Czym jest genetyka?

Genetyka jest nauką zajmującą się dziedziczeniem oraz zmiennością organizmów. Cechy dziedziczne są przekazywane potomstwu przez rodziców. To między innymi kolor skóry, włosów i oczu, rysy twarzy czy umiejętność zwijania języka w rurkę. Cechy które nabywamy i nie przekazujemy potomstwu nazywamy cechami niedziedzicznymi. Na przykład kiedy się skaleczymy, pozostaje nam blizna, której nie odziedziczą nasze dzieci.
Na ziemi nie ma dwóch identycznych osób. To stwierdzenie dotyczy także bliźniąt jednojajowych. Wpływa na to zmienność, czyli występowanie różnic między osobnikami tego samego gatunku.
Ludzie należą do gatunku Homo sapiens - człowiek rozumny - więc wyróżniają ich pewne cechy gatunkowe wspólne dla wszystkich jego przedstawicieli.
Każdy posiada również cechy indywidualne, typowe tylko dla niego, które nie muszą się pojawiać u innych przedstawicieli gatunku. Cechami indywidualnymi u człowieka są unikatowe rysy twarzy, określony wzrok, kolor oczu oraz włosów, a także brzmienie głosu. Ta zmienność osobników obrębie gatunku jest wynikiem rozmnażania płciowego, dzięki któremu potomstwo dziedziczy cechy po rodzicach oraz wpływu środowiska.

Genetyka w różnych dziedzinach
W latach 50. XX wieku poznano budowę nośnika informacji genetycznej. Wydarzenie to okazało się dla nauki przełomowe. Pozwoliło dokonać innych, niezwykle cennych odkryć. Obecnie genetyka ma zastosowanie w wielu dziedzinach i nadal intensywnie się rozwija.

Genetyka w medycynie
Analiza DNA umożliwia stwierdzenie, czy dana osoba jest podatna na niektóre choroby np. choroby nowotworowe. Dzięki temu można zmodyfikować tryb życia tej osoby tak, aby zmniejszyć u niej ryzyko zachorowania.

Genetyka w archeologii
Od niedawna badacze mogli analizować materiał genetyczny pobrany od żyjących organizmów. Obecnie możliwe jest już badanie kopalnego DNA, pochodzącego od organizmów wymarłych setki, a nawet tysiące lat temu. Dostarcza ono informacje np. o cechach ludzi pierwotnych, a nawet o chorobach, na które zapadali.

Genetyka w kryminalistyce
Niemal codziennie w celu ustalenia tożsamości osób zaginionych oraz sprawców przestępstw wykonuje się testy genetyczne. Często nazywa się je genetycznym odciskiem palca, mimo że do ich przeprowadzenia nie są potrzebne linie papilarne z opuszka. Do badani wystarczy bowiem włos, ślina czy plama krwi. Zawierają one komórki, z których naukowcy uzyskują materiał genetyczny.

Genetyka w rolnictwie 
W hodowli zwierząt i uprawie roślin człowiek już od tysięcy lat intuicyjnie wykorzystywał genetykę. Obserwując zwierzęta, starał się dopuszczać do rozrodu tylko osobniki wartościowe z punktu widzenia hodowli, np. mleczne krowy czy kury znoszące dużo jajek. Z kolei krzyżując rośliny o wybranych cechach, otrzymywał osobniki o przydatnych właściwościach. Na przykład krzyżując żyto i pszenicę otrzymał pszenżyto. Jest to zboże, które ma zarówno cechy żyta jak i pszenicy. Obecnie w uprawie roślin wykorzystuje się modyfikacje genetyczne. Dzięki nim można wyhodować rośliny odznaczające się zupełnie nowymi cechami, np. zachowujące dłużej świeżość pomidory czy kukurydzę o kolorowych ozdobnych kolbach.

~~ ~~ ~~

Pierwszy temat za nami. :) W następnej notce zajmiemy się nośnikiem informacji genetycznej czyli DNA. Na razie, do następnej!

