami tokiose srityse kaip, pvz. medicina (naujų vaistų ir gydymo būdų kūrimas), žemės ūkis (genetiškai modifikuotų augalų kūrimas, biokuras, biologinis apdorojimas) arba pramoninė biotechnologija (cheminių medžiagų, popieriaus, tekstilės ir maisto produktų gamyba).


Biologinis paveldėjimas: reikšmė, kategorijos, specifikacijos ir Mendelio ir rsquo įstatymai

Leiskite mums nuodugniai ištirti biologinį paveldėjimą. Perskaitę šį straipsnį sužinosite apie 1. Biologinio paveldėjimo reikšmė 2. Biologinio paveldėjimo kategorijos 3. Biologinio paveldėjimo specifikacijos 4. Mendelio dėsniai 5. Dominavimo tipai ir 6. Autosominis dominuojantis genas.

Biologinio paveldėjimo reikšmė:

Biologinis paveldėjimas yra procesas, kurio metu palikuonių ląstelė ar organizmas įgyja arba tampa linkęs į savo pirminės ląstelės ar organizmo savybes. Paveldint, individų ir shyvidualų rodomi variantai gali kauptis ir sukelti rūšies vystymąsi. Biologinio paveldėjimo tyrimas vadinamas genetika.

Biologinio paveldėjimo kategorijos:

Biologinio paveldėjimo ir drovumo būdo aprašymas susideda iš trijų pagrindinių kategorijų:

1. Įtrauktų lokusų skaičius:

i. Monogenetinis (dar vadinamas ‘simple ’) - vienas lokusas

2. Įtrauktos chromosomos:

a) Autosominiai - lokusai nėra lyties chromosomoje

(b) Gonosominis – lokusai yra lytinėje chromosomoje

c) X chromosomos-lokusai yra X chromosomoje (dažnesnis atvejis)

d) Y chromosomos-lokusai yra Y chromosomoje

(e) Mitochondrijų - lokusai yra mitochondrijų DNR

3. Koreliacinis genotipas-fenotipas:

ii. Tarpinė (dar vadinama ‘co-dominuojančia ’)

Šios trys kategorijos yra kiekvieno tikslaus paveldėjimo būdo aprašymo dalis aukščiau nurodyta tvarka.

Biologinio paveldėjimo specifikacijos:

Be to, gali būti pridėta daugiau specifikacijų:

1. Atsitiktinė ir aplinkos sąveika:

ii. Neužbaigta (procentinis skaičius)

vii. Motinos ar tėvo įspaudimo reiškiniai

viii. Paveldimumas (poligenetiniu, o kartais ir oligogenetiniu paveldėjimo būdu)

2. Su lytimi susijusi sąveika:

A. Su lytimi susijęs paveldėjimas (gonosomų lokusai)

B. Lyties riboto fenotipo išraiška (pvz., Kriptochizmas)

C. Paveldėjimas per motinos liniją (jei yra mitochondrijų DNR lokusai)

D. Paveldėjimas per tėvo liniją (Y chromosomų lokusų atveju)

3. Locus-locus sąveika:

a. Epistazė su kitais lokusais (pvz., per didelis dominavimas)

b. Genų sujungimas su kitais lokusais

c. Homozigotų mirtini veiksniai

Paveldėjimo būdo nustatymas ir aprašymas visų pirma pasiekiamas atliekant statistinę kilmės duomenų analizę. Jei yra žinomi susiję lokusai, taip pat gali būti naudojami molekulinės genetikos metodai. Mendelio paveldėjimas (arba Mendelio genetika arba mendelizmas) yra pirminių nuostatų rinkinys, susijęs su paveldimų savybių perdavimu iš tėvų organizmų savo vaikams.

Mendelio įstatymai:

Segregacijos įstatymas, dar žinomas kaip pirmasis Mendelio įstatymas, iš esmės susideda iš trijų dalių:

1. Alternatyvios genų versijos lemia paveldimų savybių skirtumus:

Tai yra alelių samprata. Aleliai yra skirtingos genų versijos, suteikiančios tą pačią savybę. Pavyzdžiui, kiekvienas žmogus turi geną, kontroliuojantį akių spalvą, tačiau tarp šių genų yra skirtumų, atsižvelgiant į konkrečią spalvą, kuriai priklauso genas ir kodai.

2. Kiekvienai savybei organizmas paveldi du alelius, po vieną iš kiekvieno iš tėvų:

Tai reiškia, kad kai somatinės ląstelės gaminamos iš dviejų alelių, vienas alelis yra iš motinos, o kitas iš tėvo. Šie aleliai gali būti vienodi (tikroveisiami organizmai/homozigotiniai, pvz., W ir ‘rr ’ 3 paveiksle) arba skirtingi (hibridai/heterozigotiniai, pvz., ‘wr ’ 3 paveiksle).

