Сколько генов в человеческом организме?

Содержание

Введение ………………………………………………………………………...3

1. Сколько генов в организме человека?………………………...……… 5

2. Проект "Геном человека"…………. ……………………………………...…7

3. Результаты проекта "Геном человека"………………………………….….12

Заключение …………………………………………………………………….18

Перечень литературы………………………………………………………..….. 19

Введение

"...Но до этого прибери в комнатах, вымой окна, натри пол, выбели кухню, выполи грядки, посади под окнами семь розовых кустов, разбери семь мешков фасоли: белоснежную отбери от коричневой, узнай саму себя…"

Е.Л Сколько генов в человеческом организме?. Шварц. "Золушка"

Наверняка, самым сложным для Золушки в заданиях злой и каверзной мачехи было: «Познай саму себя!» Все другое тяжело, но понятно - деяния обычные, сочинять ничего не нужно, только поспевай... А что означает: «Познай саму себя»? Выяснить, как ты движешься, думаешь либо дышишь, когда перебираешь фасоль? А может быть, 1-ый Сколько генов в человеческом организме? шаг к истинному осознанию человека - выяснить, как он воспроизводит для себя схожих?

Когда несколько американских ученых в 1986-1987 годах принялись неслыханно дерзко уговаривать управляющих Министерства энергетики США выделить несколько млрд баксов на умопомрачительный проект: выяснить строение всех генов человека - это был верный шаг к занию самих себя. Узнав строение генов, можно было Сколько генов в человеческом организме? посягнуть и на то, чтоб вторгнуться реально в осознание процессов мышления и реагирования на стимулы, приходящие из среды и т.д. Как проект, нареченный «Геном человека», был объявлен, начались новые муки: огромное количество людей в мире, при этом не просто мещанины, а доктора и руководители институтов, стали его резко Сколько генов в человеческом организме? критиковать, называя его «завиральным», мистическим и просто глуповатым. Вложенных средств он не оправдает, усилий востребует столько, что все ученые, забросив другие дела, совладать с ним не сумеют и т. п. Средства затея всосет, а толку все равно не будет. Рановато еще к этому приступать, говорили эти знатоки, наука Сколько генов в человеческом организме? не созрела для решения таких задач, технических способностей не сотворено, лучше закончить с самого начала несуразную выдумку, а средства пустить на вправду реальные проекты.

Если б на этом настаивали спецы по ядерной физике либо физической химии, было бы понятно, ведь из-за «Генома человека» остановили другие дорогие проекты, сначала Сколько генов в человеческом организме? в области физики. Но в хоре протестов выделялись и голоса биологов, в особенности из Западной Европы и СССР. Правда, в СССР были и другие ученые, а именно, академик А.А. Баев, которые сразу попытались включиться в интернациональный проект и извлечь из него наивысшую пользу.

Когда проект только Сколько генов в человеческом организме? начинал свою работу, казалось, что для его окончания пригодится более 20 лет. Но уже в 2000 г. усилиями ученых всего мира геном человека был прочитан. Его можно сопоставить с книжкой, которая содержит внутри себя последовательность символов в 800 раз длиннее, чем Библия, но смысл большинства «предложений» в тексте книжки нам еще непонятен Сколько генов в человеческом организме?, и его предстоит расшифровывать еще долгие и длительные годы. Чем больше текста нашего генома получится разгадать, тем больше появится способностей для профилактики и исцеления наследных болезней, в том числе и таких, которые затрагивают психологическую сферу человека.[2]

Сколько генов в организме человека?

