Geni in genetsko dedovanje

Odličen pregled tega, kako vse deluje

Urad za biološke in okoljske raziskave Urada za znanost Ministrstva za energijo ZDA

Geni so segmenti DNK nahaja na kromosomi ki vsebujejo navodila za proizvodnjo beljakovin. Znanstveniki ocenjujejo, da imamo ljudje kar 25.000 genov. Geni obstajajo v več kot eni obliki. Te alternativne oblike se imenujejo aleli in običajno obstajata dva alela za dano lastnost. Aleli določajo različne lastnosti, ki se lahko prenašajo s staršev na potomce. Postopek, s katerim se prenašajo geni, je odkril Gregor Mendel in formuliran v tako imenovanem Mendelov zakon segregacije .

Transkripcija genov

Geni vsebujejo genetske kode , ali zaporedja nukleotidnih baz v nukleinska kislina , za izdelavo specifičnih beljakovine . Informacije, ki jih vsebuje DNK, se ne pretvorijo neposredno v beljakovine, ampak jih je treba najprej prepisati v procesu, imenovanem transkripcija DNK . Ta proces poteka znotraj jedro od naših celice . Prava proizvodnja beljakovin poteka v citoplazma naših celic skozi proces, imenovan prevod .

Transkripcijski faktorji so posebne beljakovine, ki določajo, ali se gen vklopi ali izklopi. Ti proteini se vežejo na DNA in bodisi pomagajo pri procesu prepisovanja bodisi zavirajo proces. Transkripcijski faktorji so pomembni za celično diferenciacijo, saj določajo, kateri geni v celici se izražajo. Geni, izraženi v a rdeče krvničke se na primer razlikujejo od tistih, izraženih v aspolna celica.

Genotip posameznika

noter diploiden organizmov so aleli v parih. En alel je podedovan po očetu, drugi pa po materi. Aleli določajo posameznikovo genotip ali genske sestave. Kombinacija alelov genotipa določa lastnosti, ki se izražajo oz fenotip . Genotip, ki proizvaja fenotip ravne lasne linije, se na primer razlikuje od genotipa, ki povzroči lasno linijo v obliki črke V.

Deduje se z nespolnim in spolnim razmnoževanjem.

Geni se dedujejo prek obehnespolno razmnoževanjeinspolno razmnoževanje. Pri nespolnem razmnoževanju so nastali organizmi genetsko identični enemu od staršev. Primeri te vrste razmnoževanja vključujejo brstenje, regeneracijo in partenogeneza .

Gamete se združijo v poseben posameznik

Spolno razmnoževanje vključuje prispevek genov tako samca kot ženske gamete ki se zlijejo v ločenega posameznika. Lastnosti, ki se kažejo v teh potomcih, se prenašajo neodvisno ena od druge in so lahko posledica več vrst dedovanja.

• noter popolna prevlada Pri dedovanju je en alel za določen gen dominanten in popolnoma zakrije drugi alel za gen.
• Pri nepopolni prevladi noben alel ni popolnoma prevladujoč nad drugim, kar povzroči fenotip, ki je mešanica obeh starševskih fenotipov.
• Pri ko-dominantnosti sta oba alela za lastnost popolnoma izražena.

Nekatere lastnosti, ki jih določa več kot en gen

Vseh lastnosti ne določa en sam gen. Nekatere lastnosti določa več kot en gen in so zato znane kot poligene lastnosti . Nekateri geni se nahajajo naspolnih kromosomovin se imenujejo spolno vezani geni . Obstajajo številne motnje, ki jih povzročajo nenormalni geni, povezani s spolom, vključno s hemofilijo in barvno slepoto.

Variacija pomaga pri prilagajanju na spreminjajoče se razmere

Genetske variacije je sprememba v genih, ki se pojavi v organizmih v populaciji. Ta sprememba se običajno pojavi skozi mutacija DNK , pretok genov (premikanje genov iz ene populacije v drugo) in spolno razmnoževanje. V nestabilnih okoljih se populacije z genetskimi variacijami običajno bolje prilagajajo spreminjajočim se situacijam kot tiste, ki ne vsebujejo genetskih variacij.

Mutacije so posledica napak in okolje

A genska mutacija je sprememba zaporedja nukleotidov v DNK. Ta sprememba lahko vpliva na en sam nukleotidni par ali večje segmente kromosoma. Spreminjanje sekvenc genskih segmentov najpogosteje povzroči nedelujoče beljakovine.

Nekatere mutacije lahko povzročijo negativne učinke, medtem ko druge nimajo negativnega vpliva na posameznika ali pa mu lahko celo koristijo. Kljub temu lahko druge mutacije povzročijo edinstvene lastnosti, kot je nprjamice, pege in večbarvne oči. Genske mutacije so najpogosteje posledica okoljskih dejavnikov (kemikalije, sevanje, ultravijolična svetloba) ali napak, do katerih pride med delitvijo celic ( mitoza in mejoza ).