3. Gaminant gametas išsiskiria du kiekvienos charakteristikos aleliai:

Tai reiškia, kad kiekvienoje gametoje kiekvienam genui bus tik vienas alelis. Tai leidžia palikuonims sujungti motinos ir tėvo alelius, užtikrinant skirtumus. Dažnai klaidingai suprantama, kad pats genas yra dominuojantis, recesyvinis, bendradominuojantis arba nevisiškai dominuojantis. Tačiau alelio koduojamas bruožas ar genų produktas yra dominuojantis ir kt.

Nepriklausomo asortimento dėsnis:

Nepriklausomo asortimento įstatymas, dar žinomas kaip „Inher & shyitance ”“ arba „Mendel ’s“ antrasis įstatymas, teigia, kad vieno požymio paveldėjimo modelis neturės įtakos kito paveldėjimo modeliui. Nors jo eksperimentai maišant vieną bruožą visada sukėlė santykį 3: 1 (kaip parodyta 1 paveiksle) tarp dominuojančių ir recesyvinių fenotipų, jo eksperimentai, sumaišant du bruožus (dviejų hibridų kryžius), parodė santykius 9: 3: 3: 1 (Kaip parodyta 2 paveiksle žemiau).

Tačiau 9:3:3:1 lentelė rodo, kad kiekvienas iš dviejų genų yra paveldimas nepriklausomai 3:1 santykiu. Mendelis padarė išvadą, kad skirtingi bruožai yra paveldimi nepriklausomai vienas nuo kito, todėl nėra ryšio, pavyzdžiui, tarp katės spalvos ir uodegos ilgio. Tai iš tikrųjų galioja tik genams, kurie nėra tarpusavyje susiję.

Nepriklausomas asortimentas vyksta mejozės I metu eukariotiniuose organizmuose, ypač mejozės I anafazėje, kad gautųsi lytinė ląstelė su organizmo motinos ir tėvo chromosomų mišiniu. Kartu su chromosomų kryžminimu šis procesas padeda didinti genetinę įvairovę, sukurdamas naujus genetinius derinius ir drovumus.

Iš 46 normalios diploidinės žmogaus ląstelės chromosomų pusė yra motinos (iš motinos kiaušinėlio), o pusė – iš tėvo (iš tėvo spermos). Tai įvyksta, nes lytinis dauginimasis apima dviejų haploidinių lytinių ląstelių (kiaušinio ir spermos) suliejimą, kad būtų sukurtas naujas organizmas, turintis visą chromosomų komplementaciją.

Gametogenezės metu, kai suaugęs žmogus gamina naujas lytines ląsteles, įprastą 46 chromosomų komplementą reikia perpus sumažinti iki 23, kad būtų užtikrinta, jog susidariusi haploidinė gameta galėtų prisijungti prie kitos gametos ir sudaryti diploidinį organizmą. Chromo ir shysomų skaičiaus klaida, pavyzdžiui, sukelta diploidinių gametų susijungimo su haploidinėmis gametomis, vadinama aneuploidija.

Nepriklausomame asortimente chromosomos, kurios patenka į naujai suformuotą lytinę ląstelę, atsitiktinai surūšiuotos iš visų galimų motinos ir tėvo chromosomų derinių. Kadangi gametose susidaro atsitiktinis mišinys, o ne iš anksto nustatytas bet kurio iš tėvų “set”, todėl gametos laikomos atskiromis. Tokiu būdu lytinė ląstelė gali baigtis bet kokiu tėvo ar motinos chromosomų deriniu.

Bet kuris iš galimų lytinių ląstelių derinių, susidarančių iš motinos ir tėvo chromosomų, įvyks vienodai dažnai. Žmogaus lytinėms ląstelėms, turinčioms 23 poras chromosomų, galimybių skaičius yra 2:23 arba 8 388 608 galimi deriniai. Paprastai gametos turi 23 chromosomas, tačiau bet kurios konkrečios chromosomos kilmė bus atsitiktinai parinkta iš tėvo arba motinos chromosomų. Tai prisideda prie palikuonių genetinio kintamumo.

Šių dėsnių priežastis yra ląstelių branduolio prigimtis. Jį sudaro kelios chromosomos, turinčios genetinius požymius. Normalioje ląstelėje kiekviena iš šių chromosomų turi dvi dalis – chromatides. Reprodukcinėje ląstelėje, kuri susidaro mejozės metu, paprastai yra tik viena iš kiekvienos chromosomos chromatidžių.

Sujungus dvi iš šių ląstelių (dažniausiai vieną patiną ir vieną patelę), atkuriamas visas rinkinys ir sumaišomi genai. Gauta ląstelė tampa nauju embrionu. Tai, kad ši nauja gyvybė turi pusę kiekvieno iš tėvų genų (23 iš motinos, 23 iš tėvo, iš viso 46), yra viena iš Mendelio įstatymų priežasčių.

Antroji svarbiausia priežastis yra skirtingas skirtingų genų dominavimas, dėl kurio kai kurie bruožai pasirodo netolygiai, o ne vidutiniškai (todėl dominuojantis nereiškia, kad recesyvinių genų dauginimosi tikimybė taip pat gali tapti labiausiai paplitusi).

