Etiquetas: Mendel, Código Genético Americano, Charla aleatoria sobre clasificación genética: aprender y aprender.
Resumen: Este artículo analiza el origen de la palabra gen y el proceso de exploración y comprensión de los genes por parte de las personas. Señala que la genética es la historia del descubrimiento y la investigación de los genes.
Palabras clave: información genética; genes; ADN
Número de clasificación de la Biblioteca de China: Q343.
Gen es un término técnico en genética. Se puede decir que una historia de la genética es una historia de búsqueda, exploración, investigación y comprensión de los genes. La genética es la ciencia que estudia el fenómeno de la variación genética en los organismos. Reproducción biológica, la descendencia es similar a sus padres o antepasados, este fenómeno "parecido al simio" es la herencia. Pero la descendencia no es completamente similar a sus padres y es aún más diferente. Esto es una mutación. Herencia y mutación van de la mano, sin separarse nunca, formando un par de aspectos contradictorios, a la vez opuestos y unificados. La herencia asegura la estabilidad de los organismos y la mutación asegura la evolución de los organismos. En este proceso, la elección juega un papel muy importante.
Decimos que los seres vivos deben reproducir descendencia para sobrevivir, entonces, ¿cuál es el puente entre padres e hijos? Eso es reproducción, que son células.
Dividir. La reproducción de organismos unicelulares se produce mediante división celular directa. Sin embargo, la reproducción de los organismos multicelulares, especialmente de los organismos superiores, es más complicada: la proliferación de las células corporales depende de la división de las células somáticas; la proliferación individual depende de la división de las células sexuales y de la fusión de las células masculinas y femeninas. es decir, fertilización. Desde una perspectiva * * * *, independientemente de si se trata de un organismo unicelular o multicelular, ¿qué le transmite el individuo (célula) padre al individuo (célula) descendiente? Es la "información genética" de la célula madre o del individuo.
Desde la época griega y romana en Occidente, e incluso antes en Oriente, la gente ha estado constantemente buscando y explorando fenómenos reproductivos y genéticos, es decir,
buscando " información genética". Sobre la base del atomismo, Hipócrates, Anaxágoras y Demócrito propusieron la teoría del nacimiento del universo, Aristóteles propuso la teoría de la sangre y Alkel Mayon propuso la teoría de la determinación del género Tratado sobre el calor, Tratado sobre derecha e izquierda de Parménides y. para otros, se trataba de obras fundamentales que exploraban la reproducción y la herencia. Por supuesto, casi ninguna de sus teorías era correcta, pero tuvieron una gran influencia en las generaciones posteriores.
Lamarck, Darwin, Weismann, Spencer, Deweylis y otros. Estas personas, como el "universo" propuesto por Darwin, el "determinante" o "germoplasma" propuesto por Weismann, el "universo" propuesto por De Villis y la "unidad fisiológica" propuesta por Spencer, etc., pueden verse todos. como una forma especulativa de "partículas" genéticas o "genes" genéticos.
En los siglos XVIII y XIX, el desarrollo de la hibridación de animales y plantas y los avances en la investigación en microscopía y citología abrieron la puerta a revelar las leyes de la herencia y las bases del material genético. Desde 65438 hasta 0865, el monje austriaco Grigo Mendel publicó el artículo "Experimentos de híbridos de plantas" basado en ocho años consecutivos de experimentos con guisantes, proponiendo dos leyes de la genética: el fenómeno de la separación y la ley de la combinación libre. Después de estar enterradas durante 35 años, estas dos leyes fueron redescubiertas en 1900 por tres botánicos europeos, Collins, de Vries y Cermak, y fueron ampliamente publicitadas por British Batson y otros, y así nacieron.
Nació la verdadera genética científica, y 1900 es reconocido como el año en el que nació la genética moderna. La esencia de la ley de Mendel es anunciar al mundo que la herencia es "granular", y es esta cosa granular la que los padres transmiten a sus hijos, a la que llamó "factores genéticos". Más tarde, el genetista danés John Johnson cambió el nombre a "gen", y la palabra "gen" fue rápidamente reconocida y se convirtió en un concepto o símbolo para expresar la variación genética biológica.
Pero ¿qué son exactamente los genes? ¿Dónde está? Los científicos han estado explorando esto durante mucho tiempo. Publicado por Wilson en Estados Unidos a principios de este siglo.
El libro "Principios de Desarrollo y Genética" proporciona un amplio resumen del conocimiento citológico de aquella época.
Señaló claramente que el material genético está en el núcleo, pero es un compuesto de alto peso molecular. En 1903, el joven estudiante de posgrado estadounidense Sutton señaló que el comportamiento de los factores genéticos mendelianos era paralelo al comportamiento de los cromosomas durante la división celular, por lo que él y Boveri propusieron que los genes estaban en los cromosomas casi al mismo tiempo.
