- Vad är gener?
- Geners historia
- Hur fungerar gener?
- Gentyper
- En gens struktur
- Genetiska mutationer
- Genom
- Genteknik och genterapi
Vi förklarar vad gener är, hur de fungerar, hur deras struktur är och hur de klassificeras. Genetisk manipulation och mutationer.
Vad är gener?
I biologi, är känd som gener till den minsta enhet av genetisk information som innehåller DNA från en Levande varelse. Alla gener utgör tillsammans genomet, det vill säga den genetiska informationen om arter.
Varje gen är en molekylär enhet som kodar för en specifik funktionell produkt, såsom en protein. Samtidigt är det ansvarigt för att överföra sådan information till organismens avkomma, det vill säga det ansvarar för arv.
Gener finns i kromosomerna (som i sin tur skapar liv i kärna av vår celler). Varje gen intar en specifik position, kallad ställe, längs den gigantiska sekventiella kedjan som utgör DNA.
Sett på ett annat sätt är en gen inget annat än ett kort DNA-segment, som finns inom kromosom alltid placerade på samma plats, eftersom de vanligtvis förekommer i parade par (kända som alleler). Det betyder att för varje specifik gen finns en annan allel, en kopia.
Det senare är väldigt viktigt arv eftersom några av de fysiska eller fysiologiska egenskaperna kan vara dominanta (de tenderar att manifesteras) eller recessiva (de tenderar inte att manifesteras). De förra är så kraftfulla att en gen av de två allelerna räcker för att manifesteras, medan de senare kräver att de två allelerna är identiska för att manifesteras.
Men den Genetisk information Recessiv kan ärftas, eftersom en person som inte manifesterar en specifik gen ändå kan överföra den till sin avkomma. Detta är vad som händer när någon med mörka ögon får ett barn med ljusa ögon, vanligtvis som en av hans morföräldrar.
Som du kommer att se kan informationen i gener bestämma många av våra fysiska egenskaper, som höjd, Färg av hår osv. Men det kan också orsaka medfödda sjukdomar eller defekter, som trisomi 21 eller Downs syndrom.
Geners historia
Fadern till begreppet arv var den österrikisk-ungerske naturforskaren och munken Gregor Johann Mendel (1822-1884), som i sina studier fastställde att det fanns en uppsättning specifika egenskaper som är ärvda från en generation till en annan.
Deras utseende berodde på vad han kallade "faktorer" och vad vi idag känner som gener. Mendel antog att dessa faktorer var ordnade linjärt på cellers kromosomer, som ännu inte hade studerats på djupet.
Men 1950 sättet och DNA-struktur, i sin berömda dubbelhelix. Således påtvingades tanken att dessa faktorer, nu kallade "gener", inte var något annat än ett kodande fragment av DNA-sekvensen, vars resultat var syntesen av en specifik polypeptid, det vill säga av ett fragment av ett protein.
Med denna upptäckt genetik och de första stegen mot det tas kunskap och manipulation av genetisk kod.
Hur fungerar gener?
Gener fungerar som en mall eller ett mönster (enligt den genetiska koden), som bestämmer typen av molekyler och platsen dit de skulle gå, för att komponera en makromolekyl utrustad med specifika funktioner i kroppen.
Sett på detta sätt är gener en del av själva livets tillverkningsmekanismer. Det är en komplex och självreglerad process, eftersom olika segment av själva DNA:t fungerar som signaler för början, slutet, ökningen eller tystande av transkriptionen av innehållet i gener.
Gentyper
Gener skiljer sig beroende på deras specifika roll i proteinsyntesen, enligt följande:
- Strukturella gener. De som innehåller kodningsinformationen, det vill säga den som motsvarar uppsättningen aminosyror för att bilda ett specifikt protein.
- Regulatoriska gener. Gener som saknar kodningsinformation, men som istället fyller reglerande och ordnande funktioner, och därmed bestämmer platsen för början och slutet av genetisk transkription, eller fyller specifika roller under den genetiska transkriptionen. mitos och den meios, eller anger platsen där de ska kombineras enzymer eller andra proteiner under syntes.
