Choose fontsize:
Witamy, Gość. Zaloguj się lub zarejestruj.
 
Strony: 1   Do dołu
  Drukuj  
Autor Wątek: Krótka historia DNA i RNA  (Przeczytany 8402 razy)
0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.
Michał-Anioł
Moderator Globalny
Ekspert
*****
Wiadomości: 669


Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym


Zobacz profil
« : Lipiec 04, 2010, 13:57:39 »

Jednym z kluczowych zagadnień biologii XX wieku, a także obecnie, jest natura oraz
mechanizmy funkcjonowania genów. Wielokierunkowe badania genetyczne i biochemiczne
doprowadziły do rozpoznania kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) jako materiału
genetycznego i ostatecznie zaproponowania w 1953 roku modelu jego struktury
w postaci podwójnej prawoskrętnej helisy. Odkrycie to stało się nie tylko podstawą dla
rozwoju współczesnej biologii molekularnej, ale przede wszystkim przełomem w poznaniu
i zrozumieniu mechanizmów dziedziczenia oraz kodu genetycznego.
W 1958 roku Francis Crick, jeden z odkrywców struktury podwójnej helisy DNA,
ogłosił centralny dogmat biologii molekularnej, według którego informacja genetyczna
przepływa jednokierunkowo od DNA (główny nośnik odpowiedzialny za jej przekazywanie
z pokolenia na pokolenie), przez RNA (przekaźnik stanowiący matrycę), do białek,
będących składnikami budulcowymi komórek oraz czynnikami wykonawczymi i regulatorowymi
praktycznie wszystkich procesów komórkowych

Pomimo późniejszych zaskakujących odkryć, które pokazały np., że w przypadku
niektórych wirusów możliwe jest przepisywanie oryginalnej informacji z RNA na DNA,
główna teza, którą niesie ze sobą ten dogmat, pozostaje niezmienna. Nie ma również
możliwości przepływu informacji genetycznej w kierunku odwrotnym, czyli od białek
do RNA czy DNA, które są jedynymi jej nośnikami. Ponadto, we wszystkich organizmach
komórkowych transmisja informacji zawartej w DNA wymaga etapu pośredniego
w postaci RNA, stanowiącego instrukcję (matrycę) dla syntezy białka. W latach 60.
ubiegłego wieku rozszyfrowany został kod genetyczny, tłumaczący sekwencję nukleotydów
w RNA (świat kwasów nukleinowych) na sekwencję aminokwasów (świat białek)
w kodowanym białku. 20 lat później okazało się, że RNA w komórce spełniają nie tylko
rolę pośrednika (matrycowe RNA, ang. messenger RNA, mRNA) w przekazywaniu
informacji genetycznej pomiędzy DNA a białkami, ale również inne funkcje, w tym katalityczne,
które przez wiele lat uznawane były za wyłączną domenę białek. Okazało się,
że z trzech głównych komórkowych makrocząsteczek: DNA, RNA i białek, tylko RNA
może być jednocześnie nośnikiem informacji genetycznej (podobnie do DNA) oraz
katalizatorem (podobnie jak białka).
W ostatnich latach, wraz z rozwojem badań genomów, coraz częściej pojawiały się
doniesienia wskazujące na udział RNA w regulacji ekspresji genów . Wbrew
wcześniejszym obserwacjom, według których synteza odpowiednich białek zależna jest
od aktywności czynników transkrypcyjnych, które poprzez rozpoznawanie i wiązanie do
DNA aktywują i wyłączają geny, okazało się, że komórkowe mechanizmy sterujące są
bardziej złożone i w licznych przypadkach oparte na cząsteczkach niekodujących RNA
Kiedy w 2001 roku poznano sekwencję nukleotydową genomu człowieka, okazało
się, że wbrew wcześniejszym obliczeniom liczba genów dla białek szacowana początkowo
na ok. 100 000 jest ponadtrzykrotnie mniejsza i wynosi ok. 30 000, a same regiony
kodujące białka stanowią zaledwie 1,5-2% całkowitego DNA jądrowego. Pozostała część
ludzkiego genomu (ok. 98%) to sekwencje, których funkcje pozostają w znacznym stopniu
niewyjaśnione.
Genom człowieka jest 20-krotnie większy od genomu D. melanogaster,
lecz koduje zaledwie 2 razy więcej białek. Wskazuje to, że liczba zawartych w DNA genów
białkowych nie jest jedynym czynnikiem decydującym o różnorodności form życia.
cały text tutaj:
http://www.portalwiedzy.pan.pl/images/stories/pliki/publikacje/nauka/2008/02/N_208_05_Barciszewski.pdf
Zapisane

Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie odnowić świat
Michał-Anioł
Moderator Globalny
Ekspert
*****
Wiadomości: 669


Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym


Zobacz profil
« Odpowiedz #1 : Lipiec 31, 2010, 16:08:21 »

Ludzkie DNA nie tylko jest w niewielkim ułamku odmienne od genomu innych zwierząt na naszej planecie. Ludzki genom zawiera w sobie mnóstwo zapożyczeń, jakie nagromadziły się przez miliony lat ewolucji, w tym mnóstwo, bo aż 8% DNA pochodzącego od retrowirusów (retrowirusem jest na przykład HIV). Do tej pory jednak sądzono, że inne rodziny wirusów nie zostawiły nam tego rodzaju „prezentów". Najnowsze badania pokazały, że zawieramy w sobie również materiał genetyczny wirusów RNA, i to tak groźnych, jak Ebola.

Zespół badawczy, w skład którego weszli naukowcy z Institute for Cancer Research at Fox Chase Cancer (Anna Marie Skalka) oraz Institute for Advanced Study in Princeton (Vladimir A. Belyi, Arnold J. Levine) przeprowadzili zaawansowane badania porównawcze, które zmusiły świat naukowy do weryfikacji obecnego stanu wiedzy. Porównali oni niemal 7 tysięcy wirusowych genów ze wszystkich znanych rodzin wirusów (poza retrowirusami) z genomami w postaci pojedynczych nici RNA do genomów 48 gatunków kręgowców, w tym genomu ludzkiego. W ten sposób odkryli oni 80 różnych wirusowych sekwencji genetycznych, występujących integralnie u 19 różnych gatunków kręgowców, w tym człowieka. Niemal wszystkie wirusowe sekwencje pochodziły od dawnych protoplastów bornawirusów oraz wirusów Marburga/Ebola, powodujących śmiertelne gorączki krwotoczne i choroby neurologiczne. Odkrycie było zaskoczeniem; pokazało, że ludzki materiał genetyczny ma szersze pochodzenie niż dotąd sądzono.

Jak wyjaśniają autorzy badań, znalezione fragmenty pochodzą od wirusów RNA, które nie posiadają i nie korzystają w ogóle z DNA. Nie jest przy tym znany żaden mechanizm, przy pomocy którego mogłyby wstrzykiwać swój materiał genetyczny do genomu nosiciela. Co więcej, niektóre nawet nie przenikają do jądra komórkowego podczas replikacji swojego RNA.

Sposób, w jaki te sekwencje genetyczne przetrwały tyle czasu - niektóre nawet 40 milionów lat - sugeruje, że dawały one nosicielowi jakieś korzyści w procesie ewolucji. Być może dawały ochronę przed zakażeniami, byłby to zatem - zdaniem autorów - rodzaj naturalnej szczepionki. Studium sugeruje, że integracja tych fragmentów przebiegała dzięki mediacji tzw. elementów LINE (rodzaju retrotranspozonów non-LTR).

Odnotowano również ekspresję niektórych z tych wirusowych fragmentów w ludzkich tkankach. Może to oznaczać, że są one aktywne i wciąż pełnią jakąś rolę. Dowiedzenie istnienia ich funkcji w organizmie wymagać będzie jednak dalszych badań.

http://kopalniawiedzy.pl/wirusy-RNA-DNA-zapozyczone-bornawirusy-wirus-Marburga-Ebola-Anna-Marie-Skalka-Vladimir-A-Belyi-Arnold-J-Levine-Fox-Chase-Cancer-Institute-for-Advanced-Study-10991.html
Zapisane

Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie odnowić świat
Michał-Anioł
Moderator Globalny
Ekspert
*****
Wiadomości: 669


Nauka jest tworem mistycznym i irracjonalnym


Zobacz profil
« Odpowiedz #2 : Sierpień 23, 2010, 19:37:19 »

Pramatka Ewa, od której pochodzą współcześni ludzie, żyła 200 tys. lat temu - dowodzą wyniki badań opublikowane w "Theoretical Population Biology". Badania prowadzone były przez naukowców z Politechniki Śląskiej w Gliwicach i z Rice University w Teksasie.
 
