Gény a genetická dedičnosť

Skvelý prehľad toho, ako to všetko funguje

Úrad pre biologický a environmentálny výskum Úradu vedy Ministerstva energetiky USA

Gény sú segmenty DNA lokalizované na chromozómov ktoré obsahujú pokyny na výrobu bielkovín. Vedci odhadujú, že ľudia majú až 25 000 génov. Gény existujú vo viac ako jednej forme. Tieto alternatívne formy sú tzv alely a zvyčajne existujú dve alely pre danú vlastnosť. Alely určujú odlišné vlastnosti, ktoré sa môžu prenášať z rodičov na potomkov. Proces, ktorým sa prenášajú gény, objavil o Gregor Mendel a formulované v tom, čo je známe ako Mendelov zákon segregácie .

Transkripcia génov

Gény obsahujú genetické kódy alebo sekvencie nukleotidových báz v nukleových kyselín , na výrobu špecifických bielkoviny . Informácie obsiahnuté v DNA nie sú priamo konvertované na proteíny, ale musia byť najskôr prepísané v procese tzv transkripcia DNA . Tento proces prebieha v rámci jadro nášho bunky . Skutočná produkcia bielkovín prebieha v cytoplazme našich buniek prostredníctvom procesu tzv preklad .

Transkripčné faktory sú špeciálne proteíny, ktoré určujú, či sa gén zapne alebo vypne. Tieto proteíny sa viažu na DNA a buď pomáhajú pri procese transkripcie, alebo tento proces inhibujú. Transkripčné faktory sú dôležité pre diferenciáciu buniek, pretože určujú, ktoré gény v bunke sú exprimované. Gény exprimované v a červená krvinka sa napríklad líšia od tých, ktoré sú vyjadrené v asexuálna bunka.

Genotyp jednotlivca

In diploidný organizmov, alely prichádzajú v pároch. Jedna alela je dedená od otca a druhá od matky. Alely určujú jedinca genotyp alebo génové zloženie. Kombinácia alel genotypu určuje znaky, ktoré sú exprimované, resp fenotyp . Genotyp produkujúci fenotyp rovnej vlasovej línie sa napríklad líši od genotypu, ktorý vedie k vlasovej línii v tvare V.

Dedí sa prostredníctvom asexuálnej aj sexuálnej reprodukcie.

Gény sa dedia prostredníctvom obochasexuálna reprodukciaasexuálnej reprodukcie. Pri nepohlavnom rozmnožovaní sú výsledné organizmy geneticky identické s jedným rodičom. Príklady tohto typu reprodukcie zahŕňajú pučanie, regeneráciu a partenogenéza .

Zlúčením gamét sa vytvorí osobitý jedinec

Sexuálna reprodukcia zahŕňa príspevok génov od mužov aj žien gaméty ktoré splynú a vytvoria odlišného jedinca. Znaky prejavujúce sa u týchto potomkov sa prenášajú nezávisle od seba a môžu byť výsledkom niekoľkých typov dedičnosti.

• In úplná dominancia dedičnosti, jedna alela pre konkrétny gén je dominantná a úplne maskuje druhú alelu pre daný gén.
• Pri neúplnej dominancii nie je žiadna alela úplne dominantná nad druhou, čo vedie k fenotypu, ktorý je zmesou oboch rodičovských fenotypov.
• Pri spoločnej dominancii sú obe alely pre znak plne vyjadrené.

Niektoré vlastnosti určené viac ako jedným génom

Nie všetky vlastnosti sú určené jedným génom. Niektoré vlastnosti sú určené viac ako jedným génom, a preto sú známe ako polygénne vlastnosti . Niektoré gény sa nachádzajú napohlavné chromozómya sú povolaní pohlavne viazané gény . Existuje množstvo porúch, ktoré sú spôsobené abnormálnymi génmi spojenými s pohlavím, vrátane hemofílie a farbosleposti.

Variácia pomáha prispôsobiť sa meniacim sa situáciám

Genetická variácia je zmena v génoch, ktoré sa vyskytujú v organizmoch v populácii. Táto variácia sa zvyčajne vyskytuje prostredníctvom mutácia DNA , tok génov (presun génov z jednej populácie do druhej) a sexuálne rozmnožovanie. V nestabilnom prostredí sú populácie s genetickou variáciou zvyčajne schopné prispôsobiť sa meniacim sa situáciám lepšie ako tie, ktoré genetickú variáciu neobsahujú.

Mutácie pochádzajú z chýb a prostredie

A génová mutácia je zmena v sekvencii nukleotidov v DNA. Táto zmena môže ovplyvniť jeden nukleotidový pár alebo väčšie segmenty chromozómu. Zmena sekvencií génových segmentov má najčastejšie za následok nefunkčné proteíny.

Niektoré mutácie môžu mať za následok negatívne dopady, zatiaľ čo iné nemusia mať žiadny negatívny vplyv na jednotlivca alebo môžu byť dokonca prospešné. Iné mutácie však môžu viesť k jedinečným znakom, ako naprjamky, pehy a viacfarebné oči. Génové mutácie sú najčastejšie výsledkom faktorov prostredia (chemikálie, žiarenie, ultrafialové svetlo) alebo chýb, ktoré sa vyskytujú počas delenia buniek ( mitóza a meióza ).