DNS: cilvēka izcelsmes noslēpums. Kas ir DNS - dezoksiribonukleīnskābe Vīrusi piedalījās cilvēka genoma veidošanā

Daudzi cilvēki, saskaroties ar nepieciešamību veikt DNS pārbaudi, jautā: vai DNS ekspertīze var būt nepareiza? Ņemot vērā, ka nereti pārbaudes rezultāts ir nepieciešams ne tikai personisku apsvērumu dēļ, bet arī iesniegšanai tiesā, jautājums šķiet pamatots.

Ģenētisko pētījumu centra Lab-DNK eksperti skaidro, ka analīzi nevar apšaubīt, ja tā veikta medicīnas centrā ar stabilu reputāciju. Nav nozīmes tam, vai DNS tests ir informatīvs (pašam), vai tā ir pirmstiesas/tiesas ģenētiskā ekspertīze ar tiesas rīkojumu – abas analīzes tiek veiktas, izmantojot tieši to pašu tehnoloģiju, un mūsdienīga profesionāla pieeja novērš DNS testa kļūdas iespējamība. Lab-DNS laboratorijās katrs
reģistrācijas nodaļā pieņemtais ģenētiskais materiāls tiek pilnībā depersonalizēts un tikai pēc tam tiek nodots divām atsevišķām ģenētiķu grupām, pēc laboratorisko rezultātu saņemšanas tiek salīdzinātas. Tā kā katru dienu tiek veikti simtiem pētījumu, tas palīdz novērst cilvēcisko faktoru un neobjektivitāti.

Tiesu iestādes nereti iesaka uzticamu pētniecības laboratoriju, kas pazīstama ar savu augsti kvalificēto personālu un
medicīniskā noslēpuma ievērošana. Ir vērts pievērst uzmanību tam, vai klīnika slēdz līgumu, vai tas dod garantiju rezultātam

Svarīga informācija
Tiesa var Jums ieteikt ekspertu organizāciju, taču saskaņā ar federālo likumu “Par konkurences aizsardzību” Jums ir tiesības pašam izvēlēties darbuzņēmēju, iesniedzot tiesā Jūsu izvēlētās laboratorijas licences un kvalifikāciju. Priekš kam? Vidējās izmaksas paternitātes noteikšanai
valsts laboratorija - 30 000 ₽. Līdzīga pētījuma vidējās izmaksas mūsdienu komerciālajās laboratorijās ir 13 800 rubļu.

TESTA REZULTĀTI VAI DNS TESTS VAR BŪT KĻŪDA

Inovatīvā uzņēmumā veikts DNS tests paternitātes faktu apstiprina par 99,9999%. Bet cilvēki pastāvīgi domā, vai ir iespējams viltot DNS testu? Bieži vien rezultāts tiek dots ar garu skaitļu asti, kas vēl vairāk apstiprina faktu, ka konkrētais vīrietis ir bērna bioloģiskais tēvs.Starp citu, ekspertīzes veicējs par rezultātu ir kriminālatbildīgs. Aktuālā problēma, vai ģenētiskā ekspertīze var būt nepareiza, jau sen ir satraukusi zinātnieku un parasto cilvēku prātus.

Vai ir iespējams viltot DNS testu - Lai atbildētu uz šo jautājumu, ir nedaudz jāiedziļinās procesā un jāizceļ vietas, kur var "kļūdīties".

materiālu vākšana DNS ekstrakcijai

Jau šajā posmā negodīgi uzņēmumi var aizstāt aploksnes ar materiālu vai pašām zondēm - kā no tā izvairīties? Atbilde ir vienkārša - nedzenieties pēc cenas, jo šādi uzņēmumi parasti veic testus lētāk nekā citi (un tas nav fakts, ka viņi to dara), tāpēc uzticieties tikai profesionāļiem, ģenētisko pētījumu centrā Lab-DNA iegūtos datus var pārbaudīts jebkurā neatkarīgā laboratorijā.

Svarīga informācija
Runājot par DNS paraugu ņemšanas kvalitāti, jums nav jāuztraucas, ja procedūra tiek veikta nolaidīgi, materiāls vienkārši netiks pieņemts darbam. Tātad
vai nu mūsu ģenētiķi saņems jauktu profilu (no vairāk kā 1 personas), vai arī nevarēs pilnībā izolēt profilu (gadījumā, ja materiāla nepietiek, vai tas ir degradējies). Abos gadījumos ģenētiskā izmeklēšana tiks atteikta, un pacienti tiks nosūtīti atkārtotai pārbaudei.

DNS PATERITĀTES TESTA REZULTĀTU APSTIPRINĀŠANA VAI ATRUNA

Mūsu praksē paternitātes testa rezultāts svārstās vidēji no 99,95…. līdz 99,9999 (ja pētījums iziet cauri 25 lokusiem), vai 100%, ja ir atspēkojums. Ja skeptiķi uzskata, ka 100% rezultāta neesamība pieļauj kļūdu, tad viņi maldās. Paternitātes indekss tiek aprēķināts kā katras lokusa indeksu summa, un, pamatojoties uz formulu, tas vienkārši nevar sasniegt 100 procentus.

Tāpēc tiem, kas domā par jautājumu, vai DNS pārbaude var būt nepareiza, vajadzētu tikai sīkāk izprast procesa sarežģītību.

Interesants fakts (vai DNS tests var būt nepareizs?)
Jā, varbūt. Neliela procenta daļa tiek atvēlēta tam, ka katram iespējamajam tēvam ir teorētiski identisks dvīņubrālis. Identiskie dvīņi ir pilnīgi ģenētiski identiski, tāpēc paternitātes testa rezultāti dvīņiem būs tieši tādi paši.

VAI DNS IZMEKLĒŠANA VAR BŪT KĻŪDA?

Vispirms jums ir jāsaprot, kā DNS pārbaude atšķiras no DNS testa. Tehniski šie ir divi absolūti identiski testi. Atšķirība ir tikai bioloģiskā materiāla ņemšanas procedūrā DNS ekstrakcijai un ziņojuma noformējumā/veidā.

Ja runājam par parastu DNS izpēti, tad saprotams, ka materiālu var savākt gan centra darbinieki, gan parasti cilvēks. Materiāls var būt gan standarta (vaigu epitēlijs), gan nestandarta. Šādu DNS testu var veikt gan oficiāli, gan pilnīgi anonīmi. Pētījuma rezultāts tiek izsniegts uz uzņēmuma numurētas veidlapas (apzīmogots papīrs ar ūdenszīmēm, ar eksperta ģenētiķa personīgo parakstu).

Ar to domājot ģenētisko izmeklēšanu, lai noskaidrotu paternitāti/mātišķību (vai jebkādas citas attiecības) - šeit viss ir stingri! Visiem pētījuma dalībniekiem ir nepieciešami personu apliecinoši dokumenti, bioloģiskā materiāla vākšana

Svarīgs!
Ja kāds no dalībniekiem ir nepilngadīgs, viņam jābūt vecāku pavadībā (apliecināts ar dzimšanas apliecību). Ja tas nav iespējams, bērnam ir jābūt oficiālam aizbildnim, ko apliecina aizbildnības dokuments.

DNS ekstrakcija tiek veikta liecinieku klātbūtnē ar parakstu saskaņā ar 307 Art. Krievijas Federācijas Kriminālkodekss. Visi dokumenti tiek kopēti un apliecināti, un, ja DNS pētījumā ir nepilngadīgas personas, tās tiek fotografētas, lai identificētu personu. Aploksnes ar bioparaugiem ir aizzīmogotas un apzīmogotas. Laboratorijā tiek atvērtas aploksnes foto fiksācijai, un atskaites rezultāts tiek nodrošināts uz 25-30 loksnēm un aizzīmogots.

Principā ir gandrīz neiespējami maldināt DNS testu, it īpaši, ja tas ir ģenētiskais DNS izmeklējums! Secinājumu paraugi izskatās šādi!

informācijas paraugs
paternitātes DNS tests

Secinājuma paraugs par tiesas (pirmstiesas) norisi
ģenētiskā pārbaude, lai noteiktu paternitāti

DNS ir visas dzīvības pamatā uz zemes. Dezoksiribonukleīnskābe nodrošina ģenētiskā līmenī visa, kas katram no mums ir raksturīgs, uzglabāšanu, pārnešanu un ieviešanu. Desmitiem zinātnieku visā pasaulē velta savu laiku šīs unikālās molekulas izpētei, pastāvīgi veicot pārsteidzošus atklājumus.

Daži no tiem ir iekļauti mūsu pašreizējā Top 10 pārsteidzošākie DNS fakti.

10. Katra cilvēka šūna satur 47 DNS molekulas.

Bet, ja visu mūsu ķermeņa šūnu DNS ir “atritināta”, tad tās stiepsies 16 miljardu kilometru garumā. Tas ir, apmēram attālums no Zemes līdz Plutonam un atpakaļ vai 30 reizes no Zemes līdz Saulei un tad atpakaļ.

9. Cilvēka genoms nav garākais

Zinātnieki pēta ne tikai dzīvnieku, bet arī augu genomu. Tādējādi īpašnieks ir ziedošais augs Paris japonica no Japānas garākais genoms- aptuveni 150 miljardi bāzes pāru. Tas ir aptuveni 50 reizes lielāks par cilvēka genoma garumu.

8. DNS ķēdē var mākslīgi ievadīt svešzemju gēnus

Tātad 2006. gadā zinātnieki audzēja sivēnus, kas izstaro patīkamu zaļu mirdzumu. Lai to izdarītu, cūkas DNS ķēdē tika “iegults” proteīna gēns, kas aizgūts no medūzas, kas fluorescē ar zaļo gaismu. Turklāt mirdz ne tikai sivēniem āda, bet arī visi iekšējie orgāni.