 
Pramatka Ewa nazwana jest przez genetyków Ewą mitochondrialną. Nazwa ta pochodzi od sposobu określenia jej wieku w badaniach naukowych, do których wykorzystano geny zawarte w ludzkich mitochondriach (mtDNA). W każdej komórce eukariotycznej znajdują się mitochondria (organella komórkowe), które dzielą się autonomicznie niezależnie od niej. Materiał genetyczny obecny w mitochondriach dziedziczy się inaczej niż ten zawarty w jądrach komórkowych. Geny jądrowe (DNA) otrzymujemy po obojgu rodzicach, podczas gdy DNA mitochondrialny (mtDNA) tylko po matce.

Naukowcy przeprowadzili badania statystyczne, w których przeanalizowali 10 modeli matematycznych, zaprojektowanych do ustalenia czasu życia "pramatki Ewy". Autorzy tych modeli decydowali się na wprowadzenie różnych teoretycznych założeń dotyczących m.in. migracji i rozprzestrzeniania się ludzi na Ziemi. W zależności od decyzji, jakie podejmowali, otrzymywali nieco inne rezultaty.

Poszukiwanie mitochondrialnej Ewy polega na porównywaniu profilu genetycznego przypadkowych dawców oraz ustalaniu stopnia podobieństwa i różnicy pomiędzy poszczególnymi genami. Dzięki temu naukowcy potrafią ustalić stopień, w jakim dwóch różnych dawców jest ze sobą spokrewnionych. Na podstawie DNA mitochondrialnego nie można przeprowadzić podobnych badań w poszukiwaniu "praojca Adama", ponieważ to DNA przekazywane jest wyłącznie po linii matki.

Genom w mitochondriach (czyli częściach komórki pełniących funkcję "elektrowni") jest prostszy od genomu w jądrze komórkowym. Ten pierwszy zawiera kilkadziesiąt genów, ten drugi - aż 20 tys. Poszukiwanie podobieństw i różnic tylu genów od wielkiej liczby dawców byłoby sporym obciążeniem nawet dla najszybszych superkomputerów.

Dlatego naukowcy skupiają się na mitochondriach. Oprócz 37 genów, które rzadko się zmieniają, mitochondria zawierają obszar "hiper-zmienności". Zmienia się on na tyle szybko, że można go użyć jako molekularnego zegara do odmierzania czasu.

A zatem można dzięki niemu ustalić, kiedy zachodziły kluczowe mutacje i w rezultacie, kiedy żyła pramatka Ewa. Należy "przetłumaczyć" różnice pomiędzy sekwencją genów u dawców na to, jak one ewoluowały w czasie - opisuje Krzysztof Cyran z Politechniki Śląskiej. - A to jak one ewoluują w czasie, zależy od modelu ewolucji, jakiego używamy.

Nasze odkrycia kładą nacisk na konieczność uwzględniania przypadkowej natury procesów kształtujących populacje, takich jak wzrost populacji i jej zanik - komentuje współautor badań Marek Kimmel, profesor statystyki z Rice University. Jak dodaje, klasyczne modele nie zawsze biorą pod uwagę przypadkowe procesy.

Próba wyznaczenia daty życia mitochondrialnej Ewy to przykład, w jaki sposób naukowcy, zajmując się genetyczną przeszłością, poznają naturę mutacji genetycznych, selekcji i innych procesów genetycznych, które grają kluczową rolę w rozwoju wielu chorób.

Każdy taki model jest swego rodzaju równaniem. Wprowadzane są dane, które niekiedy opierają się na przypuszczeniach i w oparciu o te dane otrzymujemy wynik. Dotyczy to np. częstotliwości genetycznych mutacji. W tym przypadku wynik równania to data życia mitochondrialnej Ewy.

Naukowcy podkreślają, że w ciągu ostatnich dekad modele statystyczne dotyczące rozwoju ludzkich populacji są coraz bardziej precyzyjne.

Badania zostały sfinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Cancer Prevention and Research Institute of Texas.
http://przyszloscwprzeszlosci.info/historia/89-archeologia/2158-naukowcy-okrelili-kiedy-ya-qpramatka-ewaq
Zapisane

Wierzę w sens eksploracji i poznawania życia, kolekcjonowania wrażeń, wiedzy i doświadczeń. Tylko otwarty i swobodny umysł jest w stanie odnowić świat
Strony: 1   Do góry
  Drukuj  
 
Skocz do:  

Powered by SMF 1.1.11 | SMF © 2006-2008, Simple Machines LLC | Sitemap
BlueSkies design by Bloc | XHTML | CSS

Polityka cookies
Darmowe Fora | Darmowe Forum

killers pyn brodria svcraft foxlive