Šis metodas (lytinis dauginimasis) turi keletą privalumų, palyginti su dauginimu be genetinių mainų (nelytinis dauginimasis):

1. Vietoj beveik identiškų organizmo kopijų vystosi platus palikuonių spektras, leidžiantis daugiau skirtingų gebėjimų ir evoliucinių strategijų.

2. Paprastai kiekviename ląstelės branduolyje yra tam tikrų klaidų. Genų kopijavimas paprastai jų prideda daugiau. Atsitiktinai paskirstant jas skirtingose ​​chromosomose ir sumaišius genus, tokios klaidos tarp skirtingų vaikų pasiskirstys netolygiai. Todėl kai kurie iš jų turės tik labai mažai tokių problemų. Tai šiek tiek padeda sumažinti kopijavimo klaidų problemas.

3. Genai gali greičiau plisti iš vienos populiacijos dalies į kitą. Tai, pavyzdžiui, naudinga, jei yra laikina dviejų grupių izoliacija. Nauji genai, besivystantys kiekvienoje iš populiacijų, nesumažėja iki pusės, kai viena pusė pakeičia kitą, jie susimaišo ir sudaro populiaciją, turinti abiejų pusių pranašumus.

4. Kartais mutacija (pvz., Pjautuvo pavidalo ląstelių anemija) gali turėti teigiamą šalutinį poveikį (šiuo atveju atsparumą maliarijai). Mendelio įstatymų mechanizmas kai kurioms palikuonims gali suteikti pranašumų be trūkumų, kol tolesnės mutacijos neišspręs problemų.

Mendelio bruožas yra tas, kurį valdo vienas lokusas ir kuris parodo paprastą vyrų ir šydelio paveldėjimo modelį. Tokiais atvejais vieno geno mutacija gali sukelti ligą, paveldimą pagal Mendelio įstatymus. Pavyzdžiui, pjautuvo pavidalo ląstelių anemija, Tay-Sachs liga, cistinė fibrozė ir xero & shyderma pigmentosa.

Liga, kurią kontroliuoja vienas genas, kontrastuoja su daugelio veiksnių liga, tokia kaip artritas, kurį veikia keli lokusai (ir aplinka), taip pat tos ligos, kurios paveldimos ne Mendelio būdu. Mendelio paveldėjimas žmogaus duomenų bazėje yra, be kita ko, genų, kuriuose Mendelio mutantai sukelia ligas, katalogas.

Genetikoje dominavimas apibūdina specifinį ryšį tarp skirtingų geno versijų (alelių) poveikio bruožui (fenotipui). Gyvūnai (įskaitant žmones) ir augalai dažniausiai yra diploidiniai, su dviem kiekvieno geno egzemplioriais, vienas paveldėtas iš kiekvieno iš tėvų.

Jei abi kopijos nėra identiškos (ne tas pats alelis), jų bendras poveikis gali skirtis nuo dviejų identiškų vieno alelio kopijų poveikio. Bet jei bendras poveikis yra toks pat, kaip vieno iš alelių dviejų egzempliorių poveikis, mes sakome, kad alelio poveikis yra dominuojantis prieš kitą.

Pavyzdžiui, turint dvi EYCL3 geno alelio kopijas, akies rainelė tampa ruda, o turint dvi kito alelio kopijas, rainelė tampa mėlyna. Tačiau turint po vieną kiekvieno alelio kopiją, atsiranda raudona rainelė. Taigi sakoma, kad rudasis alelis dominuoja virš mėlynojo alelio (o mėlynasis alelis yra recesyvinis rudajam aleliui).

Dabar žinome, kad daugeliu atvejų dominavimo santykiai pastebimi, kai recesyvinis alelis yra sugedęs. Tokiais atvejais viena normalaus alelio kopija gamina pakankamai geno produkto, kad suteiktų tokį patį poveikį kaip ir dvi normalios kopijos, todėl normalus alelis apibūdinamas kaip dominuojantis sugedusiam aleliui. Tai pasakytina apie aukščiau aprašytus akių spalvos alelius, kai viena funkcinė alelio ‘brown ’ kopija sukelia pakankamai melanino, kad akies rainelė taptų ruda net ir suporuota su melaniną nesukuriančia medžiaga. #8216mėlynas’ alelis.

Dominavimą atrado Mendelis, pradėjęs naudoti didžiąsias raides dominuojantiems aleliams, o mažosios - recesyviniams aleliams žymėti, kaip vis dar dažniausiai naudojamas įvadiniuose genetikos kursuose (pvz., ‘Bb ’ - aleliai, sukeliantys rudas ir mėlynas akis). Nors šis naudojimas yra patogus, jis yra klaidinantis, nes dominavimas nėra alelio, vertinamo atskirai, savybė, o santykis tarp dviejų alelių poveikio. Kai genetikai laisvai nurodo dominuojantį alelį arba recesyvinį alelį, jie reiškia, kad alelis yra dominuojantis arba recesyvinis standartiniam aleliui.