7 DNS pierāda, ka neandertālieši un cilvēki ir krustojušies

Pirms desmitiem tūkstošu gadu divas cilvēces attīstības nozares unikāli krustojās un radīja pēcnācējus. Par to zinātniekiem stāstīja Itālijā atrasto skeletu DNS pētījums, kuru vecums ir 35-40 tūkstoši gadu.

6. Vienai personai var būt divi DNS komplekti

Dažas grūtniecības sākas ar dvīņu attīstību, bet pamazām viens no embrijiem “absorbē” otru ļoti agrīnā attīstības stadijā. Rezultātā dzimušie cilvēki dažkārt izrādās divu dažādu DNS kopu nesēji.

5. DNS ir labākais informācijas nesējs pasaulē

Zinātniekiem no Hārvardas izdevies "uzlauzt" DNS kodu un noskaidrot, ka vienā gramā tā var uzglabāt 700 terabaitus informācijas. Lai saglabātu šādu apjomu mums pazīstamos datu nesējos, būtu nepieciešami 150 kg cieto disku.

4. DNS radīs revolūciju kriminālistikā

Jau šobrīd speciālisti spēj atpazīt personu pēc tā dēvētā "DNS pieskāriena" paliekām. Šīs pēdas paliek pirkstu nospiedumos, ko kriminālisti atrod nozieguma vietā.

3. Vīrusi piedalījās cilvēka genoma veidošanā

Vismaz 8% mūsu genoma veido dažādi vīrusi. Viņu ģenētiskais kods tika iebūvēts cilvēka kodā ilgu tūkstošgades evolūcijas procesā, kļūstot par daļu no katra no mums normālas DNS.

2 DNS pierādīti vikingi atklāja Ameriku

Četru islandiešu ģimeņu DNS pētījums parādīja, ka viņu ģenētiskajam kodam ir pazīmes, kas raksturīgas indiāņiem. Līdz ar to skarbie vikingi savas sievas atveda no cietzemes, kas oficiāli tika atklāta gadsimtiem vēlāk.

1. Zemes ievērojamo cilvēku DNS tiek glabāta kosmosā

2008. gadā Sojuz nogādāja SKS “Nemirstības disku”, kurā tika ierakstīts konkrētā apgabalā izcilo zemes iedzīvotāju ģenētiskais kods. Piemēram, diskā ir digitalizēta fiziķa Stīvena Hokinga un Playboy modeļa Džo Garsijas DNS. "Nemirstības disks" ir paredzēts, lai palīdzētu atdzīvināt cilvēci apokalipses gadījumā.

Šūnu DNS saīsinājums daudziem ir pazīstams no skolas bioloģijas kursa, taču daži var viegli atbildēt, kas tas ir. Tūlīt pēc skolas beigšanas atmiņā paliek tikai neskaidrs priekšstats par iedzimtību un ģenētiku. Zināt, kas ir DNS un kāda ir tās ietekme uz mūsu dzīvi, dažkārt var būt ļoti nepieciešama.

DNS molekula

Bioķīmiķi izšķir trīs veidu makromolekulas: DNS, RNS un olbaltumvielas. Dezoksiribonukleīnskābe ir biopolimērs, kas ir atbildīgs par datu pārraidi par sugas iedzimtajām iezīmēm, īpašībām un attīstību no paaudzes paaudzē. Tās monomērs ir nukleotīds. Kas ir DNS molekulas? Tā ir galvenā hromosomu sastāvdaļa un satur ģenētisko kodu.

DNS struktūra

Iepriekš zinātnieki iztēlojās, ka DNS struktūras modelis ir periodisks, kur atkārtojas vienas un tās pašas nukleotīdu grupas (fosfātu un cukura molekulu kombinācijas). Noteikta nukleotīdu secības kombinācija nodrošina iespēju "kodēt" informāciju. Pateicoties pētījumiem, izrādījās, ka dažādu organismu uzbūve ir atšķirīga.

Amerikāņu zinātnieki Aleksandrs Ričs, Deivids Deiviss un Gerijs Felsenfelds ir īpaši slaveni, pētot jautājumu par to, kas ir DNS. 1957. gadā viņi iepazīstināja ar trīs spirāles nukleīnskābes aprakstu. Pēc 28 gadiem zinātnieks Maksims Davidovičs Frenks-Kamenitskis demonstrēja, kā dezoksiribonukleīnskābe, kas sastāv no divām spirālēm, tiek salocīta H-veida formā no 3 pavedieniem.

Dezoksiribonukleīnskābes struktūra ir divpavedienu. Tajā nukleotīdi ir savienoti pa pāriem, veidojot garas polinukleotīdu ķēdes. Šīs ķēdes, izmantojot ūdeņraža saites, ļauj izveidot dubultspirāli. Izņēmums ir vīrusi, kuriem ir vienpavedienu genoms. Ir lineāra DNS (daži vīrusi, baktērijas) un cirkulāra (mitohondriji, hloroplasti).

DNS sastāvs

Nezinot, no kā sastāv DNS, medicīnā nebūtu nekādu sasniegumu. Katrs nukleotīds sastāv no trim daļām: pentozes cukura atlikuma, slāpekļa bāzes un fosforskābes atlikuma. Pamatojoties uz savienojuma īpašībām, skābes var saukt par dezoksiribonukleīnskābes vai ribonukleīnskābes. DNS satur milzīgu skaitu mononukleotīdu no divām bāzēm: citozīna un timīna. Turklāt tas satur pirimidīna atvasinājumus, adenīnu un guanīnu.

Bioloģijā ir DNS definīcija – junk DNS. Tās funkcija joprojām nav zināma. Alternatīva nosaukuma versija ir "nekodēts", kas nav taisnība, jo tajā ir kodējoši proteīni, transpozoni, taču arī to mērķis ir noslēpums. Viena no darba hipotēzēm liecina, ka noteikts daudzums šīs makromolekulas veicina genoma strukturālo stabilizāciju saistībā ar mutācijām.

Kur ir

Atrašanās vieta šūnā ir atkarīga no sugas īpašībām. Vienšūnu DNS atrodas membrānā. Citās dzīvās būtnēs tas atrodas kodolā, plastidos un mitohondrijās. Ja runājam par cilvēka DNS, tad to sauc par hromosomu. Tiesa, tā nav gluži taisnība, jo hromosomas ir hromatīna un dezoksiribonukleīnskābes komplekss.

Loma būrī

DNS galvenā loma šūnās ir iedzimto gēnu pārnešana un nākamo paaudžu izdzīvošana. No tā ir atkarīgi ne tikai topošā indivīda ārējie dati, bet arī raksturs un veselība. Dezoksiribonukleīnskābe ir superspirālā stāvoklī, bet kvalitatīvam dzīves procesam tai jābūt nesagrieztai. Ar to viņai palīdz enzīmi - topoizomerāzes un helikāzes.

Topoizomerāzes ir nukleāzes, tās spēj mainīt vērpšanas pakāpi. Vēl viena to funkcija ir dalība transkripcijā un replikācijā (šūnu dalīšanās). Helikāzes sarauj ūdeņraža saites starp bāzēm. Ir ligāzes enzīmi, kas “šķērso” sarautās saites, un polimerāzes, kas ir iesaistītas jaunu polinukleotīdu ķēžu sintēzē.

Kā tiek atšifrēta DNS

Šis bioloģijas saīsinājums ir pazīstams. DNS pilns nosaukums ir dezoksiribonukleīnskābe. Ne visi to var pateikt pirmo reizi, tāpēc DNS dekodēšana runā bieži tiek izlaista. Ir arī jēdziens RNS - ribonukleīnskābe, kas sastāv no aminoskābju sekvencēm olbaltumvielās. Tie ir tieši saistīti, un RNS ir otrā svarīgākā makromolekula.

Cilvēka DNS

Cilvēka hromosomas kodolā ir atdalītas, padarot cilvēka DNS par stabilāko, pilnīgāko informācijas nesēju. Ģenētiskās rekombinācijas laikā spirāles tiek atdalītas, notiek vietņu apmaiņa un pēc tam savienojums tiek atjaunots. DNS bojājumu dēļ veidojas jaunas kombinācijas un raksti. Viss mehānisms veicina dabisko atlasi. Joprojām nav zināms, cik ilgi viņa ir atbildīga par genoma nodošanu un kāda ir viņas vielmaiņas evolūcija.

Kas atklāja

Pirmie DNS struktūras atklājumi tiek piedēvēti angļu biologiem Džeimsam Vatsonam un Frensisam Krikam, kuri 1953. gadā atklāja molekulas strukturālās iezīmes. 1869. gadā to atrada Šveices ārsts Frīdrihs Mišers. Viņš pētīja dzīvnieku šūnu ķīmisko sastāvu ar leikocītu palīdzību, kas masveidā uzkrājas strutainos bojājumos.

Mišers pētīja veidus, kā mazgāt leikocītus, izolētus proteīnus, kad atklāja, ka bez tiem ir vēl kaut kas. Apstrādes laikā trauku dibenā izveidojās pārslu nogulsnes. Izpētījis šīs nogulsnes mikroskopā, jaunais ārsts atklāja kodolus, kas palikuši pēc apstrādes ar sālsskābi. Tajā bija savienojums, ko Frīdrihs sauca par nukleīnu (no latīņu valodas nucleus — kodols).

Labajā pusē ir lielākā cilvēka DNS spirāle, kas uzbūvēta no cilvēkiem Varnas (Bulgārija) pludmalē, kas tika iekļauta Ginesa rekordu grāmatā 2016. gada 23. aprīlī.

