Genetika: Razlika med redakcijama

 

Pri [[Stari Grki|starih Grkih]] je učenjak [[Aristotel]] mislil, da dobijo otroci vse lastnosti od svojega očeta. Toda davni [[Hipokrat]] je bil bližje resnici. Trdil je, da moško in žensko telo vsebujeta tekočini, ki se pomešata, da nastane otrok. Tekočini se borita za določitev lastnosti staršev, ki jih bo dobil otrok.

 

:''Glavni članek: [[Gen]]''

Gen je osnovna materialna enota dedovanja, nosilec dedne lastnosti. Na molekularni ravni je gen del molekule DNK, torej nukleotidno zaporedje, ki se prepisuje v RNK. RNK je lahko končni produkt gena (npr. kot sestavni del ribosomov), v večini primerov pa se prevede dalje v protein. Geni so navodila za zgradbo in delovanje ljudi, živali, rastlin in vseh drugih [[Živo bitje|živih bitij]]. Najdemo jih v [[celica]]h, ki gradijo vsa živa bitja.

Vsako jedro človeške celice vsebuje 46 kromosomov (izjema so spolne celice), celoten deden material se imenuje genom. Celoten genetski material v telesnih celicah je podvojen, enojna kopija dednega materiala se nahaja v spolnih celicah (jajčeca in spermiji), torej 23 kromosomov. Enojna kopija človeškega genoma vsebuje približno 20.000-25.000 genov (kljub določitvi nukleotidnega zaporedja celotnega človeškega genoma je težko določiti, kateri deli DNK se dejansko prepisujejo).

 

:''Glavni članek: [[Deoksiribonukleinska kislina]]''

DNK (DNA) je kratica za deoksiribonukleinsko kislino. To je tip šibke [[Kislina|kisline]], ki naravno oblikuje dolgo zavito verigo, podobno zaviti vrvni lestvi, ki jo imenujemo [[dvojna vijačnica]] ali dvojni heliks. DNK je sestavljena iz štirih različnih nukleotidov. Nukleotid je sestavljen iz fosfatne skupine, deoksiriboze (ogljikohidradna spojina) in organske [[Baza (kemija)|baze]]. Različni nukleotidi se ločijo po organskih bazah, ki so lahko [[adenin]] (kratica A), [[citozin]] (C), [[gvanin]] (G) in [[timin]] (T). Baze oblikujejo pare (A-T in C-G), ki jih imenujemo [[bazni par]]i. Vsak bazni par oblikuje »prečko« v verigi DNK.

RNK(RNA) je kratico za ribonukleinsko kislino. Od DNK se razlikuje po dodatni -OH skupini na ribozi vsakega nukleotida. Večina organizmov ima dedni material v obliki molekule DNK, nekateri virusi pa v obliki RNK. Ti virusi imajo torej gene v obliki zaporedja RNK. Pri ostalih organizmih je RNK produkt prepisovanja z molekule DNK.

 

[[Slika:HumanChromosomesChromomycinA3.jpg|thumb|200px|right|Človeški kromosomi enega celičnega jedra v metafazi.]]

Nihče ne ve, zakaj imamo ljudje 46 kromosomov. Različna živa bitja imajo različna števila, toda to ni povezano z njihovo velikostjo ali zapletenostjo. Psi jih imajo na primer 78, tigri 38, nekatere praproti pa 1262.

Kromosomi imajo strukturo podobno črki X v profazi in metafazi mitotske delitve. Kromosomi so v profazi, metafazi in anafazi superzviti okoli proteinskih nosilcev in so vidni pod svetlobnim mikroskopom. Dejansko gre za že podvojeno molekulo DNK, nastali kopiji pa sta še vedno povezani s proteini v točki, ki ji rečemo centromera. Podvojeni linearni DNK molekuli nista medsebojno povezani. V anafazi se povezava med centromeri prekine (X razpade v I I), vsak nastali kromosom gre v svojo hčerinsko celico. Večino celičnega cikla so kromosomi bistveno manj zviti, torej bolj raztegnjeni v eno samo nitko, in niso vidni pod svetlobnim mikroskopom. V nasprotju s pogosto predstavo so v profazi in metafazi vsi kromosomi oblike črke X (vključno s kromosomom Y). Glede na položaj centromere se kromosomi ločijo na metacentrične (stik na polovici dolžine kromosoma), submetacentrična (blizu polovice), akrocencrične (blizu konca kromosoma) in telocentrične (skoraj povsem na koncu kromosoma).