Genetikai dažnai vartoja terminą dominavimas kituose kontekstuose, išskirdami paprastą ar visišką dominavimą, kaip aprašyta aukščiau, ir kitus santykius. Santykiai, apibūdinami kaip neišsamus ar dalinis dominavimas, dažniausiai tiksliau apibūdinami kaip duodantys tarpinį arba mišrų fenotipą. Santykis, apibūdinamas kaip bendras dominavimas, apibūdina santykius, kai abu aleliai sukelia skirtingus fenotipus, kai yra abu aleliai.

Genai trumpuoju žodžiu žymimi vienos ar kelių raidžių deriniu:

Kalbant apie egzaminą, kačių kailio genetikoje aleliai Mc ir mc (‘sumbrės tabby’) atlieka svarbų vaidmenį. Aleliai, sukuriantys dominuojančius bruožus, žymimi pradinėmis didžiosiomis raidėmis, o recesyvinius bruožus - mažosiomis raidėmis.

Aleliai, esantys lokuse, paprastai yra atskirti pasviruoju brūkšniu ‘/’, jei yra ‘Mc’ vs ‘mc’, dominuojantis bruožas yra ‘sumbrės juostelės’ raštas ir recesyvinis „#8216classic“ ir „#8217“ arba „#8216oyster tabby“ modelis, taigi klasikinio modelio tabby katė neštų alelius ‘mc/mc ’, tuo tarpu skumbrės juostelės tabby būtų arba ‘Mc mc’ arba ‘Mc/Mc’.

Ryšys su kitomis genetikos sąvokomis:

Žmonės turi 23 homologines chromosomų poras (22 poros autosominių chromosomų ir dvi skirtingos lytinės chromosomos, X ir Y). Manoma, kad žmogaus genome yra 20 000–25 000 genų. Kiekviena chromosomų pora turi tuos pačius genus, nors paprastai mažai tikėtina, kad kiekvieno iš tėvų homologiniai genai bus identiški.

Konkretūs vieno geno variantai vadinami aleliais:

Vienam akių spalvos genui gali būti mėlynos akies alelis, rudos akies alelis, žalios akies alelis ir tt Taigi vaikas gali paveldėti mėlynų akių alelį iš motinos ir rudos akies alelį iš tėvo. Dominuojantys santykiai tarp alelių kontroliuoja, kurie bruožai yra ir nėra išreikšti.

Autosominio dominuojančio žmogaus sutrikimo pavyzdys yra Huntingtono liga, kuri yra neurologinis sutrikimas, dėl kurio sutrinka motorinė funkcija. Dėl mutantinio alelio susidaro nenormalus baltymas, kuriame yra daug drovių aminorūgšties glutamino pasikartojimų.

Šis sugedęs baltymas yra toksiškas nerviniam audiniui, todėl pasireiškia būdingi ligos simptomai. Taigi pakanka vieno egzemplioriaus, kad būtų suteiktas sutrikimas. Žmogaus genetikoje galima rasti sąrašą žmogaus savybių, kurios atitinka paprastą paveldėjimo modelį. Žmonės turi keletą genetinių ligų, kurias dažnai, bet ne visada sukelia recesyviniai aleliai.

Genetiniai deriniai, įmanomi esant paprastam dominavimui, gali būti išreikšti diagrama, pavadinta ‘ Punnett kvadratu ’. Vienas iš tėvų ir#8217 alelių yra išvardytas viršuje, o kiti tėvų aleliai - kairėje pusėje. Vidiniai kvadratai rodo galimus palikuonis, jų statistinės tikimybės santykiu. Gėlių spalvos pavyzdyje ‘P’ reiškia ‘dominuojantį purpurinės spalvos alelį’ ir ‘p’ ‘recesyvinį baltos spalvos alelį’.

Jei abu tėvai yra violetinės spalvos ir heterozigotiniai (Pp), jų palikuonių Punnett kvadratas būtų:

PP ir Pp atvejais palikuonys yra purpurinės spalvos dėl dominuojančio P. Tik pp atveju pasireiškia recesyvinis baltos spalvos fenotipas. Todėl fenotipinis santykis šiuo atveju yra 3: 1, o tai reiškia, kad F2 kartos palikuonys vidutiniškai tris kartus iš keturių bus violetinės spalvos. Dominuojantys aleliai rašomi didžiosiomis raidėmis.

Dominuojantis bruožas reiškia genetinę savybę, kuri slepia recesyvinį individo feno ir šitipo bruožą. Dominuojantis bruožas yra fenotipas, kuris matomas tiek homozigotiniuose ‘AA’, tiek heterozigotiniuose ‘Aa’ genotipuose. Daugelį bruožų lemia vienas kitą papildančių genų poros, kurių kiekviena paveldima iš vieno tėvo.