Dezoksiribonukleīnskābe. Galvenā informācija

DNS (dezoksiribonukleīnskābe) ir sava veida dzīves plāns, sarežģīts kods, kas satur datus par iedzimtu informāciju. Šī sarežģītā makromolekula spēj saglabāt un pārsūtīt iedzimtu ģenētisko informāciju no paaudzes paaudzē. DNS nosaka tādas jebkura dzīva organisma īpašības kā iedzimtība un mainīgums. Tajā iekodētā informācija nosaka visu jebkura dzīva organisma attīstības programmu. Ģenētiski iestrādāti faktori nosaka visu cilvēka un jebkura cita organisma dzīves gaitu. Mākslīga vai dabiska ārējās vides ietekme var tikai nedaudz ietekmēt atsevišķu ģenētisko īpašību kopējo smagumu vai ietekmēt ieprogrammēto procesu attīstību.

Dezoksiribonukleīnskābe(DNS) ir makromolekula (viena no trim galvenajām, pārējās divas ir RNS un olbaltumvielas), kas nodrošina uzglabāšanu, pārnešanu no paaudzes paaudzē un ģenētiskās programmas īstenošanu dzīvo organismu attīstībai un funkcionēšanai. DNS satur informāciju par dažāda veida RNS un proteīnu struktūru.

Eikariotu šūnās (dzīvnieki, augi un sēnes) DNS ir atrodama šūnu kodolā kā daļa no hromosomām, kā arī dažās šūnu organellās (mitohondrijās un plastidos). Prokariotu organismu (baktēriju un arheju) šūnās no iekšpuses pie šūnas membrānas ir piestiprināta apļveida vai lineāra DNS molekula, tā sauktais nukleoīds. Viņiem un zemākajiem eikariotiem (piemēram, raugam) ir arī nelielas autonomas, galvenokārt apļveida DNS molekulas, ko sauc par plazmīdām.

No ķīmiskā viedokļa DNS ir gara polimēra molekula, kas sastāv no atkārtotiem blokiem - nukleotīdiem. Katrs nukleotīds sastāv no slāpekļa bāzes, cukura (dezoksiribozes) un fosfātu grupas. Saites starp nukleotīdiem ķēdē veido dezoksiriboze ( NO) un fosfātu ( F) grupas (fosfodiestera saites).

Rīsi. 2. Nukletīds sastāv no slāpekļa bāzes, cukura (dezoksiribozes) un fosfātu grupas

Lielākajā daļā gadījumu (izņemot dažus vīrusus, kas satur vienpavedienu DNS) DNS makromolekula sastāv no divām ķēdēm, kuras viena pret otru ir orientētas ar slāpekļa bāzēm. Šī divpavedienu molekula ir savīti spirālē.

DNS ir četru veidu slāpekļa bāzes (adenīns, guanīns, timīns un citozīns). Vienas ķēdes slāpekļa bāzes ir savienotas ar otras ķēdes slāpekļa bāzēm ar ūdeņraža saitēm saskaņā ar komplementaritātes principu: adenīns savienojas tikai ar timīnu ( A-T), guanīns - tikai ar citozīnu ( G-C). Tieši šie pāri veido DNS spirālveida "kāpņu" "kāpnes" (sk. 2., 3. un 4. att.).

Rīsi. 2. Slāpekļa bāzes

Nukleotīdu secība ļauj "kodēt" informāciju par dažāda veida RNS, no kurām svarīgākās ir informācija jeb veidne (mRNS), ribosomāla (rRNS) un transportēšana (tRNS). Visi šie RNS veidi tiek sintezēti uz DNS šablona, ​​kopējot DNS sekvenci transkripcijas laikā sintezētajā RNS secībā un piedalās proteīnu biosintēzē (tulkošanas procesā). Papildus kodējošām sekvencēm šūnu DNS satur sekvences, kas veic regulējošas un strukturālas funkcijas.

Rīsi. 3. DNS replikācija

DNS ķīmisko savienojumu pamata kombināciju atrašanās vieta un kvantitatīvās attiecības starp šīm kombinācijām nodrošina iedzimtas informācijas kodēšanu.

Izglītība jauna DNS (replikācija)

1. Replikācijas process: DNS dubultās spirāles attīšana - komplementāru virkņu sintēze ar DNS polimerāzes palīdzību - divu DNS molekulu veidošanās no vienas.
2. Dubultā spirāle "atslēdzas" divās atzaros, kad fermenti sarauj saikni starp ķīmisko savienojumu bāzes pāriem.
3. Katrs zars ir jauns DNS elements. Jauni bāzes pāri tiek savienoti tādā pašā secībā kā vecākzarā.

Pēc dublēšanas tiek izveidotas divas neatkarīgas spirāles, kas izveidotas no sākotnējās DNS ķīmiskajiem savienojumiem un kurām ir vienāds ģenētiskais kods. Tādā veidā DNS spēj izvilkt informāciju no šūnas uz šūnu.

Sīkāka informācija:

NULEĪNSKĀBJU UZBŪVE

Rīsi. četri . Slāpekļa bāzes: adenīns, guanīns, citozīns, timīns

Dezoksiribonukleīnskābe(DNS) attiecas uz nukleīnskābēm. Nukleīnskābes ir neregulāru biopolimēru klase, kuru monomēri ir nukleotīdi.

NUKLEOTĪDI sastāv no slāpekļa bāze, kas savienots ar piecu ogļhidrātu ogļhidrātu (pentozi) - dezoksiriboze(DNS gadījumā) vai riboze(RNS gadījumā), kas savienojas ar fosforskābes atlikumu (H 2 PO 3 -).

Slāpekļa bāzes Ir divi veidi: pirimidīna bāzes - uracils (tikai RNS), citozīns un timīns, purīna bāzes - adenīns un guanīns.

Rīsi. 5. att. Nukleotīdu struktūra (pa kreisi), nukleotīda atrašanās vieta DNS (apakšā) un slāpekļa bāzu veidi (pa labi): pirimidīns un purīns

Oglekļa atomi pentozes molekulā ir numurēti no 1 līdz 5. Fosfāts savienojas ar trešo un piekto oglekļa atomu. Tādā veidā nukleīnskābes tiek savienotas kopā, veidojot nukleīnskābju ķēdi. Tādējādi mēs varam izolēt DNS virknes 3' un 5' galus:

Rīsi. 6. DNS virknes 3' un 5' galu izolēšana

Veidojas divi DNS pavedieni dubultspirāle. Šīs ķēdes spirālē ir orientētas pretējos virzienos. Dažādos DNS virknēs slāpekļa bāzes ir savienotas viena ar otru, izmantojot ūdeņraža saites. Adenīns vienmēr savienojas ar timīnu, un citozīns vienmēr apvienojas ar guanīnu. To sauc par komplementaritātes noteikums(cm. komplementaritātes principu).

Papildināmības noteikums:

A-T G-C

Piemēram, ja mums tiek dota DNS virkne, kurai ir secība

3'-ATGTCCTAGCTGCTCG - 5',

tad otrā ķēde to papildinās un vērsta pretējā virzienā - no 5' gala līdz 3' galam:

5'- TACAGGATCGACGAGC- 3'.

Rīsi. 7. DNS molekulas ķēžu virziens un slāpekļa bāzu savienojums, izmantojot ūdeņraža saites

DNS REPLIKĀCIJA

DNS replikācija ir DNS molekulas dubultošanas process, izmantojot šablonu sintēzi. Vairumā gadījumu dabiska DNS replikācijagruntējumsDNS sintēzei ir īss fragments (izveidots vēlreiz). Šādu ribonukleotīdu praimeru rada enzīms primāze (DNS primāze prokariotos, DNS polimerāze eikariotos), un pēc tam to aizstāj ar dezoksiribonukleotīdu polimerāzi, kas parasti veic remonta funkcijas (koriģē ķīmiskos bojājumus un DNS molekulas pārtraukumus).

Replikācija notiek daļēji konservatīvā veidā. Tas nozīmē, ka DNS dubultā spirāle atritinās un katrai tās ķēdei tiek pabeigta jauna ķēde saskaņā ar komplementaritātes principu. Tādējādi meitas DNS molekula satur vienu virkni no mātes molekulas un vienu tikko sintezētu. Replikācija notiek 3' līdz 5' virzienā no vecākvirsmas.

Rīsi. 8. DNS molekulas replikācija (dubultošanās).

DNS sintēze- tas nav tik sarežģīts process, kā varētu šķist no pirmā acu uzmetiena. Ja tā padomā, tad vispirms ir jāsaprot, kas ir sintēze. Tas ir process, kā kaut ko apvienot. Jaunas DNS molekulas veidošanās notiek vairākos posmos:

1) DNS topoizomerāze, kas atrodas replikācijas dakšas priekšā, sagriež DNS, lai atvieglotu tās attīšanu un attīšanu.
2) DNS helikāze, sekojot topoizomerāzei, ietekmē DNS spirāles "attīšanas" procesu.
3) DNS saistošie proteīni veic DNS virkņu saistīšanu, kā arī veic to stabilizāciju, neļaujot tām pielipt vienai pie otra.
4) DNS polimerāze δ(delta) , saskaņots ar replikācijas dakšas kustības ātrumu, veic sintēzivadošaisķēdes meitas uzņēmums DNS virzienā 5" → 3" uz matricas mātes DNS virknes virzienā no tā 3" gala līdz 5" galam (ātrums līdz 100 bāzes pāriem sekundē). Šie notikumi par šo mātes DNS virknes ir ierobežotas.