 

Znanstveniki so človekove kromosome poimenovali glede na njihovo velikost. Ime največjega para je ''kromosom 1'', naslednji par je ''kromosom 2'' in tako naprej. Ime zadnjega para je XX ali XY. Ta sistem poimenovanja znanstvenikom pomaga slediti, kateri geni so v določenem kromosomu.

 

{{predloga:kromosomi}}

 

Ker je celica odvisna od navodil v genih, je življenjsko pomembno, da so vsi geni funkcionalni, torej da se z njih prepisujejo funcionalne molekule RNK in da se iz njih prevajajo funkcionalni proteini.

Če je gen mutiran, se lahko zgodi, da telo ne more izdelati telesne snovi, ki jo potrebuje. Ker so geni v dveh kopijah, je v večini primerov (recesivne mutacije) organizem prizadet samo takrat, ko sta obe kopiji nekega gena nefunkcionalni.

Do mutacij večinoma pride pri podvojevanju molekule DNK. v splošnem je [[mutacija|mutacije]] vsaka sprememba nukleotidnega zaporedja v molekuli DNK. Mnogi mutirani geni lahko še vedno normalno delujejo zaradi redundance genskega koda (različna zaporedja nukleotidov še vedno lahko dajejo povsem enak končni proteinski produkt). Včasih lahko celice popravijo mutacijo. Glede na evolucijski pomen lahko na mutirano zaporedje, ki se prenese na potomce, deluje pozitivna ali negativna selekcija.

 

Ljudje so pogosto podobni svojim staršem ali celo starim staršem. Tako kot videz se lahko dedujejo sposobnosti, bolezni in morda celo del osebnosti. Pogosto je težko določiti, katera lastnost je genska, torej podedovana, in katera je pridobljena, torej ni odvisna od genov. Podedovane lastnosti so lahko odvisne od majhnega števila genov - tako imenovane mendelske lastnosti (npr. krvna skupina, barva oči) ali pa od velikega števila genov - poligenske lastnosti (npr. telesna teža). Poligenske lastnosti so praviloma zelo pod vplivom okolja, zato je npr. telesna teža posameznika določena z genetiko in z dejavniki okolja.

 

Populacija je skupina osebkov neke vrste, ki zasedajo nek prostor v nekem času in se med seboj parijo. Vsakega člana populacije lahko opišemo z genotipom - določimo posamezne alelne variante izbranega nabora genov. Glede na pogostost ali frekvenco posameznih alelnih variant v izbrani populaciji lahko določimo, ali je populacija genetsko raznolika, v stanju ekspanzije, ozkega grla, inbridirana (posledica parjenja v bližnjem sorodstvu), v Hardy-Weinbergovem ravnotežju, ocenimo efektivno velikost populacije, lahko pa različne populacije paroma primerjamo in določamo prehajanje posameznikov iz ene v drugo populacijo in posledice takega prehajanja.

 

[[Vedenjska genetika]] se ukvarja s preučevanjem vpliva genetskih dejavnikov na variacije v osebnostnih potezah oz. vedenju. Izhaja iz predpostavke, da mere osebnostnih potez zrcalijo določene biološke mehanizme, ki so povezani z delovanjem genov.<ref>Munafò, M.R. (2009). Behavioural genetics: from variance to DNA. V Corr., P. J. in Matthews, G. (ur.), ''The Cambridge Handbook of Personality Psychology'' (str. 287–304). New York: Cambridge University Press.</ref> Znanstveniki preučujejo te genetske vplive na dva načina, s [[kvantitativna genetika|kvantitativno genetiko]] in z [[molekularna genetika|molekularno genetiko]].

 

{{škrbinski razdelek}}

 

Dandanes je moč prebrati vzorec DNK vsakega posameznika. Testiranje DNK je uporabno v več namenov:

 

* ugotavljanje istovetnosti, pogosto uporabno v [[forenzika|forenziki]] - glej [[iskanje prstnih odtisov DNA]]

* ugotavljanje pripadnosti [[vrsta (biologija)|vrsti]] ali [[populacija (biologija)|populaciji]] na podlagi [[fosil]]nih ali [[mumija|mumificiranih]] ostankov živih bitij

{{Opombe}}

{{Wikislovar|genetika|Genetika}}

* ''[http://www.genetics.org/ Genetics]'', [[znanstvena revija]] za genetiko