Молекулярную базу генома человека составляет молекула ДНК - именитая «нить Сколько генов в человеческом организме? жизни», двуспиральная модель структуры, которой была гениально предсказана и обусловлена в работе нобелевских лауреатов Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Клика еще в 1953 году. Спираль состоит из 4-х пар оснований (нуклеотидов); 2-ух пуринов (аденин, гуанин) и 2-ух пиримидинов (тимин и цитозин), соединенных меж собой через дезоксирибозу и остатки фосфорной кислоты в длинноватую нить Сколько генов в человеческом организме?. Две нити соединяются меж собой средством водородных связей собственных нуклеотидов, при этом так, что аденин всегда соединен с тимином, а гуанин — с цитозином. В предстоящем оказалось, что конкретно в чередовании пар оснований в ДНК и заложен генетический код для каждой из 20 аминокислот, при этом этот код оказался Сколько генов в человеческом организме? трехбуквенным, другими словами каждой аминокислоте соответствует свои три нуклеотида, собственный триплет. Было так же установлено, что в каждой клеточке человека длина молекулы ДНК около 1,5–2 м, а число нуклеотидов, составляющих эту уникальную «нить жизни» добивается 3.3 млрд. Куски этой нити и составляют то, что именуется генами, другими словами кодирующими участками генома Сколько генов в человеческом организме?, определяющими структуру всех белков организма. Естественно, потому четкое данные о структуре генома человеке, т.е. о первичной последовательности его нуклеотидов, равно как и данные обо всех генах человека издавна завлекали и завлекают самое пристальное внимание ученых-биологов.

Как представить для себя 3 миллиардов. оснований видимо? Чтоб воспроизвести информацию, содержащуюся в ДНК Сколько генов в человеческом организме? единственной клеточки, даже самым маленьким шрифтом (как в телефонных справочниках), пригодится тыща 1000-страничных книжек! Сколько же всего генов, другими словами последовательностей нуклеотидов, кодирующих белки, в ДНК человека? Года три вспять считали, что около 100 тыс. , потом решили, что менее 80 тыс. В конце 1998 г. сделали вывод, что в геноме человека Сколько генов в человеческом организме? 50–60 тыс. генов. На их долю приходится только 3% общей длины ДНК. Роль других 97% пока не ясна.[2]

Проект «Геном человека»

Белки делают в организме самые разные функции. В качестве ферментов они служат катализаторами хим реакций; в роли гормонов они, вместе с нервной системой, управляют работой разных органов, передавая хим сигналы. Белки употребляются в Сколько генов в человеческом организме? организме и как строительный материал (к примеру, в мышечной ткани), и как тс (гемоглобин крови переносит кислород).

Размах синтеза белка, происходящего в клеточке, громаден. Геном человека (набор последовательностей ДНК, определяющих генетическую особенность человека) содержит порядка 6 биллионов нуклеотидов, из которых сформировано приблизительно 100 000 генов, чьи Размеры варьируют в Сколько генов в человеческом организме? границах от 1000 до 2 миллионов нуклеотидных пар.

Описание всех генов человека и расшифровка соответственных последовательностей ДНК — основная задачка интернационального исследовательского проекта «Геном Человека», который является самым большим генетическим проектом в мире. Благодаря усилиям многих генетических лабораторий мира ученые будут иметь в собственном распоряжении полное описание генома человека.[1]

Цель проекта - узнать последовательности азотистых Сколько генов в человеческом организме? оснований и положения генов (картирование) в каждой молекуле ДНК каждой клеточки человека, что открыло бы предпосылки наследных болезней и пути к их исцелению. В проекте заняты тыщи профессионалов со всего мира: биологов, химиков, математиков, физиков и техников. Это один из самых дорогих научных проектов в истории. В Сколько генов в человеческом организме? 1990 г. на него потрачено 60 млн. долл., в 1991 г. - 135 млн., в 1992-1995 гг. - от 165 до 187 млн. в год , а в 1996-1998 гг. только США израсходовали 200, 225 и 253 млн.

Энтузиазм к уже приобретенным результатам громаден: самые цитируемые в 1998 г. создатели (не только лишь в генетике либо биологии, но во всех областях науки) Марк Адамс Сколько генов в человеческом организме? и Крэйг Вентер из Института исследовательских работ генома в штате Мэриленд (США) - личной компании, занимающейся только составлением "генных карт".