Rīsi. 9. DNS replikācijas procesa shematisks attēlojums: (1) atpaliekošā virkne (atpaliek virkne), (2) vadošā virkne (vadošā virkne), (3) DNS polimerāze α (Polα), (4) DNS ligāze, (5) RNS -praimeris, (6) primāze, (7) Okazaki fragments, (8) DNS polimerāze δ (Polδ ), (9) helikāze, (10) vienpavedienu DNS saistošie proteīni, (11) topoizomerāze.

Atpaliekošās meitas DNS virknes sintēze ir aprakstīta zemāk (skatīt zemāk). shēma replikācijas dakša un replikācijas enzīmu funkcija)

Papildinformāciju par DNS replikāciju sk

5) Tūlīt pēc citas pamatmolekulas daļas attīšanas un stabilizēšanas tā pievienojasDNS polimerāze α(alfa)un virzienā 5 "→3" sintezē praimeru (RNS praimeri) - RNS sekvenci uz DNS šablona ar garumu no 10 līdz 200 nukleotīdiem. Pēc tam fermentsizņemta no DNS virknes.

Tā vietā DNS polimerāzeα piestiprināts gruntskrāsas 3" galam DNS polimerāzeε .

6) DNS polimerāzeε (epsilons) it kā turpina pagarināt grunti, bet kā substrāts iegulstdezoksiribonukleotīdi(150-200 nukleotīdu apjomā). Rezultātā no divām daļām veidojas ciets pavediens -RNS(t.i. gruntējums) un DNS. DNS polimerāze εdarbojas, līdz sastopas ar iepriekšējā primerfragments Okazaki(sintezēts nedaudz agrāk). Pēc tam šis enzīms tiek noņemts no ķēdes.

7) DNS polimerāze β(beta) ir vietāDNS polimerāzes ε,pārvietojas tajā pašā virzienā (5" → 3") un noņem primeru ribonukleotīdus, vienlaikus ievietojot dezoksiribonukleotīdus to vietā. Enzīms darbojas līdz pilnīgai gruntējuma noņemšanai, t.i. līdz dezoksiribonukleotīdam (vēl vairāk iepriekš sintezētamDNS polimerāze ε). Ferments nespēj sasaistīt sava darba rezultātu un priekšā esošo DNS, tāpēc atstāj ķēdi.

Rezultātā meitas DNS fragments "guļ" uz mātes pavediena matricas. To sauc parOkazaki fragments.

8) DNS ligāze saista divas blakus esošās fragmenti Okazaki , t.i. 5 "-segmenta beigas, sintezētsDNS polimerāze ε,un iebūvēts 3" ķēdes galsDNS polimerāzeβ .

RNS STRUKTŪRA

Ribonukleīnskābe(RNS) ir viena no trim galvenajām makromolekulām (pārējās divas ir DNS un olbaltumvielas), kas atrodas visu dzīvo organismu šūnās.

Tāpat kā DNS, RNS sastāv no garas ķēdes, kurā tiek saukta katra saite nukleotīds. Katrs nukleotīds sastāv no slāpekļa bāzes, ribozes cukura un fosfātu grupas. Tomēr atšķirībā no DNS RNS parasti ir viens, nevis divi pavedieni. Pentozi RNS attēlo riboze, nevis dezoksiriboze (ribozei ir papildu hidroksilgrupa uz otrā ogļhidrāta atoma). Visbeidzot, DNS atšķiras no RNS slāpekļa bāzu sastāvā: timīna vietā ( T) uracils atrodas RNS ( U) , kas arī papildina adenīnu.

Nukleotīdu secība ļauj RNS kodēt ģenētisko informāciju. Visi šūnu organismi izmanto RNS (mRNS), lai programmētu olbaltumvielu sintēzi.

Šūnu RNS veidojas procesā, ko sauc transkripcija , tas ir, RNS sintēze uz DNS veidnes, ko veic īpaši fermenti - RNS polimerāzes.

Pēc tam Messenger RNS (mRNS) piedalās procesā, ko sauc pārraide, tie. proteīnu sintēze uz mRNS šablona, ​​piedaloties ribosomām. Citas RNS pēc transkripcijas tiek pakļautas ķīmiskām modifikācijām, un pēc sekundāro un terciāro struktūru veidošanās tās veic funkcijas, kas ir atkarīgas no RNS veida.

Rīsi. 10. Atšķirība starp DNS un RNS slāpekļa bāzes ziņā: timīna (T) vietā RNS satur uracilu (U), kas arī ir komplementārs adenīnam.

TRANSKripcija

Šis ir RNS sintēzes process uz DNS veidnes. DNS atvienojas vienā no vietām. Viena no ķēdēm satur informāciju, kas jāiekopē uz RNS molekulas – šo ķēdi sauc par kodēšanu. Otro DNS virkni, kas ir komplementāra kodējošajai virknei, sauc par šablona virkni. Transkripcijas procesā uz šablona ķēdes 3'-5' virzienā (gar DNS ķēdi) tiek sintezēta tai komplementāra RNS ķēde. Tādējādi tiek izveidota kodējošās virknes RNS kopija.

Rīsi. 11. Transkripcijas shematisks attēlojums

Piemēram, ja mums ir dota kodēšanas virknes secība

3'-ATGTCCTAGCTGCTCG - 5',

tad saskaņā ar komplementaritātes likumu matricas ķēde veiks secību

5'- TACAGGATCGACGAGC- 3',

un no tā sintezētā RNS ir secība

RAIDĪJUMS

Apsveriet mehānismu proteīnu sintēze uz RNS matricu, kā arī ģenētisko kodu un tā īpašībām. Tāpat skaidrības labad zemāk esošajā saitē iesakām noskatīties īsu video par transkripcijas un tulkošanas procesiem, kas notiek dzīvā šūnā:

Rīsi. 12. Olbaltumvielu sintēzes process: DNS kodē RNS, RNS kodē proteīnu

ĢENĒTISKAIS KODS

Ģenētiskais kods- proteīnu aminoskābju secības kodēšanas metode, izmantojot nukleotīdu secību. Katru aminoskābi kodē trīs nukleotīdu secība – kodons vai triplets.

Ģenētiskais kods, kas kopīgs lielākajai daļai pro- un eikariotu. Tabulā ir uzskaitīti visi 64 kodoni un norādītas atbilstošās aminoskābes. Bāzes secība ir no 5" līdz 3" mRNS galam.

1. tabula. Standarta ģenētiskais kods

1 pamats nē	2. bāze								3 pamats nē
	U		C		A		G
U	U U U	(Phe/F)	U C U	(Ser/S)	U A U	(Tyr/Y)	U G U	(Cys/C)	U
	U U C		U C C		U A C		U G C		C
	U U A	(Leu/L)	U C A		U A A	Apturēt kodonu**	U G A	Apturēt kodonu**	A
	U U G		U C G		U A G	Apturēt kodonu**	U G G	(Trp/W)	G
C	C U U		C C U	(Pro/P)	C A U	(Viņa/H)	C G U	(Arg/R)	U
	C U C		C C C		C A C		C G C		C
	C U A		C C A		C A A	(Gln/Q)	CGA		A
	C U G		C C G		C A G		C G G		G
A	A U U	(Ile/I)	A C U	(Thr/T)	A A U	(Asn/N)	A G U	(Ser/S)	U
	A U C		A C C		A A C		A G C		C
	A U A		A C A		A A A	(Lys/K)	A G A		A
	A U G	(Met/M)	A C G		A A G		A G G		G
G	G U U	(Val/V)	G C U	(Ala/A)	G A U	(Asp/D)	G G U	(Gly/G)	U
	G U C		G C C		G A C		G G C		C
	G U A		G C A		G A A	(Glu/E)	G G A		A
	G U G		G C G		G A G		G G G		G

Starp tripletiem ir 4 īpašas secības, kas darbojas kā "pieturzīmes":

• *Trīsnieks AUG, kas arī kodē metionīnu, sauc sākuma kodons. Šis kodons sāk proteīna molekulas sintēzi. Tādējādi proteīnu sintēzes laikā pirmā aminoskābe secībā vienmēr būs metionīns.

• **Trīnīši UAA, UAG un UGA sauca stopkodoni un nekodē nekādas aminoskābes. Šajās sekvencēs proteīnu sintēze apstājas.

Ģenētiskā koda īpašības

1. Trīskāršība. Katru aminoskābi kodē trīs nukleotīdu secība – triplets vai kodons.

2. Nepārtrauktība. Starp tripletiem nav papildu nukleotīdu, informācija tiek lasīta nepārtraukti.

3. Nepārklāšanās. Viens nukleotīds nevar būt daļa no diviem tripletiem vienlaikus.

4. Unikalitāte. Viens kodons var kodēt tikai vienu aminoskābi.

5. Deģenerācija. Vienu aminoskābi var kodēt vairāki dažādi kodoni.

6. Daudzpusība. Ģenētiskais kods visiem dzīviem organismiem ir vienāds.

Piemērs. Mums ir dota kodēšanas virknes secība:

3’- CCGATTGCACGTCGATCGTATA- 5’.

Matricas ķēdei būs šāda secība:

5’- GGCTAACGTGCAGCTAGCATAT- 3’.

Tagad mēs “sintezējam” informatīvo RNS no šīs ķēdes:

3’- CCGAUUGCACGUCGAUCGUAUA- 5’.

Olbaltumvielu sintēze notiek virzienā 5' → 3', tāpēc mums ir jāpārvērš secība, lai "nolasītu" ģenētisko kodu:

5’- AUAUGCUAGCUGCACGUUAGCC- 3’.

Tagad atrodiet sākuma kodonu AUG:

5’- AU AUG CUAGCUGCACGUUAGCC- 3’.