Dažnai, kai jie yra suporuoti ir palyginami, bus nustatyta, kad vienas alelis (dominuojantis) veiksmingai uždaro nurodymus iš kito, recesyvinio alelio. Pavyzdžiui, jei žmogus turi vieną A kraujo grupę ir vieną O kraujo grupę, tas asmuo visada turės A kraujo grupę. Kad žmogus turėtų O kraujo grupę, abu jo aleliai turi būti O (recesyvūs).

Kai individas turi du dominuojančius alelius (AA), individas vadinamas homozigotiniu domi, o individas, turintis du recesyvinius alelius (aa), vadinamas homozigotiniu recesyviniu. Asmuo, turintis vieną dominuojantį ir vieną recesyvinį alelį, vadinamas heterozigotiniu. Dominuojantis bruožas, parašytas geno ir shytype, visada rašomas prieš recesyvinį geną heterozigotinėje poroje. Heterozigotinis genotipas rašomas Aa, o ne aA.

Dominavimo tipai:

Paprastas dominavimas arba visiškas dominavimas:

Apsvarstykite paprastą gėlių spalvos žirniuose pavyzdį. Dominuojantis alelis yra violetinis, o recesyvinis alelis yra baltas.

Tam tikram asmeniui du atitinkami chromosomų poros aleliai patenka į vieną iš trijų modelių:

iii. Vienas alelis violetinis ir vienas baltas (Pp)

Jei du aleliai yra vienodi (homozigotiniai), jų išreikštas bruožas bus išreikštas. Bet jei individas turi vieną iš kiekvieno alelio (heterozigotinis), bus išreikštas tik dominuojantis. Recesinis alelis bus tiesiog slopinamas.

Paprastas dominavimas kilmės dokumentuose:

Dominuojantys bruožai atpažįstami iš to, kad jie nepraleidžia kartų, kaip daro recesyviniai bruožai. Todėl visiškai įmanoma, kad du tėvai su purpurinėmis gėlėmis palikuonių paliks baltas gėles, tačiau du tokie balti palikuonys negali turėti violetinių palikuonių (nors labai retai vienas gali būti gimęs mutacijos būdu). Esant tokiai situacijai, purpuriniai pirmosios kartos individai abu turėjo būti heterozigotiniai (turintys po vieną kiekvieno alelio kopiją).

Karlo Correnso atrastas neišsamus dominavimas (kartais vadinamas daliniu dominavimu) yra heterozigotinis genotipas, sukuriantis tarpinį fenotipą. Šiuo atveju tik vienas alelis (dažniausiai laukinis tipas) vienoje vietoje yra išreiškiamas priklausomai nuo dozės, todėl gaunamas tarpinis fenotipas.

Dviejų tarpinių fenotipų (monohibridinių heterozigotų) kryžius sukels tiek pirminių, tiek tarpinių fenotipų atsiradimą. Kai vienas alelis yra dominuojantis, o kitas recesyvinis, vietoj 3:1 fenotipo santykis yra 1:2:1. Tai leidžia organizmo genotipą diagnozuoti pagal jo fenotipą be daug laiko reikalaujančių veisimo testų. Klasikinis to pavyzdys yra gvazdikų spalva.

R yra raudonojo pigmento alelis. R’ yra alelis, kuriame nėra pigmento. Taigi, RR palikuonys sukuria daug raudono pigmento ir atrodo raudoni. R ’R ’ palikuonys neturi raudono pigmento ir atrodo balti. RR ’ ir R ’R palikuonys sudaro šiek tiek pigmento, todėl atrodo rožiniai.

Bendrai dominuojant, nė vienas fenotipas nėra recesyvus. Vietoj to, heterozigotinis individas išreiškia abu fenotipus. Dažnas pavyzdys yra ABO kraujo grupių sistema.

Kraujo tipų genas turi tris alelius:

A, B ir i. i sukelia O tipą ir yra recesyvinis tiek A, tiek B atžvilgiu. A ir B aleliai dominuoja vienas su kitu. Kai žmogus turi ir A, ir B alelį, jis turi AB tipo kraują. Kai du asmenys, turintys AB kraujo grupę, susilaukia vaikų, vaikai gali būti A, B arba AB tipo.

Fenotipo santykis yra 1A: 2AB: 1B, o ne 3: 1, kai vienas alelis yra dominuojantis, o kitas - recesyvus. Tai yra tas pats fenotipų santykis, esantis dviejų organizmų, kurie yra heterozigotiniai dėl neišsamių dominuojančių alelių, danga. Pvz. Punnetto kvadratas tėvui su A ir i ir motinai su B ir i-

Kai kurios funkcijos padidėjimo mutacijos yra dominuojančios ir vadinamos „dominuojančiomis neigiamomis“ arba antimorfinėmis mutacijomis. Paprastai dominuojanti neigiama mutacija atsiranda, kai geno produktas ad & shyversely veikia normalų, laukinio tipo genų produktą toje pačioje ląstelėje. Paprastai taip nutinka, jei produktas vis tiek gali sąveikauti su tais pačiais elementais kaip ir laukinio tipo produktas, tačiau blokuoja tam tikrą jo funkcijos aspektą. Tokie baltymai gali būti konkurencingi normalių baltymų funkcijų inhibitoriai.