Вехи проекта

Проект состоит из 5 главных шагов:

1. Составление карты, на которой помечены гены, отстоящие друг от друга менее, чем на 2 млн. оснований, на языке профессионалов, с разрешением 2 Мб (Мегабаза - от британского слова "base Сколько генов в человеческом организме?" - основание);

2. Окончание физических карт каждой хромосомы с разрешением 0,1 Мб;

3. Получение карты всего генома в виде набора обрисованных по отдельности клонов (0,005 Мб);

4.К 2004 г. полное секвенирование ДНК (разрешение 1 основание);

5. Нанесение на карту с разрешением в 1 гб основание всех генов человека (к 2005 г.). Когда эти этапы будут завершены, исследователи обусловят все Сколько генов в человеческом организме? функции генов, также био и мед внедрения результатов.

Три карты

В процессе проекта делают три типа карт хромосом: генетические, физические и секвенсовые (от англ. sequence - последовательность). Выявить все гены, присутствующие в геноме, и установить расстояния меж ними - означает локализовать каждый ген в хромосомах. Такие генетические карты кроме инвентаризации генов Сколько генов в человеческом организме? и указания их положений ответят на только принципиальный вопрос о том, как гены определяют те либо другие признаки организма. Ведь многие признаки зависят от нескольких генов, нередко расположенных в различных хромосомах, и познание положения каждого из их позволит осознать, как происходит дифференцировка (специализация) клеток, органов и тканей, также успешнее Сколько генов в человеческом организме? вылечивать генетические заболевания. В 20-е и 30-е годы, когда создавалась хромосомная теория наследственности, выяснение положения каждого гена привело к тому, что на генетических картах поначалу дрозофилы, а потом кукурузы и ряда других видов удалось отметить особенные точки, как тогда гласили, "генетические маркеры" хромосом. Анализ их положения в хромосомах посодействовал снабдить Сколько генов в человеческом организме? генетические карты хромосом человека новыми сведениями. 1-ые данные о положении отдельных генов появились еще в 60-е годы. С того времени они умножались лавинообразно, и в текущее время понятно положение уже 10-ов тыщ генов. Три года вспять разрешение генетической карты составляло 10 Мб (для неких участков - даже 5 Мб).

Другое Сколько генов в человеческом организме? направление исследовательских работ - составление физических карт хромосом. Еще в 60-е годы цитогенетики стали окрашивать хромосомы, чтоб выявить на их особенные поперечные полосы. После окрашивания полосы было видно в микроскоп. Меж полосами и генами удалось установить соответствие, что позволило учить хромосомы заного. Позднее научились "метить" молекулы ДНК (радиоактивными либо флуоресцентными метками) и Сколько генов в человеческом организме? смотреть за присоединением этих меток к хромосомам, что существенно повысило разрешение их структуры: до 2 Мб, а позже и до 0,1 Мб (при делении клеток). В 70-е годы научились "разрезать" ДНК на участки особыми «рестрикционными» ферментами, распознающими недлинные отрезки ДНК, в каких информация записана в виде палиндромов - сочетаний, читаемых идиентично от Сколько генов в человеческом организме? начала к концу и от конца к началу. Так появились «рестрикционные» карты хромосом. Внедрение современных физических и хим способов и средств улучшило разрешение физических карт в сотки раз.

В конце концов, разработка способов секвенирования (исследования четких последовательностей нуклеотидов в ДНК) открыла путь к созданию секвенсовых карт с рекордным на Сколько генов в человеческом организме? сей день разрешением (на этих картах будет обозначено положение всех нуклеотидов в ДНК).