Sadaliet secību trīskāršos:

izklausās šādi: informācija no DNS tiek pārnesta uz RNS (transkripcija), no RNS uz proteīnu (tulkošana). DNS var dublēt arī replikācijas ceļā, iespējams arī reversās transkripcijas process, kad DNS tiek sintezēta no RNS šablona, ​​taču šāds process galvenokārt raksturīgs vīrusiem.

Rīsi. 13. Molekulārās bioloģijas centrālā dogma

GENOMS: GĒNI UN HROMOSOMAS

(vispārīgi jēdzieni)

Genoms - visu organisma gēnu kopums; tās pilno hromosomu komplektu.

Terminu "genoms" ierosināja G. Vinklers 1920. gadā, lai aprakstītu gēnu kopumu, kas ietverts vienas un tās pašas bioloģiskās sugas organismu hromosomu haploīdajā komplektā. Šī termina sākotnējā nozīme norādīja, ka genoma jēdziens, atšķirībā no genotipa, ir sugas kopumā, nevis atsevišķas personas ģenētiska īpašība. Attīstoties molekulārajai ģenētikai, šī termina nozīme ir mainījusies. Ir zināms, ka DNS, kas lielākajā daļā organismu ir ģenētiskās informācijas nesējs un līdz ar to veido genoma pamatu, ietver ne tikai gēnus šī vārda mūsdienu izpratnē. Lielāko daļu eikariotu šūnu DNS attēlo nekodējošas (“liekas”) nukleotīdu sekvences, kas nesatur informāciju par olbaltumvielām un nukleīnskābēm. Tādējādi jebkura organisma genoma galvenā daļa ir visa tā haploīdās hromosomu kopas DNS.

Gēni ir DNS molekulu segmenti, kas kodē polipeptīdus un RNS molekulas.

Pēdējā gadsimta laikā mūsu izpratne par gēniem ir būtiski mainījusies. Iepriekš genoms bija hromosomas reģions, kas kodē vai nosaka vienu iezīmi vai fenotipisks(redzams) īpašums, piemēram, acu krāsa.

1940. gadā Džordžs Bīdls un Edvards Tehems ierosināja gēna molekulāro definīciju. Zinātnieki apstrādāja sēnīšu sporas Neurospora crassa Rentgenstari un citi līdzekļi, kas izraisa izmaiņas DNS secībā ( mutācijas), un atklāja sēnīšu mutācijas celmus, kas zaudēja dažus specifiskus enzīmus, kas dažos gadījumos izraisīja visa vielmaiņas ceļa traucējumus. Beadle un Tatham nonāca pie secinājuma, ka gēns ir ģenētiskā materiāla sadaļa, kas definē vai kodē vienu fermentu. Tā ir hipotēze "viens gēns, viens ferments". Šis jēdziens vēlāk tika paplašināts līdz definīcijai "viens gēns - viens polipeptīds", jo daudzi gēni kodē olbaltumvielas, kas nav enzīmi, un polipeptīds var būt sarežģīta olbaltumvielu kompleksa apakšvienība.

Uz att. 14 parāda diagrammu, kā DNS tripleti nosaka polipeptīdu, proteīna aminoskābju secību, ko mediē mRNS. Viena no DNS virknēm spēlē veidnes lomu mRNS sintēzei, kuras nukleotīdu tripleti (kodoni) ir komplementāri DNS tripletiem. Dažās baktērijās un daudzos eikariotos kodēšanas sekvences tiek pārtrauktas ar nekodētiem reģioniem (tā saukto introni).

Mūsdienu gēna bioķīmiskā definīcija vēl konkrētāk. Gēni ir visas DNS sadaļas, kas kodē galaproduktu primāro secību, kas ietver polipeptīdus vai RNS, kam ir strukturāla vai katalītiska funkcija.

Kopā ar gēniem DNS satur arī citas sekvences, kas veic tikai regulējošu funkciju. Regulējošās secības var iezīmēt gēnu sākumu vai beigas, ietekmēt transkripciju vai norādīt replikācijas vai rekombinācijas sākuma vietu. Dažus gēnus var izteikt dažādos veidos, izmantojot vienu un to pašu DNS gabalu, kas kalpo par veidni dažādu produktu veidošanai.

Mēs varam aptuveni aprēķināt minimālais gēna lielums kas kodē starpprodukta proteīnu. Katru aminoskābi polipeptīdu ķēdē kodē trīs nukleotīdu secība; šo tripletu (kodonu) sekvences atbilst dotā gēna kodētajai polipeptīda aminoskābju ķēdei. Polipeptīdu ķēde ar 350 aminoskābju atlikumiem (vidēja garuma ķēde) atbilst 1050 bp secībai. ( bp). Tomēr daudzus eikariotu gēnus un dažus prokariotu gēnus pārtrauc DNS segmenti, kuriem nav informācijas par proteīnu, un tāpēc tie izrādās daudz garāki, nekā liecina vienkāršs aprēķins.

Cik gēnu atrodas vienā hromosomā?

Rīsi. 15. Skats uz hromosomām prokariotu (pa kreisi) un eikariotu šūnās. Histoni ir plaša kodolproteīnu klase, kas veic divas galvenās funkcijas: tie ir iesaistīti DNS virkņu iesaiņošanā kodolā un kodolprocesu epiģenētiskajā regulēšanā, piemēram, transkripcijā, replikācijā un labošanā.

Prokariotu DNS ir vienkāršāka: to šūnām nav kodola, tāpēc DNS atrodas tieši citoplazmā nukleoīda formā.

Kā zināms, baktēriju šūnām ir hromosoma DNS virknes veidā, kas iepakota kompaktā struktūrā – nukleoīdā. prokariotu hromosoma Escherichia coli, kuras genoms ir pilnībā atšifrēts, ir apļveida DNS molekula (patiesībā tas nav regulārs aplis, bet gan cilpa bez sākuma un beigām), kas sastāv no 4 639 675 bp. Šī secība satur aptuveni 4300 proteīna gēnu un vēl 157 gēnus stabilām RNS molekulām. AT cilvēka genoms aptuveni 3,1 miljards bāzes pāru, kas atbilst gandrīz 29 000 gēnu, kas atrodas 24 dažādās hromosomās.

Prokarioti (baktērijas).

Baktērija E. coli ir viena divpavedienu apļveida DNS molekula. Tas sastāv no 4 639 675 b.p. un sasniedz aptuveni 1,7 mm garumu, kas pārsniedz pašas šūnas garumu E. coli apmēram 850 reizes. Papildus lielajai apļveida hromosomai, kas ir daļa no nukleoīda, daudzas baktērijas satur vienu vai vairākas mazas apļveida DNS molekulas, kas brīvi atrodas citozolā. Šos ekstrahromosomālos elementus sauc plazmīdas(16. att.).

Lielākā daļa plazmīdu sastāv tikai no dažiem tūkstošiem bāzu pāru, dažas satur vairāk nekā 10 000 bp. Tie nes ģenētisko informāciju un replikējas, veidojot meitas plazmīdas, kas iekļūst meitas šūnās mātes šūnas dalīšanās laikā. Plazmīdas atrodamas ne tikai baktērijās, bet arī raugos un citās sēnēs. Daudzos gadījumos plazmīdas saimniekšūnām nesniedz nekādas priekšrocības, un to vienīgais uzdevums ir vairoties neatkarīgi. Tomēr dažas plazmīdas satur saimniekam noderīgus gēnus. Piemēram, gēni, kas atrodas plazmīdās, var nodrošināt baktēriju šūnu rezistenci pret antibakteriāliem līdzekļiem. Plazmīdas, kas satur β-laktamāzes gēnu, nodrošina rezistenci pret β-laktāma antibiotikām, piemēram, penicilīnu un amoksicilīnu. Plazmīdas var pāriet no pret antibiotikām rezistentām šūnām uz citām tās pašas vai dažādu baktēriju sugas šūnām, izraisot arī šo šūnu rezistences veidošanos. Intensīva antibiotiku lietošana ir spēcīgs selektīvs faktors, kas veicina antibiotiku rezistenci kodējošo plazmīdu (kā arī transpozonu, kas kodē līdzīgus gēnus) izplatīšanos starp patogēnām baktērijām, un noved pie baktēriju celmu rašanās ar rezistenci pret vairākām antibiotikām. Ārsti sāk izprast antibiotiku plašās lietošanas draudus un izraksta tās tikai tad, ja tas ir absolūti nepieciešams. Līdzīgu iemeslu dēļ plaši izplatītā antibiotiku lietošana lauksaimniecības dzīvnieku ārstēšanā ir ierobežota.

Skatīt arī: Ravins N.V., Šestakovs S.V. Prokariotu genoms // Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2013. V. 17. Nr. 4/2. 972.-984.lpp.

Eikarioti.

2. tabula. Dažu organismu DNS, gēni un hromosomas

	kopīga DNS, b.s.	Hromosomu skaits*	Aptuvenais gēnu skaits
Escherichia coli(baktērija)	4 639 675		4 435
Saccharomyces cerevisiae(raugs)	12 080 000	16**	5 860
Caenorhabditis elegans(nematode)	90 269 800	12***	23 000
Arabidopsis thaliana(augs)	119 186 200		33 000
Drosophila melanogaster(augļu mušiņa)	120 367 260		20 000
Oryza sativa(rīsi)	480 000 000		57 000
Muskuļi(pele)	2 634 266 500		27 000
Homo sapiens(cilvēks)	3 070 128 600		29 000

Piezīme. Informācija tiek pastāvīgi atjaunināta; Lai iegūtu jaunāko informāciju, skatiet atsevišķu genoma projektu tīmekļa vietnes.