En gens struktur
Gener är, ur en molekylär synvinkel, lite mer än en sekvens av nukleotider som utgör DNA eller RNA (adenin, guanin, cytosin och tymin eller uracil). Din specifika beställning motsvarar en uppsättning specifik aminosyra, för att bilda en makromolekyl med specifik funktion (till exempel proteiner).
Men gener består av två delar med olika funktioner, som är:
- Exoner. Den region av genen som innehåller det kodande DNA:t, det vill säga den specifika sekvensen av kvävehaltiga baser som gör att ett protein kan syntetiseras.
- Introner. Den region av genen som innehåller icke-kodande DNA, det vill säga som inte innehåller instruktioner för proteinsyntes.
En gen kan ha olika antal exoner och introner, och i vissa fall, som i organismers DNA prokaryoter (strukturellt enklare än den för eukaryoter), saknar gener introner.
Genetiska mutationer
Under processen för transkription av genetisk information från DNA, och dess omkomposition till ett nytt protein, eller även under stadierna av duplicering och replikering av DNA i cellreproduktion, är det möjligt, även om det inte är särskilt vanligt, att fel uppstår.
En aminosyra ersätter en annan inom ett protein, som en konsekvens, och beroende på typen av substitution och platsen i makromolekylen där ersättningsaminosyran finns kan det vara ett ofarligt misstag, eller att det utlöser sjukdomar, åkommor eller t.o.m. oväntade fördelar. Dessa typer av spontana fel är kända som mutationer.
De mutationer uppstår spontant och spelar en viktig roll i ärftlighet och Evolution. En mutation kan ge en art en idealisk egenskap anpassa bättre för sin omgivning, och därmed gynnas av naturligt urval, eller tvärtom kan den ge den en ogynnsam egenskap och leda den till utrotning.
Endast de positiva egenskaperna sprids över hela arten eftersom den gynnade individen reproducerar sig mer än andra, vilket så småningom ger upphov till en ny art.
Genom
Genomet är uppsättningen av alla gener som finns i kromosomerna, det vill säga hela den genetiska informationen för en given individ eller art.
Genomet är också genotypdet vill säga det osynliga och ärftliga uttrycket som till stor del producerar fysiska och fysiologiska egenskaper (den fenotyp). Ursprunget till denna term kommer från föreningen av "gen" och "kromosom".
I diploida (2n) celler, det vill säga där det finns par av homologa kromosomer, finns hela genomet av organismen i två hela kopior, medan det i haploida (n) celler bara finns en kopia.
Det senare är fallet med könsceller eller könsceller, som tillhandahåller hälften av den genetiska belastningen av en ny enskild, komplettera den med den andra gameten (man och kvinna) för att bygga en ny genetiskt ny individ.
Genteknik och genterapi
I takt med att geners funktion har blivit mer och mer känt har hela arters arvsmassa avkodats och de tekniska verktygen finns tillgängliga för att ingripa i genetisk information.
För närvarande har nya biotekniska alternativ fötts, såsom genteknik (eller genetisk manipulation) och genterapi, för att nämna två kända fall.
Genteknik bedriver "programmering" av organismer levande organismer genom att manipulera (lägga till, ta bort, etc.) deras genetiska kod. För detta används det nanoteknik eller några virus genetiskt manipulerad.
Därmed är det möjligt att få fram arter djur eller grönsaker med en önskad fenotyp, i en mer extrem version av selektiv avel (vilket vi gör med husdjur). Genteknik spelar en viktig roll i livsmedelsindustrin, på jordbruk, den boskapsuppfödning, etc.
För sin del är genterapi en metod attackläkare för obotliga sjukdomar som cancer eller ärftliga, som Wiskott-Aldrichs syndrom. Det består av införandet av element i genomet hos en individ, direkt i deras celler eller vävnader.
Till exempel, när det gäller tumörer, introduceras "självmords"-gener i onormala celler som leder dem att sönderfalla sig själva, vilket gör att cancern dödar sig själv när den reproducerar sig. Denna teknik är dock fortfarande i det experimentella och/eller tidiga stadiet.