Thomas Morgan, embriólogo y genetista de la Universidad de Columbia en Estados Unidos, y un grupo de sus estudiantes comenzaron a realizar experimentos de cruzamiento con moscas de la fruta en 1910, confirmando la segregación mendeliana en el experimento de los guisantes y la ley de libre asociación, y también descubrió las leyes de la herencia ligada al sexo y el intercambio de ligamiento genético. Y señaló que los genes genéticos existen en los cromosomas y están dispuestos en línea recta con cierta distancia y orden entre sí.
Morgan publicó su obra maestra "La teoría de los genes" en 1927. Él y sus alumnos mapearon el genoma de la mosca de la fruta. Casi al mismo tiempo, Emerson, McClintock y otros realizaron investigaciones sobre el maíz y también trazaron un mapa genético vinculado de los genes del maíz, avanzando así en la genética mendeliana.
Entrando en una nueva era de la citogenética.
Además, la gente se pregunta: ¿qué tipo de sustancia es un gen? Es decir, ¿cuáles son sus propiedades químicas? Muchos científicos lo han explorado. En 1941, los genetistas estadounidenses Biddle y Tatum creían que los genes estaban relacionados con las enzimas y propusieron la teoría de "un gen, una enzima". En 1944, Wei Rui y otros concluyeron que el factor de transformación era una sustancia llamada ácido desoxirribonucleico, o ADN para abreviar. La transformación local es la transformación de características genéticas biológicas, y este factor de transformación sólo puede ser ADN y no proteínas. Durante mucho tiempo se ha creído que "los genes son huevos"
Corrigiendo la idea errónea de "materia blanca". En 1946, Lederberg y Hess descubrieron que diferentes bacterias también pueden hibridarse. Las bacterias también se dividen en géneros. La recombinación híbrida de bacterias es también el resultado del intercambio de material genético, el ADN. En 1952, Hershey y Chase infectaron E. coli con bacteriófagos, los organismos más primitivos. Los experimentos de infección demostraron que sólo el ADN podía entrar en E. coli y formar una nueva descendencia de fagos, mientras que las proteínas no tenían tal efecto. Al mismo tiempo, el genetista estadounidense Benzer utilizó diferentes fagos para infectar células bacterianas. Los resultados experimentales muestran que el ADN del fago también puede hibridarse y recombinarse, lo que demuestra que un gen es una unidad funcional y puede subdividirse internamente. Una unidad funcional se llama "cistrón" y un cistrón equivale a un "gen". Los cistrones contienen muchos recombinantes y mutantes. La teoría del cistrón de Benze revisó la comprensión de Morgan sobre los genes. Creen que un gen no es sólo una unidad funcional, sino también una unidad de mutación y una unidad de recombinación, lo que constituye el concepto de "Trinidad".
A principios de la década de 1950, se conocían bien las propiedades químicas del material genético ADN. Por supuesto, el estudio de la química de los ácidos nucleicos tiene una historia de más de 80 años desde que Michel aisló la nucleoproteína en 1866. A principios de la década de 1950, se sabía que el ADN estaba compuesto de desoxirribosa, fosfato y cuatro bases (adenina A, timina T, guanina G y citosina C). Cada base combina un azúcar desoxirribosa y un fosfato para formar un nucleótido. En otras palabras, la macromolécula de ADN se compone de cuatro tipos de nucleótidos individuales. Y sabemos que en la molécula de ADN, los nucleótidos de adenina siempre son iguales a los nucleótidos de timina, y los nucleótidos de guanina siempre son iguales a los nucleótidos de citosina, que es A = T, G = C. De todo este conocimiento y progreso se está gestando un gran descubrimiento: este es la estructura espacial de las moléculas de ADN.
En 1953, el estudiante de posgrado y genetista molecular estadounidense Watson (1928-) y el bioquímico británico Crick (1916-) se basaron en el análisis de las moléculas de ADN de los cristalógrafos británicos Wilkinson, Franklin y Chen Drew. Su investigación sobre la difracción le valió dos Premios Nobel.
El bioquímico estadounidense Pauling, ganador de este premio, se inspiró en el estudio de la estructura de las proteínas y propuso con éxito el modelo de estructura espacial de la doble hélice del ADN. Este modelo estructural resuelve muchos problemas como la autorreplicación de las moléculas de ADN y la transmisión de información genética (transcripción y traducción).
Se considera el mayor descubrimiento en la historia de la biología desde que Darwin propuso la teoría de la evolución y el segundo hito importante en la historia de la biología. Los dos publicaron este resultado en la revista británica Nature. Ese artículo de menos de 2000 palabras fue tan impactante que ellos y Wilkinson ganaron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1962.