* Visiem eikariotiem, izņemot raugu, ir dota diploīda hromosomu kopa. diploīds komplekts hromosomas (no grieķu valodas diploos — double un eidos — skats) — dubultā hromosomu komplekts(2n), no kurām katrai ir homoloģija pati pret sevi.
**Haploīds komplekts. Savvaļas rauga celmiem parasti ir astoņas (oktaploīdu) vai vairāk šo hromosomu kopas.
***Sievietēm ar divām X hromosomām. Vīriešiem ir X hromosoma, bet nav Y, t.i., tikai 11 hromosomas.

Rauga šūnā, kas ir viens no mazākajiem eikariotiem, ir 2,6 reizes vairāk DNS nekā šūnā E. coli(2. tabula). augļu mušu šūnas Drosophila, klasisks ģenētisko pētījumu objekts, satur 35 reizes vairāk DNS, un cilvēka šūnas satur aptuveni 700 reizes vairāk DNS nekā šūnas E. coli. Daudzi augi un abinieki satur vēl vairāk DNS. Eikariotu šūnu ģenētiskais materiāls ir sakārtots hromosomu formā. Diploīds hromosomu komplekts (2 n) ir atkarīgs no organisma veida (2. tabula).

Piemēram, cilvēka somatiskajā šūnā ir 46 hromosomas ( rīsi. 17). Katra hromosoma eikariotu šūnā, kā parādīts attēlā. 17, a, satur vienu ļoti lielu divpavedienu DNS molekulu. Divdesmit četras cilvēka hromosomas (22 pārī savienotas hromosomas un divas dzimuma hromosomas X un Y) garumā atšķiras vairāk nekā 25 reizes. Katra eikariotu hromosoma satur noteiktu gēnu komplektu.

Rīsi. 17. eikariotu hromosomas.a- savienotu un kondensētu māsu hromatīdu pāris no cilvēka hromosomas. Šajā formā eikariotu hromosomas paliek pēc replikācijas un metafāzē mitozes laikā. b- pilns hromosomu komplekts no viena no grāmatas autora leikocīta. Katra normāla cilvēka somatiskā šūna satur 46 hromosomas.

DNS kā iedzimta materiāla uzglabāšanas un pārsūtīšanas matricas izmērs un funkcija izskaidro īpašu strukturālo elementu klātbūtni šīs molekulas organizācijā. Augstākos organismos DNS ir sadalīta starp hromosomām.

Organisma DNS (hromosomu) kopumu sauc par genomu. Hromosomas atrodas šūnas kodolā un veido struktūru, ko sauc par hromatīnu. Hromatīns ir DNS un bāzes proteīnu (histonu) komplekss attiecībā 1:1. DNS garumu parasti mēra pēc komplementāro nukleotīdu pāru skaita (bp). Piemēram, cilvēka 3. hromosomagadsimtā ir DNS molekula, kuras izmērs ir 160 miljoni bp. tā garums ir aptuveni 1 mm, tāpēc cilvēka trešās hromosomas linearizētā molekula būtu 5 mm gara, un visu 23 haploīda hromosomu DNS (~ 3 * 10 9 bp, MR = 1,8 * 10 12) šūna - olšūna vai spermatozoīds - linearizētā veidā būtu 1 m.Izņemot dzimumšūnas, visas cilvēka ķermeņa šūnas (tādu ir aptuveni 1013) satur dubultu hromosomu komplektu. Šūnu dalīšanās laikā visas 46 DNS molekulas replikējas un reorganizējas 46 hromosomās.

Ja jūs savienojat cilvēka genoma DNS molekulas (22 hromosomas un hromosomas X un Y vai X un X) savā starpā, jūs iegūstat apmēram vienu metru garu secību. Piezīme. Visiem zīdītājiem un citiem heterogamētiskiem vīriešu kārtas organismiem mātītēm ir divas X hromosomas (XX), bet tēviņiem viena X hromosoma un viena Y hromosoma (XY).

Lielākā daļa cilvēka šūnu, tāpēc šādu šūnu kopējais DNS garums ir aptuveni 2 m. Pieaugušam cilvēkam ir aptuveni 10 14 šūnas, tātad visu DNS molekulu kopējais garums ir 2・10 11 km. Salīdzinājumam, Zemes apkārtmērs ir 4 ・ 10 4 km, un attālums no Zemes līdz Saulei ir 1,5 ・ 10 8 km. Lūk, cik pārsteidzoši kompakti iepakota DNS ir mūsu šūnās!

Eikariotu šūnās ir arī citi DNS saturoši organoīdi - tie ir mitohondriji un hloroplasti. Ir izvirzītas daudzas hipotēzes par mitohondriju un hloroplastu DNS izcelsmi. Mūsdienās vispārpieņemts viedoklis ir tāds, ka tie ir seno baktēriju hromosomu pamati, kas iekļuva saimniekšūnu citoplazmā un kļuva par šo organellu prekursoriem. Mitohondriju DNS kodē mitohondriju tRNS un rRNS, kā arī vairākus mitohondriju proteīnus. Vairāk nekā 95% mitohondriju proteīnu kodē kodola DNS.

GĒNU UZBŪVE

Apsveriet gēna struktūru prokariotos un eikariotos, to līdzības un atšķirības. Neskatoties uz to, ka gēns ir DNS sadaļa, kas kodē tikai vienu proteīnu vai RNS, tajā bez tiešās kodēšanas daļas ir arī regulējoši un citi strukturālie elementi, kuriem prokariotos un eikariotos ir atšķirīga struktūra.

kodēšanas secība- gēna galvenā strukturālā un funkcionālā vienība, tajā atrodas nukleotīdu tripleti, kas kodēaminoskābju secība. Tas sākas ar sākuma kodonu un beidzas ar stopkodonu.

Pirms un pēc kodēšanas secības ir netulkotās 5' un 3' sekvences. Tie veic regulējošas un palīgfunkcijas, piemēram, nodrošina ribosomas nosēšanos uz mRNS.

Netulkotās un kodējošās sekvences veido transkripcijas vienību - transkribētu DNS reģionu, tas ir, DNS reģionu, no kura tiek sintezēts mRNS.

Terminators Netranskribēts DNS reģions gēna galā, kur apstājas RNS sintēze.

Gēna sākumā ir regulējuma joma, kas iekļauj veicinātājs un operators.

veicinātājs- secība, ar kādu polimerāze saistās transkripcijas iniciācijas laikā. Operators- šī ir zona, ar kuru var saistīties īpašie proteīni - represori, kas var samazināt šī gēna RNS sintēzes aktivitāti – citiem vārdiem sakot, samazināt to izteiksme.

Gēnu struktūra prokariotos

Prokariotu un eikariotu gēnu struktūras vispārīgais plāns neatšķiras – abos ir regulējošais apgabals ar promotoru un operatoru, transkripcijas vienība ar kodējošām un netulkotām sekvencēm un terminators. Tomēr gēnu organizācija prokariotos un eikariotos ir atšķirīga.

Rīsi. 18. Prokariotu (baktēriju) gēna uzbūves shēma -attēls ir palielināts

Operona sākumā un beigās ir kopīgi regulējošie reģioni vairākiem strukturālajiem gēniem. No operona transkribētā apgabala tiek nolasīta viena mRNS molekula, kas satur vairākas kodējošās sekvences, katrai no kurām ir savs sākuma un beigu kodons. No katras no šīm jomāmtiek sintezēts viens proteīns. Pa šo ceļu, No vienas i-RNS molekulas tiek sintezētas vairākas olbaltumvielu molekulas.

Prokariotus raksturo vairāku gēnu kombinācija vienā funkcionālā vienībā - operons. Operona darbu var regulēt citi gēni, kurus var manāmi noņemt no paša operona - regulatori. No šī gēna tulkotais proteīns tiek saukts represors. Tas saistās ar operona operatoru, vienlaikus regulējot visu tajā esošo gēnu ekspresiju.

Prokariotus raksturo arī šī parādība transkripcijas un tulkošanas konjugācijas.

Rīsi. 19 Transkripcijas un translācijas konjugācijas parādība prokariotos - attēls ir palielināts

Šī savienošanās pārī nenotiek eikariotos kodola apvalka klātbūtnes dēļ, kas atdala citoplazmu, kur notiek translācija, no ģenētiskā materiāla, uz kura notiek transkripcija. Prokariotos RNS sintēzes laikā uz DNS veidnes ribosoma var nekavējoties saistīties ar sintezēto RNS molekulu. Tādējādi tulkošana sākas pat pirms transkripcijas pabeigšanas. Turklāt vairākas ribosomas var vienlaikus saistīties ar vienu RNS molekulu, vienlaikus sintezējot vairākas viena proteīna molekulas.

Gēnu struktūra eikariotos

Eikariotu gēni un hromosomas ir ļoti sarežģīti sakārtotas.

Daudzu sugu baktērijām ir tikai viena hromosoma, un gandrīz visos gadījumos katrā hromosomā ir viena katra gēna kopija. Tikai daži gēni, piemēram, rRNS gēni, ir ietverti vairākās kopijās. Gēni un regulējošās sekvences veido gandrīz visu prokariotu genomu. Turklāt gandrīz katrs gēns stingri atbilst aminoskābju secībai (vai RNS secībai), ko tas kodē (14. att.).

