6: Синтез ДНК та білка
- Page ID
- 5692
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Цей розділ містить інформацію про відкриття ДНК, центральну догму біології, реплікацію ДНК, транскрипцію та те, як синтезуються білки в процесі перекладу. Крім того, глава висвітлює регуляцію генів. У цій главі також розглядаються види мутацій і їх причини. Інші теми цієї глави включають біотехнології та проект «Геном людини». Для того, щоб зрозуміти персоналізовану медицину, нам потрібно знати, що роблять гени, як вони взаємодіють, і вивчити всі відмінності в ДНК між людьми. Коли ви читаєте цю главу, подумайте про те, як розуміння генома людини та генетики має важливе значення для виявлення того, як ліки можуть впливати на кожного з нас окремо.
- 6.1: Тематичне дослідження: Навіщо нам послідовність геному кожного?
- Фармакогеноміка заснована на особливому виді генетичного тестування. Він шукає невеликі генетичні варіації, які впливають на здатність людини активувати та деактивувати наркотики. Результати аналізів можуть допомогти лікарям підібрати найкращий препарат і найбільш ефективну дозу для даного пацієнта. Багато препаратів повинні бути активовані власними ферментами пацієнта, і успадковані варіації ферментів можуть вплинути на те, наскільки швидко або ефективно це відбувається.
- 6.2: ДНК та РНК
- Ця молода людина має від природи руде волосся. Чому це волосся руде замість якогось іншого кольору? І взагалі, що спричиняє виникнення специфічних рис? Існує молекула в людських істотах і більшості інших живих істот, яка багато в чому відповідає за їх риси. Молекула велика і має спіральну структуру у еукаріот. Що це за молекула? За допомогою цих натяків ви, напевно, знаєте, що молекула - це ДНК.
- 6.3: Хромосоми та гени
- Хромосоми - це згорнуті структури, виготовлені з ДНК і білків. Хромосоми кодуються генетичними інструкціями для виготовлення білків. Ці інструкції організовані в одиниці, звані генами. Більшість генів містять інструкцію для одного білка. На одній хромосомі можуть бути сотні або навіть тисячі генів.
- 6.4: Синтез білка
- Ваша ДНК, або дезоксирибонуклеїнова кислота, містить гени, які визначають, хто ви. Як ця органічна молекула може контролювати ваші характеристики? ДНК містить інструкції для всіх білків, які робить ваш організм. Білки, в свою чергу, визначають структуру і функції всіх ваших клітин. Від чого залежить структура білка? Починається вона з послідовності амінокислот, що входять до складу білка. Інструкція по виготовленню білків з правильною послідовністю амінокислот закодована в ДНК.
- 6.5: Генетичний код
- Генетичний код складається з послідовності азотних основ в полінуклеотидному ланцюжку ДНК або РНК. Підставами є аденін (А), цитозин (С), гуанін (G) і тимін (Т) (або урацил, U, в РНК). Чотири основи складають «букви» генетичного коду. Букви об'єднані в групи по три, утворюючи кодові «слова», звані кодонами. Кожен кодон розшифровується як (кодує) одну амінокислоту, якщо вона не кодує сигнал запуску або зупинки. У білках 20 загальних амінокислот.
- 6.6: Мутації
- Мутації - це випадкові зміни послідовності основ в ДНК або РНК. Слово мутація може змусити вас думати про черепашок ніндзя, але це хибне уявлення про те, як працює більшість мутацій. Перш за все, у всіх є мутації. Насправді більшість людей мають десятки або навіть сотні мутацій в їх ДНК. По-друге, з еволюційної точки зору мутації мають важливе значення. Вони потрібні для еволюції, оскільки вони є кінцевим джерелом всіх нових генетичних варіацій у будь-якого виду.
- 6.7: Регуляція експресії генів
- Використання гена для створення білка називається експресією генів. Вона включає в себе синтез білка процесами транскрипції ДНК і трансляції мРНК. Він також може включати подальшу обробку білка після синтезу. Експресія генів регулюється, щоб гарантувати, що правильні білки виробляються, коли і де вони необхідні. Регуляція може відбуватися в будь-який момент експресії гена.
- 6.8: Біотехнологія
- Біотехнологія - це використання технологій для зміни генетичного складу живих істот для людських цілей. Як правило, метою біотехнології є модифікація організмів, щоб вони були більш корисними для людини. Наприклад, біотехнологія може бути використана для створення культур, які дають більше їжі або протистоять комахам-шкідникам чи вірусам, таким як картопля, стійка до вірусів, зображена вище. Також ведуться дослідження з використання біотехнології для лікування генетичних порушень людини за допомогою генної терапії.
- 6.9: Геном людини
- Геном людини відноситься до всієї ДНК людського виду. ДНК людини складається з 3,3 мільярда пар основ і ділиться на більш ніж 20 000 генів на 23 пари хромосом. Геном людини також включає некодуючі послідовності (наприклад, інтергенну область) ДНК.
- 6.10: Висновок тематичного дослідження: Пармакогеноміка та резюме глав
- Арья запитала свого лікаря про Фармакогеноміку. Лікар пояснює Ар'ї, що Фармакогеноміка - це адаптація лікарських засобів до генетичного складу людей, форма «персоналізованої медицини».
Мініатюра: подвійна спіраль ДНК. (суспільне надбання; NIH - Інститут досліджень геному).