A principios de la década de 1960, a partir del descubrimiento de la estructura espacial de doble hélice del ADN, se realizaron dos descubrimientos importantes. Uno de ellos son los científicos franceses Jacob y Monod.
Sobre el establecimiento de la teoría de la regulación genética: Uno es la decodificación del código genético por parte de los científicos estadounidenses Nirenberg y otros. La teoría de la regulación genética de Jacob y Mono se obtuvo principalmente del estudio del metabolismo de la lactosa en Escherichia coli. Muestra que tres genes estructurales relacionados con el metabolismo de la lactosa están regulados por otros tres genes. Al igual que varias bombillas conectadas en serie o en paralelo se ven afectadas por varios interruptores de alimentación. Esto es de gran importancia para estudiar las interacciones entre genes y comprender verdaderamente las vías de acción de los genes, especialmente para la ingeniería genética. Casi todos los rasgos de los seres vivos están relacionados con las proteínas. ¿Cómo determina el ADN la formación de proteínas? ¿Cómo se transfiere la información genética contenida en el ADN a las proteínas? Estas son algunas preguntas bastante complejas. Descifrar el código genético en el ADN (genes) es una cuestión crítica.
El concepto de "código genético" fue propuesto por primera vez por el físico austriaco Schrödinger. Escribió un libro titulado "¿Qué es la vida?" a principios de la década de 1940. En este libro expresó la idea del código genético. Se dice que su idea de generar el código genético es poética. En el proceso de introducir la teoría de la mecánica cuántica en el campo de la biología, encontró una manera de explorarla en su imaginación filosófica y romántica. Se imaginó sentado en una ladera boscosa con el sol poniéndose. A lo largo de los siglos, el mundo ha pasado por vicisitudes de la vida. Quizás hace cien años, otra persona estaba sentada aquí, contemplando la puesta de sol sobre el glaciar. Esta persona también nace de padres y tiene el mismo sufrimiento y felicidad. Entonces, ¿por qué eres tú y no él? Quizás tú y él sois iguales. La vida que estás viviendo ahora es sólo un brote del antiguo árbol de la vida. El nacimiento de un individuo no significa que fui creado por primera vez, ni mi muerte significa el fin de la esencia de la vida. Fue esta serie de imaginación la que impulsó a Schrödinger a proponer el concepto de código genético de la vida, proponiendo que "cada uno de esos organismos es un modelo para el siguiente organismo", sentando así las bases para el nacimiento de la biología molecular y la genética molecular.
Entonces, ¿qué es el código genético? En 1955, el ex físico soviético-estadounidense Gamov propuso la idea de que tres nucleótidos en la molécula de ADN determinan un aminoácido en la proteína. Debido a que hay cuatro nucleótidos en la molécula de ADN, si un aminoácido está determinado por tres nucleótidos, entonces el cubo de cuatro = 64 permutaciones son suficientes para codificar 20 aminoácidos en una proteína. Su idea en 1961 fue confirmada por los experimentos genéticos de Crick con el bacteriófago E. coli T 4. Ese mismo año, el bioquímico estadounidense Nirenberg y otros trabajaron duro para descifrar el código genético y finalmente descubrieron todo el código genético en 1966. Ésta es la comprensión que tiene la humanidad de la naturaleza de los seres vivos y de su propia vida en la historia. Los humanos nos diferenciamos de otros animales y plantas porque sus códigos genéticos son diferentes. Pero como las personas son humanos, también son seres vivos, y hay muchas similitudes en el código genético: todos los seres vivos utilizan la misma tabla de códigos genéticos.
Ahora podemos definir "gen" y hacer un resumen general: Los genes contienen información genética específica en moléculas biológicas de ADN.
La secuencia de nucleótidos es la unidad funcional más pequeña del material genético. Un gen está compuesto aproximadamente por 1.000 pares de nucleótidos.
En resumen, con el desarrollo de la ciencia, la comprensión de los genes por parte de las personas se profundiza constantemente. Desde la comprensión inicial de los factores genéticos hasta las propiedades químicas de los genes
La comprensión de la naturaleza ha impulsado la genética desde la genética clásica más temprana, pasando por la citogenética, la genética bioquímica y finalmente hasta el nivel de la genética molecular.
Segmento.
[Referencia].
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Genes, portadores de información genética
Ren Benming, Wang Hong
(Departamento de Biología, Universidad Xu, Xi'an, 710061, China)
Resumen: Este artículo analiza el origen y desarrollo de los genes. Historia genética
La historia es la historia de la búsqueda de genes y el estudio de genes.
Palabras clave: información genética; genes; ADN