Genetyka ogółem

* Zacznijmy od podstaw. Czym jest dziedziczność? Jest to przekazywanie potomstwu cech rodziców, natomiast zmienność oznacza pojawienie się różnic między osobnikami jednego gatunku. Badaniem dziedziczności i zmienności organizmów zajmuje się właśnie genetyka.
* Cechy organizmów dzielimy na dziedziczne i niedziedziczne. Cechy dziedziczne są przekazywane potomstwu. Cechy niedziedziczne nabywa się pod wpływem czynników środowiska i nie przekazuje się ich potomstwu.
* Informacja genetyczna dotyczy budowy i funkcjonowania komórki lub organizmu. Jej nośnikiem jest kwas deoksyrybonukleinowy (DNA).  Stanowi on materiał genetyczny, który znajduje się w jądrze komórkowym każdej komórki naszego ciała i składa się z mniejszych jednostek - nukleotydów. Każdy z nukleotydów zbudowany jest z : cukru - deoksyrybozy, reszty kwasu fosforowego i zasady azotowej.
* W każdym nukleotydzie występuje jedna z czterech zasad azotowych: adenina, tymina, cytozyna lub guanina.
* Cząsteczka DNA ma postać podwójnej helisy - dwóch spiralnie skręconych nici. Są one połączone zgodnie z regułą komplementarności zasad, która polega na takim dopasowaniu przestrzennym zasad, że adenina z jednej nici łączy się z tyminą z drugiej nici, a cytozyna z guaniną.
* DNA wraz z białkami, na które jest nawinięty, to chromatyna. Część chromatyny, która zawiera jedną cząsteczkę DNA, to chromosom. Tuż przed podziałem komórki chromosom zawiera dwie identyczne cząsteczki DNA.
* W procesie powstawania białek ważną funkcję pełnią kwasy rybonukleinowe - RNA. Od DNA różnią się tym, że w ich skład wchodzi cukier - ryboza, a w miejscu tyminy występuję uracyl. Komórka wytwarza różne rodzaje RNA:mRNA, tRNA i rRNA.
* Mitoza to podział komórki, podczas której powstają dwie komórki potomne o takiej samej liczbie chromosomów, co w komórce macierzystej. Z kolei w wyniku mejozy, czyli podziału redukcyjnego, powstają cztery komórki  o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów. Podczas tego procesu zachodzi rekombinacja genetyczna, czyli losowe rozchodzenie się chromosomów homologicznych do gamet i wymiana fragmentów niektórych z nich.
* Kod genetyczny to sposób zapisu informacji o budowie białek. Trzy sąsiadujące nukleotydy tworzą kodon, oznaczający jeden aminokwas. Odcinek DNA zawierający informację o budowie białka albo cząsteczki RNA to gen. Jego kopia w postaci mRNA łączy się w cytoplazmie z rybosomem. Rybosom łączy dostarczone do niego aminokwasy w kolejności określonej przez sekwencję nukleotydów w mRNA. 
* Zbiór wszystkich genów organizmu nazywamy genotypem. Cechy organizmu, które można zaobserwować, to fenotyp.   
* W komórkach człowieka występują 23 pary chromosomów. Jednak z par to chromosomy płci - u kobiet są to dwa chromosomy X, a u mężczyzn - jeden X i jeden Y. Pozostałe to chromosomy autosomalne. 
 * Większość komórek ma podwójny zestaw chromosomów. Każdy chromosom homologiczny zawiera jeden allel, czyli wersję danego genu. Każdy organizm diploidalny ma dwa allele danego genu. Jeżeli ma dwa allele dominujące, jest homozygotą dominującą, a jeśli ma dwa allele recesywne, jest homozygotą recesywną. Gdy ma jeden allel dominujący i jeden recesywny, jest heterozygotą. 
* Pierwsze prawo Mendla, nazywane również prawem czystości gamet, mówi o tym, że w każdej gamecie organizmu diploidalnego może znajdować się tylko jeden allel danego genu. 
* Mutacje to nagłe, trwałe zmiany w materiale genetycznym. Dzielimy je na: genowe i chromosomowe. 
* Mutacje są przyczyną chorób, ale także źródłem zmienności organizmów.  

~~ ~~ ~~ 

Pokrótce opisałam cały dział, oczywiście wzorując się na książce, gdzie było to ładnie skrócone. Może komuś się przyda, kiedy będzie szukał odpowiedzi na jakieś pytanie. W kolejnych notkach zajmiemy się już szczegółami. Każda notka będzie poświęcona jakiemuś tematowi. Powinno iść po kolei według skrótu. To do następnej. Szczerze, sama się douczę prowadząc tego bloga i jeszcze lepiej, bo łącząc to z przyjemnością blogowania. Tak dużo łatwiej przyswaja się wiedzę. Na razie. :)