Eikariotu gēnu strukturālā un funkcionālā organizācija ir daudz sarežģītāka. Eikariotu hromosomu izpēte un vēlāk arī pilnīgu eikariotu genoma secību noteikšana ir radījusi daudzus pārsteigumus. Daudziem, ja ne vairumam, eikariotu gēniem ir interesanta iezīme: to nukleotīdu sekvences satur vienu vai vairākus DNS reģionus, kas nekodē polipeptīda produkta aminoskābju secību. Šādi netulkoti ieliktņi izjauc tiešo atbilstību starp gēna nukleotīdu secību un kodētā polipeptīda aminoskābju secību. Šos netulkotos segmentus gēnos sauc introni, vai iebūvēts sekvences, un kodēšanas segmenti ir eksoni. Prokariotos tikai daži gēni satur intronus.

Tātad eikariotos praktiski nav gēnu kombinācijas operonos, un eikariotu gēna kodējošā secība visbiežāk tiek sadalīta tulkotajos reģionos. - eksoni, un netulkotās sadaļas - introni.

Vairumā gadījumu intronu funkcija nav noteikta. Kopumā tikai aptuveni 1,5% cilvēka DNS ir "kodēta", tas ir, tā nes informāciju par olbaltumvielām vai RNS. Taču, ņemot vērā lielos intronus, izrādās, ka 30% cilvēka DNS sastāv no gēniem. Tā kā gēni veido relatīvi nelielu daļu no cilvēka genoma, ievērojams DNS daudzums paliek neapzināts.

Rīsi. 16. Eikariotu gēna uzbūves shēma - attēls ir palielināts

No katra gēna vispirms tiek sintezēts nenobriedis jeb pre-RNS, kas satur gan intronus, gan eksonus.

Pēc tam notiek splicēšanas process, kā rezultātā tiek izgriezti intronu apgabali, un veidojas nobriedusi mRNS, no kuras var sintezēt proteīnu.

Rīsi. 20. Alternatīvs savienošanas process - attēls ir palielināts

Šāda gēnu organizācija pieļauj, piemēram, kad no viena gēna var sintezēt dažādas proteīna formas, jo eksoni var sapludināt dažādās sekvencēs splicēšanas laikā.

Rīsi. 21. Prokariotu un eikariotu gēnu struktūras atšķirības - attēls ir palielināts

MUTĀCIJAS UN MUTAGĒZE

mutācija ko sauc par pastāvīgām genotipa izmaiņām, tas ir, par izmaiņām nukleotīdu secībā.

Procesu, kas noved pie mutācijas, sauc mutaģenēze, un organisms visi kuru šūnās ir tāda pati mutācija mutants.

mutāciju teorija pirmo reizi formulēja Hjū de Vrīss 1903. gadā. Tās modernajā versijā ir iekļauti šādi noteikumi:

1. Mutācijas notiek pēkšņi, pēkšņi.

2. Mutācijas tiek nodotas no paaudzes paaudzē.

3. Mutācijas var būt labvēlīgas, kaitīgas vai neitrālas, dominējošas vai recesīvas.

4. Mutāciju noteikšanas iespējamība ir atkarīga no pētīto indivīdu skaita.

5. Līdzīgas mutācijas var notikt atkārtoti.

6. Mutācijas nav vērstas.

Mutācijas var rasties dažādu faktoru ietekmē. Atšķirt mutācijas, ko izraisa mutagēns ietekmes: fizikāls (piemēram, ultravioletais vai starojums), ķīmiskais (piemēram, kolhicīns vai reaktīvās skābekļa sugas) un bioloģisks (piemēram, vīrusi). Var izraisīt arī mutācijas replikācijas kļūdas.

Atkarībā no apstākļiem mutāciju parādīšanās tiek sadalīta spontāni- tas ir, mutācijas, kas radušās normālos apstākļos, un izraisīts- tas ir, mutācijas, kas radušās īpašos apstākļos.

Mutācijas var rasties ne tikai kodola DNS, bet arī, piemēram, mitohondriju vai plastidu DNS. Attiecīgi mēs varam atšķirt kodolenerģijas un citoplazmas mutācijas.

Mutāciju rašanās rezultātā bieži var parādīties jaunas alēles. Ja mutanta alēle ignorē parasto alēli, tiek saukta mutācija dominējošais. Ja parastā alēle nomāc mutācijas alēli, tiek saukta mutācija recesīvs. Lielākā daļa mutāciju, kas rada jaunas alēles, ir recesīvas.

Mutācijas izceļas ar efektu adaptīvs, kas palielina organisma pielāgošanās spēju videi, neitrāla kas neietekmē izdzīvošanu kaitīgs kas samazina organismu pielāgošanās spēju vides apstākļiem un nāvējošs izraisot organisma nāvi agrīnās attīstības stadijās.

Atbilstoši sekām izšķir mutācijas, kas noved pie olbaltumvielu funkcijas zudums, mutācijas, kas noved pie parādīšanās proteīnam ir jauna funkcija, kā arī mutācijas, kas mainīt gēna devu, un attiecīgi no tā sintezētā proteīna deva.

Mutācija var notikt jebkurā ķermeņa šūnā. Ja dzimumšūnā notiek mutācija, to sauc dīgļu(dīgļveida vai ģeneratīva). Šādas mutācijas neparādās organismā, kurā tās parādījās, bet izraisa mutantu parādīšanos pēcnācējos un tiek mantotas, tāpēc tās ir svarīgas ģenētikā un evolūcijā. Ja mutācija notiek jebkurā citā šūnā, to sauc somatisks. Šāda mutācija zināmā mērā var izpausties organismā, kurā tā radusies, piemēram, izraisīt vēža audzēju veidošanos. Tomēr šāda mutācija nav iedzimta un neietekmē pēcnācējus.

Mutācijas var ietekmēt dažāda lieluma genoma daļas. Piešķirt ģenētiskais, hromosomu un genoma mutācijas.

Gēnu mutācijas

Tiek sauktas mutācijas, kas notiek mērogā, kas ir mazāks par vienu gēnu ģenētiskais, vai punktēts (punktēts). Šādas mutācijas izraisa izmaiņas vienā vai vairākos nukleotīdos secībā. Gēnu mutācijas ietveraizstāšanas, kas noved pie viena nukleotīda aizstāšanas ar citu,svītrojumi izraisot viena nukleotīda zudumu,ievietojumi, kā rezultātā secībai tiek pievienots papildu nukleotīds.

Rīsi. 23.Gēnu (punktu) mutācijas

Saskaņā ar proteīna iedarbības mehānismu gēnu mutācijas iedala:sinonīms, kas (ģenētiskā koda deģenerācijas rezultātā) neizraisa proteīna produkta aminoskābju sastāva izmaiņas,missense mutācijas, kas noved pie vienas aminoskābes aizstāšanas ar citu un var ietekmēt sintezētā proteīna struktūru, lai gan bieži tie ir nenozīmīgi,muļķīgas mutācijas, kas noved pie kodējošā kodona aizstāšanas ar stopkodonu,mutācijas, kas noved pie splicēšanas traucējumi:

Rīsi. 24. Mutāciju shēmas

Arī saskaņā ar proteīna iedarbības mehānismu tiek izolētas mutācijas, kas noved pie rāmja maiņa lasījumi piemēram, ievietošana un dzēšana. Šādas mutācijas, tāpat kā bezjēdzīgas mutācijas, lai gan tās notiek vienā gēna punktā, bieži vien ietekmē visu proteīna struktūru, kas var izraisīt pilnīgas izmaiņas tā struktūrā. kad hromosomas segments griežas par 180 grādiem Rīsi. 28.Translokācija

Rīsi. 29. Hromosoma pirms un pēc dublēšanās

Genomiskās mutācijas

Visbeidzot, genoma mutācijas ietekmēt visu genomu, tas ir, mainās hromosomu skaits. Izšķir poliploīdiju - šūnas ploidijas palielināšanos un aneuploīdiju, tas ir, hromosomu skaita izmaiņas, piemēram, trisomiju (papildu homologa klātbūtne vienā no hromosomām) un monosomiju (trūkst hromosomu). homologs hromosomā).

Video, kas saistīts ar DNS

DNS REPLIKĀCIJA, RNS KODĒŠANA, PROTEĪNU SINTĒZE

(Ja video netiek rādīts, tas ir pieejams

Dezoksiribonukleīnskābe ir molekula, kas burtiski ir visas dzīvības pamatelements. Sākotnējās zināšanas par DNS parādījās tikai pirms 50 gadiem, un, neskatoties uz visiem sasniegumiem DNS izpētē, mūsu zināšanas par molekulu joprojām ir tālu no pilnīgas. Zemāk ir desmit fakti, kas pierāda, ka mums bija interesanti senči, daži no mums var būt paši sev dvīņi un ka mēs drīz varam uzzināt nemirstības noslēpumu.

10. Izcilas personības

Fakts: Starptautiskajā kosmosa stacijā atrodas "Immortal Disc", kas satur ievērojamu personību DNS.

2008. gada 12. oktobrī Krievijas kosmosa kuģis Sojuz lidoja uz Starptautisko kosmosa staciju Zemes orbītā. Uz kuģa klāja atradās neliels datu nesējs, kurā bija digitalizētas DNS sekvences no dažādiem (iespējams) svarīgiem cilvēkiem, tostarp komiķa Stīvena Kolberta, fiziķa Stīvena Hokinga, Playboy modeles Džo Garsijas un profesionāla riteņbraucēja Lensa Ārmstronga (Lance Armstrong). Šī diska mērķis ir nodrošināt pamatelementus cilvēces atdzimšanai gadījumā, ja planētu skar kāds apokaliptisks notikums.