1. Transkripcijos faktoriaus mutacija, kuri pašalina aktyvacijos domeną, bet vis tiek turi DNR surišimo domeną. Šis produktas gali užblokuoti laukinio tipo transkripcijos faktorių, kad jis nesusietų ir neslėptų DNR vietos, todėl sumažėja genų aktyvacijos lygis.

2. Baltymas, kuris veikia kaip dimeras. Mutacija, kuri pašalina funkcinį domeną, tačiau išlaiko dimerizacijos domeną, sukeltų dominuojantį neigiamą fenotipą, nes kai kurioms baltymų dimerų dalims trūksta vieno iš funkcinių domenų.

Autosominis dominuojantis genas:

Autosominė dominuojanti kilmės diagrama:

Autosominis dominuojantis genas yra tas, kuris atsiranda autosominėje (lytį nenustatančioje) chromosomoje. Kadangi jis yra dominuojantis, jo suteikiamas fenotipas bus išreikštas net jei genas yra heterozigotinis. Tai prieštarauja recesyviniams genams, kurie turi būti homozigotiniai, kad būtų išreikšti.

Tikimybė, kad autosominis dominuojantis sutrikimas bus paveldėtas, yra 50%, jei vienas iš tėvų yra heterozigotinis mutantiniam genui, o kitas-homozigotinis normaliam, arba ‘wild tipo ’ genui. Taip yra todėl, kad palikuonys visada paveldės normalų geną iš tėvų, nešiojančių laukinio tipo genus, ir turės 50% tikimybę paveldėti mutanto geną iš kito tėvo.

Jei mutantinis genas yra paveldimas, palikuonys bus mutantinio geno heterozigotiniai ir kentės nuo sutrikimo. Jei tėvas, turintis sutrikimą, yra homozigotinis genui, palikuonys, susilaukę poravimosi su nepaveiktu tėvu, visada turės šį sutrikimą.

Vertikalios transmisijos terminas reiškia sampratą, kad autosominiai dominuojantys sutrikimai paveldimi iš kartos į kartą. Tai akivaizdu, kai išnagrinėjate šeimos kilmės diagramą dėl tam tikro požymio. Kadangi vyrai ir moterys yra vienodai paveikti, jie vienodai gali turėti įtakos vaikams. Nors mutavęs genas turėtų būti iš eilės einančių kartų, kuriose yra daugiau nei vienas ar du palikuonys, gali pasirodyti, kad karta praleidžiama, jei sumažėja skverbtis.

Autosominiai dominuojantys sutrikimai:

2. Antitrombino trūkumas

3. Autosominė dominuojanti policistinė inkstų liga, ADPKD (suaugusiųjų liga)

4. BRCA1 ir BRCA2 mutacijos (paveldimas krūties kiaušidžių vėžio sindromas)

6. Charcot-Marie-Tooth sindromas

10. Šeiminė hipercholesterolemija

11. Šeiminė adenomatozinė polipozė

12. Facioscapulohumeral raumenų distrofija

13. Mirtina šeimyninė nemiga

14. Fibrodysplasia ossificans progressiva

15. Paveldima hemoraginė telangiektazija (Osler-Weber-Rendu sindromas)

16. Paveldima sferocitozė

18. Hipertrofinė kardiomiopatija

19. Kabuki sindromas (potencialiai)

21. Piktybinė hipertermija

22. Apatinio žandikaulio disostozė

25. Daugybinė endokrininė neoplazija

28. Osteogenezė netobula

Terminas „recesyvinis alelis“ reiškia alelį, sukeliantį fenotipą (matomą arba aptinkamą charakteristiką), kuris matomas tik homozigotiniuose genotipuose (organizacijose, turinčiose dvi to paties alelio kopijas), o heterozigotiniuose genotipuose niekada nėra.

Kiekvienas diploidinis organizmas, įskaitant žmones, turi dvi kiekvieno geno kopijas autosominėse chromosomose, vieną iš motinos ir vieną iš tėvo. Dominuojantis geno alelis visada bus išreikštas, o recesyvinis geno alelis bus išreikštas tik tuo atveju, jei organizmas turi dvi recesyvias formas. Taigi, jei abu tėvai yra recesyvinio požymio nešiotojai, kiekvienam vaikui yra 25% tikimybė parodyti recesyvinį bruožą.

Terminas „recesyvinis alelis“ yra Gregoro Mendelio suformuluotų Mendelio paveldėjimo dėsnių dalis. Mendelio žinomų žirnių augalų eksperimentų recesyvinių požymių pavyzdžiai yra sėklų ankščių spalva ir forma bei augalo aukštis.

Autosominis recesyvinis alelis:

Autosominis recesyvinis yra genetinių bruožų, esančių autosomose (ne lytį lemiančių chromosomų poros – 22 žmonėms), paveldėjimo būdas.

