Теорія генів: історія розвитку і характеристика
Генна теорія – це ідея, що гени є основними одиницями, в яких характеристики передаються від одного покоління до іншого. Гени самі по собі є головними одиницями спадковості. Теорія генів забезпечує основу для розуміння того, як гени дозволяють батькам передавати риси своїм нащадкам. Це також ключовий елемент у вивченні генетики.
Гени є центральними об’єктами, вивченими наукою про генетику. Генна теорія (або теорія генів) дозволяє науці про генетику пояснити, як інформація, необхідна для зародження нового організму, передається від одного покоління до іншого. Сьогодні ми знаємо, що гени складаються з дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), і ми можемо чітко заявити про правила або закони успадкування. Однак менш 150 років тому вчені нічого не знали про процеси на клітинному рівні, і як вони впливають на спадковість.
З тих пір наука про спадковість або генетиці робила регулярні і вражаючі успіхи, і на початку XXI століття вчені наблизилися до вивчення всього набору генетичних інструкцій, які виходять за рамки однієї людини. Сьогодні вчені знають, що 80 000 або близько того генів, що складають людський геном, настільки індивідуальні, що немає двох людей (в мільярдний світі) з повністю однаковим генотипом (за винятком однояйцевих близнюків). Теорія генів показує нам, як може відбуватися ця крайня індивідуальність в дійсності.
Відкриття Грегора Менделя
Припущення про існування генів було зроблено австрійським ченцем Грегором Іоганном Менделем (1822-1884), чиї експерименти з розмноженням різних типів гороху навели його на думку, яку він назвав “спадковими факторами”. Перше, що виявив Мендель, полягало в тому, що при перетині рослин з різними чистими рисами, наприклад, всі високі рослини з усіма низькими, виражалася лише одна риса (потомство було високим).
Тому він вважав цю виражену межу “домінуючою”, так як вона не змішувалися, і не приводила до появи рослини середньої висоти, а були “виражені” індивідуальні риси одного “батька”. Він також виявив, що для кількості домінуючих (високих) і рецесивних (низьких) ознак існує регулярне співвідношення 3 до 1. З цього Мендель зробив висновок про наявність в рослинах того, що він назвав “факторами” або “частинками спадкування”, які зараз називають генами.
Іншим внеском Менделя було його правильне припущення, що батько й мати – чоловік і жінка вносять по одному “фактору” для кожного з нащадків. До 1900 року було усвідомлено, що Мендель дав біології основу для нової науки про спадковість, і почався пошук єдиного “фактора” або ключа в усіх живих істотах, що містять важливу інформацію і диктують кожну деталь будови організму.
Структура ДНК
До 1900 року було відомо також існування хромосом, і три роки по тому американський генетик Томас Хант Морган оголосив результати своїх експериментів на основі плодової мухи, вказавши, що хромосоми (спіральна структура, яка несе ДНК клітини) складаються з інших, більш дрібних частинок, пізніше названих генами. Тільки в 1953 році американський біохімік Джеймс Дьюї Уотсон і його колега, англійський біохімік Френсіс Гаррі Комптон Крік, змогли пояснити молекулярну структуру ДНК.
Завдяки цьому новому розумінню вчені-натуралісти змогли сформулювати більш повну і задовільну теорію генів. Говорячи простою мовою, хромосоми зустрічаються майже в кожній клітині нашого тіла. Хромосоми складаються з ДНК, а ДНК зберігає гени. Це гени, що несуть життєво важливі коди і інформацію, які не тільки говорять клітці, що робити, але і передаються новому поколінню шляхом статевого розмноження.
Заключна частина теорії генів пояснює, як передаються риси, і чому немає двох однакових людей. Під час статевого розмноження, коли сперма одну людину запліднює яйцеклітину іншого, кожна статева клітина містить тільки половину повного набору з 46 хромосом.
На відміну від інших клітин в організмі людини, які мають повний набір з 46 хромосом, статеві клітини включають тільки 23. Отже, коли яйцеклітина і сперма об’єднуються, перша нова клітина має 23 хромосоми від матері і 23 хромосоми від батька, щоб сформувати повний набір з 46. Цей процес, поряд з іншими “перетасовками” генів, гарантує унікальність кожного нового людини.
Теорія генів є ключем до генетики XXI століття. Розуміння того, як працюють гени і знання про те, що вони можуть змінюватися або мутувати, призведе до профілактики або лікування генетичних захворювань, а також до використання генної інженерії (навмисне зміна генетичного матеріалу живої істоти для коригування його характеристик) для поліпшення деяких видів тварин і рослин.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)