Два подхода

Число хромосом и их длина различны у различных био видов. В клеточках микробов всего одна хромосома. Так, размер генома бактерии Mycoplasma genitalium 0,58 Мб (в нем 470 генов), у бактерии пищеварительной палочки (Escherichia coli) в геноме 4200 генов (4,2 Мб Сколько генов в человеческом организме?), у растения Arabi dopsis thaliana - 25 тыс. генов (100 Мб), у плодовой мушки Drosophila melanogaster - 10 тыс. генов (120 Мб). В ДНК мыши и человека 50-60 тыс. генов (3000 Мб). Естественно, для составления карт настолько различных объектов одни и те же способы неприменимы, потому употребляют два различных по методологии подхода. В первом делят ДНК Сколько генов в человеческом организме? на маленькие кусочки и, исследовав их по отдельности, воссоздают всю структуру, Этот подход увенчался фуррором при составлении сравнимо обычных карт. Для более сложных геномов эффективнее 2-ой подход. В этих случаях неразумно разделять молекулу ДНК на недлинные кусочки, комфортные для детализированного исследования. Их оказалось бы настолько не мало, что неурядица в Сколько генов в человеческом организме? последовательностях была бы неразрешимой. Потому, принимаясь за расшифровку, молекулу делят, напротив, на как можно более длинноватые кусочки и ассоциируют их в надежде отыскать общие концевые участки. Если это удается, кусочки объединяют, после этого функцию повторяют. С совершенствованием компов и математических способов обработки инфы объединенные по такому принципу Сколько генов в человеческом организме? кусочки становятся все крупнее, равномерно приближаясь к целой молекуле. Этот подход, а именно, позволил составить генетическую карту 3-й хромосомы дрозофилы.

Кладезь новых технологий

Принципиальный нюанс проекта «Геном человека» - разработка новых способов исследовательских работ. Еще до старта проекта был развит ряд очень действенных способов цитогенетических исследовательских работ (сейчас их именуют способами Сколько генов в человеческом организме? первого поколения). Посреди их: создание и применение упомянутых рестрикционных ферментов. Получение гибридных молекул, их клонирование и перенос участков ДНК при помощи векторов в клетки-доноры (в большинстве случаев - пищеварительной палочки либо дрожжей). Синтез ДНК на матрицах информационной РНК. Секвенирование генов. Копирование генов при помощи особых устройств. Методы анализа и систематизации Сколько генов в человеческом организме? молекул ДНК по плотности, массе, структуре.

В последние 4-5 лет благодаря проекту "Геном человека" разработаны новые способы (способы второго поколения), в каких практически все процессы стопроцентно автоматизированы. Почему это направление стало центральным? Самая малая хромосома клеток человека содержит ДНК длиной 50 Мб, наибольшая (хромосома 1) - 250 Мб. До 1996 г. больший участок Сколько генов в человеческом организме? ДНК, выделяемый из хромосом при помощи реактивов, имел длину 0,35 Мб, а на наилучшем оборудовании их структура расшифровывалась со скоростью 0,05-0,1 Мб в год при цены 1-2 долл. за основание. Другими словами, лишь на эту работу пригодилось бы приблизительно 30 тыс. дней (практически век) и 3 миллиардов. баксов.

Улучшение технологии к 1998 г. повысило производительность до Сколько генов в человеческом организме? 0,1 Мб в денек (36,5 Мб в год) и снизило цена до 0,5 долл. за основание. Внедрение новых электромеханических устройств, которые к тому же потребляют меньше реактивов, позволит уже в 1999 г. ускорить работы еще в 5 раз (к 2003 г. планируется довести скорость расшифровки до 500 Мб в год) и уменьшить цена до 0,25 долл Сколько генов в человеческом организме?. за основание (для людской ДНК еще дешевле).[2]


skorbyashenskij-zhenskij-monastir.html
skoree-vsego-pohodil-na-gorodskogo-nishego-kakih-mnogo-tolchetsya-na-terrasah.html
skorik-a-p-kazachya-stanica-v-1930-e-godi-voprosi-istorii-g-moskva-2011-10-s-137-143-obem-088-pech-l.html