Priešingai autosominiam dominuojančiam bruožui, recesyvinis bruožas fenotipiškai išryškėja tik tada, kai yra du panašūs geno aleliai. Kitaip tariant, subjektas yra homozigotinis pagal bruožą.

Nešiklio būsenos dažnis gali būti apskaičiuojamas pagal Hardy-Weinberg formulę:

p 2 + 2pq + q 2 = 1 (p – vienos alelių poros dažnis, o q = 1 – p – kitos alelių poros dažnis).

Recesyviniai genetiniai sutrikimai atsiranda, kai abu tėvai yra nešėjai ir kiekvienas prisideda prie embriono alelio, o tai reiškia, kad tai nėra dominuojantys genai. Kadangi abu tėvai yra heterozigotiniai dėl šio sutrikimo, tikimybė, kad du ligos aleliai atsidurs viename iš jų palikuonių, yra 25% (autosominių dominuojančių požymių atveju tai yra didesnė).

50% vaikų (arba 2/3 likusių) yra nešiotojai. Kai vienas iš tėvų yra homozigotinis, šis požymis jo palikuonims pasireikš tik tuo atveju, jei kitas iš tėvų taip pat yra nešiotojas. Tokiu atveju palikuonių ligos tikimybė yra 50%.

Recesyvumo nomenklatūra:

Technically, the term ‘recessive gene’ is imprecise because it is not the gene that is recessive but the phenotype (or trait). It should also be noted that the concepts of recessiveness and dominance were developed before a molecular understanding of DNA and before development of molecular biology, thus mapping many newer concepts to ‘dominant’ or ‘recessive’ phenotypes is prob­lematic.

Many traits previously thought to be recessive have mild forms or biochemical abnormalities that arise from the presence of one copy of the allele. This suggests that the dominant phenotype is dependent upon having two dominant alleles, and the presence of one dominant and one recessive allele creates some blending of both dominant and recessive traits.

Mendel performed many experiments on pea plant (Visum sativum) while researching traits, chosen because of the simple and low variety of characteristics, as well as the short period of germination. He experimented with color (‘green’ vs. ‘yellow’), size (‘short’ vs. ‘tall’), pea texture (‘smooth’ vs. ‘wrinkled’), and many others. By good fortune, the characteristics displayed by these plants clearly exhibited a dom­inant and a recessive form. This is not true for many organisms.

For example, when testing the color of the pea plants, he chose two yellow plants, since yellow was more common than green. He mated them, and examined the offspring. He continued to mate only those that appeared yellow, and eventually, the green ones would stop being produced. He also mated the green ones together and determined that only green ones were produced.

Mendel determined that this was because green was a recessive trait which only appeared when yellow, the dominant trait, was not present. Also, he determined that the dominant trait would be displayed whether or not the recessive trait was there.

Autosomal recessive disorders:

Dominance/recessiveness refers to phenotype, not genotype. An ex­ample to prove the point is sickle cell anemia. The sickle cell genotype is caused by a single base pair change in the beta-globin gene, normal is GAG (glu) and sickle is GTG (val).

There are several phenotypes associated with the sickle genotype:

1. Anemia (a recessive trait)

2. Blood cell sickling (co-dominant)

3. Altered beta-globin electrophoretic mobility (co-dominant)

4. Resistance to malaria (dominant)

This example demonstrates that one can only refer to dominance/recessiveness with respect to individual phenotypes.

Other recessive disorders:

2. Alpha 1-antitrypsin deficiency

3. Autosomal Recessive Polycystic Kidney

5. Certain forms of spinal muscular atrophy

6. Chronic granulomatous disease

7. Congenital adrenal hyperplasia deficiency

9. Dry (also known as ‘rice-bran’) earwax

11. Familial Mediterranean fever Disease-ARPKD (Child-onset)

15. GluC0SC-6-ph0Sphate dehydrogenase

16. Glycogen storage diseases

17. Haemochromatosis types 1-3

Mechanisms of dominance:

Many genes code for enzymes. Consider the case where someone is ho­mozygous for some trait. Both alleles code for the same enzyme, which causes a trait. Only a small amount of that enzyme may be necessary for a given phenotype.

The individual therefore has a surplus of the necessary enzyme. Let’s call this case ‘normal’. Individuals without any functional copies cannot produce the enzyme at all, and their phenotype reflects that. Consider a heterozygous individual. Since only a small amount of the normal enzyme is needed, there is still enough enzyme to show the phenotype. This is why some alleles are dominant over others.

In the case of incomplete dominance, the single dominant allele does not produce enough enzymes, so the heterozygotes show some different phenotype. For example, fruit color in eggplants is inherited in this manner.

A purple color is caused by two functional copies of the enzyme, with a white color resulting from two non-functional copies. With only one functional copy, there is not enough purple pigment, and the color of the fruit is a lighter shade, called violet.

Some non-normal alleles can be dominant. The mechanisms for this are varied, but one simple example is when the functional enzyme E is composed of several subunits where each Ei is made of several alleles Ei = ailai2, making them either functional or not functional according to one of the schemes described above.