9. Sērijveida slepkava


Fakts: kļūda DNS analīzē "izraisīja" sērijveida slepkavu

Sievietes sērijveida slepkavas ir pārsteidzoši reti, taču 2007. gadā sieviete ar iesauku "Heilbronas spoks" (The Phantom of Heilbronn) kļuva pazīstama visā Vācijā pēc policistes slepkavības. Fantoma noziegumus varētu uzskaitīt bezgalīgi: daudz brutālu slepkavību un zādzību, kas sākās tālajā 1993. gadā. Phantom strādāja Francijā un Austrijā kopā ar daudziem dažādu tautību līdzdalībniekiem. Nebija saskatāma noziegumu modeļa, nebija drošības kadru, kurā Phantom staigātu cauri sienām. Un tad policija atrada vīriešu pirkstu nospiedumus, kas atbilda vēlamajai DNS. Tikai tad atklājās, ka Heilbronas fantoma nepastāv. Q uzgaļi, ko visā Eiropā izmantoja DNS savākšanai, bija "piesārņoti", visticamāk, kāds, kas tos iepakoja rūpnīcā. Kociņu sterilizācijas laikā tika iznīcinātas baktērijas, sēnītes un vīrusi, bet DNS uz tiem palika. Šīs kļūdas sekas bija pamatīgas: papildus tūkstošiem izšķērdētu cilvēkstundu notika desmitiem slepkavību, kuru vainīgos praktiski ignorēja izmeklētāji, kuri dzenās pēc spoka.

8. Nemirstība


Fakts: pasaulē ir radības, kuru DNS padara tās praktiski nemirstīgas.

Zinātne par novecošanu jeb gerontoloģija ir pārāk sarežģīta, taču, vienkārši sakot, mūsu DNS ir pakļauta entropijai. Vēl vienkāršāk sakot, ar katru replikāciju DNS kļūst nedaudz vājāka vai mazāk efektīva. Tomēr ir arī sugas, kuru DNS, šķiet, laika gaitā nepasliktinās (vai tas notiek tik lēni, ka to ir pārāk grūti pamanīt). Omāri, dažas zivis un daudzi bruņurupuču veidi noveco ļoti lēni un optimālos apstākļos varētu dzīvot bezgalīgi. To sauc par nenozīmīgu novecošanos. Vecākais bruņurupucis pasaulē bija Advaita, milzu bruņurupucis, kas nodzīvoja 255 gadus vecs. Ir svarīgi atzīmēt, ka šādi dzīvnieki, lai arī necieš no novecošanas, joprojām ir pakļauti slimībām, traumām utt., un, jo ilgāk dzīvnieks dzīvo, jo lielāka iespēja, ka tas saslims. Advaita nomira no aknu mazspējas pēc čaulas plīsuma.

7 identiski gepardi


Fakts: gepardi ir gandrīz identiski ģenētiski

Laboratorijas peles un žurkas tika īpaši krustotas savā starpā vairākas paaudzes, lai zinātniskos eksperimentos būtu iespējams sasniegt vienādus rezultātus. Tomēr DNS testi ar gepardiem liecina, ka tie arī ir gandrīz līdzīgi viens otram. Tiek uzskatīts, ka pirms aptuveni 10 000 gadu pleistocēna laikmetā notika kāds notikums, kas samazināja gepardu populāciju līdz 7 īpatņiem. Varbūt tā nav nejaušība, ka šis laika posms sakrīt ar mūsdienu cilvēku parādīšanos un daudzu citu lielu sauszemes zīdītāju, piemēram, zobenzobu tīģera, izzušanu. Kaut kā, ne bez veiksmīgas pārošanās, gepardi spēja atjaunot savu sugu, taču to ģenētiskā līdzība padara tos pakļautus slimībām.

6. Vikingi Amerikā


Fakts: DNS pierāda, ka vikingi savas sievas atveda no Amerikas gadsimtiem pirms Kolumba

Ir pierādījumi, ka vikingi bija daudz izsmalcinātāki, nekā liktu viņu barbariskā reputācija, un ir ceļojuši neticami tālu. Četru dažādu Islandes ģimeņu DNS pētījums parādīja, ka viņu ģenētika ir līdzīga indiāņiem un aziātiem. Islandes Universitātes pētījums pierāda, ka vismaz viena indiāniete uz Islandi tika atvesta vismaz 1700, un viena no mutācijām liecina, ka tas varēja notikt pat simtiem gadu agrāk. Par to ir maz vēsturisku pierādījumu – lai gan vikingiem bija kontakti ar indiāņiem (kurus viņi sauca par skrēlingiem), lielākā daļa kontaktu bija naidīgi.

5 Cilvēka šimpanze

Fakts: var būt iespējams iegūt "cilvēku-šimpanzi"

Lai gan šimpanzes un cilvēki attīstījās pa diviem dažādiem ceļiem (šimpanzēm ir par 2 hromosomām vairāk nekā cilvēkiem), mūsu DNS ir neticami līdzīga. Lai gan precīzs līdzību skaits ir pretrunīgs, tiek uzskatīts, ka šimpanžu un cilvēku DNS var atbilst līdz pat 99,4%. Turklāt daži zinātnieki uzskata, ka pareizos apstākļos šīs divas sugas var radīt pēcnācējus. Pirmie mēģinājumi izveidot krustojumu starp cilvēku un pērtiķi datēti vismaz pirms simts gadiem. Tāpat kā ēzeļu un zirgu krustošanās gadījumā, kā rezultātā piedzimst mūlis, ja tiktu audzēta būtne, kas apvieno šimpanzi un cilvēku, tā būtu neauglīga. Jau gadiem klīst baumas, ka šimpanze vārdā Olivers patiesībā ir šāds radījums, tomēr, neskatoties uz viņa neparasto izskatu, ģenētiskie pētījumi pierādījuši, ka viņš bijis parasts mērkaķis.

4. Informācijas nesēja DNS


Fakts: DNS ir labākais informācijas nesējs pasaulē

Lai gan digitālās glabāšanas pirmsākumi DNS datējami ar astoņdesmitajiem gadiem, tikai pagājušajā gadā Hārvardas pētnieki faktiski uzlauza kodu. Viņiem izdevās vienā gramā DNS uzglabāt 700 terabaitus informācijas. 700 terabaiti ir līdzvērtīgi aptuveni 150 kilogramiem cieto disku, un DNS formā tas ir tikai piliens, kas pieguļ pirkstgalam. Izmantojot pašreizējās tehnoloģijas, DNS sekvencēšana informācijas nolasīšanai aizņem stundas un ir neticami dārga, tāpēc šāda veida informācijas glabāšanas praktiskums ir ierobežots, taču pati ideja, ka visas cilvēka zināšanas par pasauli varētu glabāt telpā, kas nav lielāka par tilpumu. jūsu skapis ir pārsteidzošs.

3. Divas DNS kopas


Fakts: cilvēkam var būt divas DNS kopas

Daudzas grūtniecības sākas kā dvīņi - bieži viens no dvīņiem uzsūc otru, pirms auglis ir redzams. 99% gadījumu tas ir stāsta beigas. Tomēr noteiktos apstākļos, ja cilvēks "absorbēja" savu dvīni, viņa ķermenī var būt divas dažādas DNS kopas. "Himērisma" parādība, kas nosaukta pēc himēras, kas ir radījums no grieķu mitoloģijas ar lauvas, čūskas un kazas daļām, nav nekas neparasts, un vairums cilvēku iziet savu dzīvi, pat nezinot, ka viņi ir kimērisma piemērs. Visbiežāk tas tiek pamanīts, kad tiek pārbaudīta cilvēka saderība ar transplantējamiem orgāniem. Jo īpaši interesants ir Lidijas Fērčaildas gadījums. 2002. gadā Fērčailda pieteicās uz valsts pabalstiem Vašingtonas štatā, un viņas ģimenei bija jāveic DNS pārbaude, lai pierādītu, ka viņi ir viņas radinieki. Viņai par pārsteigumu pārbaužu laikā izrādījās, ka viņa nav māte saviem bērniem. Viņas lieta tika nodota tiesai par krāpšanas mēģinājumu, un tika apsvērta iespēja atņemt viņai pašas bērnus. Fērčailda uzvarēja tiesā, jo pārbaudē beidzot atklājās, ka viņa patiesībā ir viņas pašas dvīne.

2. Radioaktīvā DNS


Fakts: cilvēkiem, kas dzimuši pēc 1955. gada, DNS ir radioaktīvā ogleklis.

Piecdesmitajos gados sākās aukstais karš, un ASV un PSRS sāka demonstrēt savu spēku, detonējot atomu kaujas lādiņus savos tuksnešos. Atmosfērā izdalītā liela radioaktīvā uzliesmojuma dēļ visu pēc 1955. gada dzimušo cilvēku DNS ir neliels daudzums oglekļa-14. Šūnas, kas nedalījās pirms cilvēka dzimšanas, nesaturēja oglekli-14. Lai gan šķiet, ka tā nekādā veidā neietekmē ķermeni, šī parādība ir bijusi noderīga medicīniskos eksperimentos, piemēram, izsekojot šūnu dalīšanos cilvēka sirdī.

1. Cilvēku un neandertāliešu krustošanās


Fakts: neandertālieši un cilvēki krustojās

Un iepriekš tika uzskatīts, ka Homo sapiens krustojas ar neandertāliešiem pirms desmitiem tūkstošu gadu, taču tikai nesen DNS pētījumi parādīja, kā tieši tas notika. Tiek uzskatīts, ka Homo sapiens neandertāliešus satika Tuvajos Austrumos pēc tam, kad viņi pameta Āfriku. Šis ir interesants fakts, kas parāda, kā agri cilvēki migrēja. Nesen Itālijā tika atrasts skelets, kas bija 30-40 000 gadus vecs un kura žoklis liecina, ka tas bija neandertālietes (to noteica iedzimta mitohondriju DNS) un Homo sapiens tēviņa krustojuma produkts.