GENETICA
I INTRODUCERE Genetica, este stiinta care se ocupa cu studiul transmiterii fizice, biochimice si comportamentale a trasaturilor de la parinti la urmasi. Cuvantul genetica a fost introdus in 1906 de biologul englez William Bateson. Geneticienii pot determina mecanismele mostenirii genetice deoarece urmasii organismelor care se reproduc nu sunt identice cu parinti, si deoarece unele diferentieri si similaritati reapar dupa generatii . Cercetarea acestora a adus biologiei moderne unele realizari importante . Aceste realizari adunate din crearea de animale modificate genetic servesc la producerea unor medicamente de valoaree pentru umanitate sau din producerea de recolte modificate genetic care ofera beneficii prin marirea duratei de viata sau prin o mai mare rezistenta in fata daunatorilor.
II PRIMII PASI IN GENETICA
Stiinta geneticii a inceput in 1900, cand mai multi crescatori de plante au derscoperit lucruri interesante in lucrarea calugarului austriac Gregor Johann Mendel, a carui lucrare desi fusese publicata in 1866, a fost ignorata. Lucrand cu boabe de mazare , Mendel a descris principii ale mostenirii genetice pe baza a sapte trasaturi ce se observa la varietatile de mazare . El a observat ca trasaturile au fost mostenite ca unitati separate, fiecare fiind mostenita independent de celelalte. Atunci Mendel a apreciat ca fiecare parinte are perechi de unitati si ca contribuie doar cu una din fiecare pereche la formarea urmasului.unitatile descries de Mendel au primit mai apoi denumirea de gene.
III BAZELE FIZICE ALE EREDITATI
Imediat ce opera lui Mendel a fost redescoperita, oameni de stiinta si-au dat
seama ca principiile ereditatii pe care le-a descris paralel au cu actiunea
cromozomilor in celulele care se divid, si astfel au vazut ca genele sunt
purtate de cromozomi. Acest lucru a dus la intense cercetari in domeniul
diviziunii celulelor.
Fiecare celula de la animale superioare este compusa dintr-un material vascos, citoplasma, care contine particule mici. Acest material citoplasmic inconjura nucleul. Fiecare nucleu contine un numar de cromozomi. Toate formele de viata ale caror cellule contin nuclee sunt numite eucariote - o categorie care include toate plantele si animalele si bineneteles si alte organisme. Cateva organisme simple, procariotele ,cum ar fi cianobacteria sau bacteria nu au nucleu dar au citoplasma care contine unul sau mai multi cromozomi.
Drosophila - cromozomi
Cromozomii variaza in marime si forma si de obicei apar perechi. Membri ficarei
perechi se numesc cromozomi omologi. Numarul de cromozomi difera pentru fiecare
organism - cele mai multe cellule din corpul omenesc au 23 de perechi de
cromozomist , de exemplu, in timp ce majoritatea celulelor musculitei Drosophila
au patru perechi , si bacteria Escherichia
coli are un singur cromozom in forma de inel.
Fiecare celula vine din diviziunea unei cellule preexistente. Toate
celulele care constituie un om , de exemplu, deriva dintr-o succesiune de
diviziuni a unei singure celule, care se formeaza din uniunea unui ovul si a
unui sau mai multor spermatozoizi. In
acest process numit mitoza o noua
celula ia nastere cu un
Mitoza Meioza
numar identic de
cromozomi cu celula mama. In diviziunea mitotica fiecare cromozom se divide in
doua parti egale si fiecare parte se duce spre capatul celulei. Astfel celulele
nou formate vor fi identice cu celula mama. Fiecare celula nou formata are
aceeasi suprafata de material genetic ca cea din care a luat nastere.
Organismele formate dintr-o singura celula si chiar si unele organisme
pluricelulare se reproduc prin mitoza; este deasemenea procesul prin care
organismele complexe cresc si isi schimba tesuturile uzate.
Organismele superioare care se reproduc sexual se formeaza din uniunea a doua
cellule speciale numite gameti. La oameni gametii sunt spermatozoizi si ovulul.
Gametii se produc in meioza, un fel de
diviziune a celulelor care se difera de mitoza prin faptul ca in meioza un
singur cromozom din fiecare pereche se transmite celulei noi. Fiecare gamet
contine jumatate din numarul de cromozomi care se afla in alte cellule. Cand
doi gameti se unesc in procesul de fecundatie, celula rezultanta, zigotul,
contine setul dublu de cromozomi. Jumatate din acesti cromozomi vin in mod
normal de la unul din parinti si jumate de la celalalt.
IV TRANSMISIA GENELOR
Uniunea de gene aduce aduce impreuna doua
seturi de gene, cate unul de la fiecare parinte.Fiecare gena
afecteaza o tarasatura particulara si este de obicei reprezentata prin
doua copii, una de la tata si una de la mama. Fiecare copie se afla pe aceasi
pozitie pe fiecare din cromozomii din pereche zigotului. Cand doua copii
sunt identice , individul este homozigot pentru gena respectiva. Cand doua gene
sunt diferite, deci cand fiecare din parinti a contribuit cu o alela, a
aceleasi gene-individul este heterozigot pentru o gena. Ambele allele sunt
carate in materialul genetic, dar numai una este dominanta si deci doar ea se
va manifesta. In generatiile urmatoare, dupa cum arata Mendel
recesiva se poate arata din nou (la
indivizi homozigoti de aceasta alela).
Cromozomi umani
De exemplu, abilitatea unei persoane de a-si forma pigment in piele, par, si ochi depinde de prezenta unei allele particulare (A); lipsa acestei abilitati duce la albinism, care este cauzat de o alta alela (a) a aceleasi gene. Efectele alelei A sunt de dominanta; ale alelei a, de recesivitate. Asadar, Persoanele heterozigote (Aa), ca si cele homozigote (AA) pentru alela producatoare de pigmenti, au pigmentatie normala. Persoanele homozigote pentru allela ce rezulta din lipsa pigmentului (aa) sunt albinotici. Fiecare copil a unui cuplu care sunt ambii heterozigoti (Aa) are o probabilitate de 1 la 4 de a fi homozigot AA, 1 din 2 de a fi heterozigot Aa, si 1 din 4 de a fi homozigot aa. Doar purtatori de aa vor fi albinotici. Deci fiecare copil are o sansa de1 la 4 de a fi afectat de albinism; dar nu se garanteaza ca ¼ din copii unei familii vor avea sindromul. Fiecare alela care va fi dusa in materialul genetic al copiilor heterozigoti, va produce gameti care vor ajunge in allele fie unul fie celalalt. Trasaturile care se observa sunt fenotipul unui organism, iar conjunctura genetica este genotipul organismului.
Cromozomi umani
In unele cazuri, mostenirea unei alele dominante si a unei recesive duce la formarea unei alele cu caracteristici intermediare. De exemplu planta Ora Patru, are flori rosii albe sau roz. Plantele cu flori rosii au doua copii ale alelei R si sunt homozigote RR. Plantele cu flori albe au doua copii ale alelei r si sunt homozigote rr. Plantele cu o copie din fiecare alela sunt roz si heterozigote Rr.
Actiunea
genelor este a unei gene care controleaza o trasatura. Deseori o gena controleaza mai multe
trasaturi, sau o trasatura depinde de mai multe gene.
Albinism Cariotipul in sindromul Down Cariotipul
la sindromul Klinefelter