For example one could have the rule that if any of the Ei subunits are non-functional, the entire enzyme E is non-functional in the sense that the phenotype is not displayed. In the case of a single subunit say El is El = F where F has a functional and non-functional allele (heterozygous individual) (F = a1A1), the concentration of functional enzyme determined by E could be 50% of normal. If the enzyme has two identical subunits (the concentration of functional enzyme is 25% of normal).

For four subunits, the concentration of functional enzyme is about 6% of normal (roughly scaling slower than 1/2c where c is the number of copies of the allele-1/24 is about 51% percent). This may not be enough to produce the wild type phenotype. There are other mechanisms for dominant mutants.

Sex-limited genes are genes which are present in both sexes of sexually reproducing species but turned on in only one sex. In other words, sex-limited genes cause the two sexes to show different traits or phenotypes. An example of sex-limited genes are genes which instructs male elephant seal to grow big and fight, at the same time instructing female seals to grow small and avoid fights. These genes are responsible for sexual dimorphism.


Biologijos atsakymai

1. A: All organisms begin life as a single cell.
2. B: Scientists suggest that evolution has occurred through a process called natural selection.
3. D: The two types of measurement important in science are quantitative (when a numerical result is used) and qualitative (when descriptions or qualities are reported).
4. C: A normal sperm must contain one of each of the human chromosome pairs. There are 23 chromosome pairs in all. Of these, 22 are autosomal chromosomes, which do not play a role in determining gender. The remaining pair consists of either two X chromosomes in the case of a female or of an X and a Y chromosome in the case of a male. Therefore, a normal sperm cell will contain 22 autosomal chromosomes and either an X or a Y chromosome, but not both.
5. E: All living organisms on Earth utilize the same triplet genetic code in which a three-nucleotide sequence called a codon provides information corresponding to a particular amino acid to be added to a protein. Priešingai, daugelis organizmų, ypač tam tikrų rūšių bakterijos, nenaudoja deguonies. These organisms live in oxygen-poor environments and may produce energy through fermentation. Other organisms may live in dark environments, such as in caves or deep underground. Many organisms reproduce asexually by budding or self-fertilization, and only the most evolutionarily advanced organisms make use of neurotransmitters in their nervous systems.
6. B: Sexual reproduction allows the genetic information from two parents to mix. Recombination events between the two parental copies of individual genes may occur, creating new genes. The production of new genes and of new gene combinations leads to an increase in diversity within the population, which is an advantage in terms of adapting to changes in the environment.
7. A: The second part of an organism’s scientific name is its species. The system of naming species is called binomial nomenclature. The first name is the genus, and the second name is the species. In binomial nomenclature, species is the most specific designation. This system enables the same name to be used globally so that scientists can communicate with one another. Genus and species are just two of the categories in biological classification, otherwise known as taxonomy. The levels of classification, from most general to most specific, are kingdom, phylum, class, order, family, genus, and species. As shown, binomial nomenclature includes only the two most specific categories.
8. D: Fission is the process of a bacterial cell splitting into two new cells. Fission is a form of asexual reproduction in which an organism divides into two components each of these two parts will develop into a distinct organism. The two cells, known as daughter cells, are identical. Mitosis, on the other hand, is the part of eukaryotic cell division in which the cell nucleus divides. In meiosis, the homologous chromosomes in a diploid cell separate, reducing the number of chromosomes in each cell by half. In replication, a cell creates duplicate copies of DNA.
9. A: Bacterial cells do not contain mitochondria. Bacteria are prokaryotes composed of single cells their cell walls contain peptidoglycans, and the functions normally performed in the mitochondria are performed in the cell membrane of the bacterial cell. DNA is the nucleic acid that holds the genetic information of the organism. It is shaped as a double helix. DNR gali daugintis ir gali sintezuoti RNR. Pūslelė yra maža ertmė, kurioje yra skysčio. A ribosome is a tiny particle composed of RNA and protein in which polypeptides are constructed.


Population Properties

One of the most widely studied areas of biology is population. Populations of species change according to many facets, including how organisms interact with their environment and with other organisms. The combination of many individuals creates new properties, such as size, density, dispersion patterns, spatial structure -- whether a population is distributed evenly or in clusters over its territorial range -- age structure, sexual distribution, and the genetic variations among members of the population. Emergent population properties are traits that no single individual could exhibit on its own.


Bibliography

Malin, M. C., and K. S. Edgett. Ȯvidence for Recent Groundwater Seepage and Surface Runoff on Mars." Mokslas 288 (2000): 2330�.

Miller, S. L. "Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions." Mokslas 117 (1953): 528�.

Miller, S. L., and Urey, H. C. "Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth." Mokslas 130 (1959): 245�.

Europa was discovered by Galileo Galilei in 1610. This moon of Jupiter is the sixth largest moon in our solar system.


Žiūrėti video įrašą: Kaip galime padėti savo organizmui įsisavinti polifenolius? (Gruodis 2022).