Iespējams, spriest par dažādu slimību riska gēniem tikai pēc asins šūnām ir spēcīgs vienkāršojums. Ģenētiķiem ir izdevies pierādīt, ka cilvēka ķermeņa asins šūnās un audos var būt dažādas DNS.
Zinātnieki atrod arvien vairāk gēnu, kas saistīti ar noteiktu slimību risku. Parasti tās ir noteiktas gēna struktūras variācijas. Parasti aizdomīgos gēnus pēta no asins šūnu DNS – tas ir vieglāk, un audu paraugu (biopsiju) ņem tikai tad, ja ir aizdomas par vēža audzēju. Šāda pētnieku uzvedība balstās uz postulātu: visām ķermeņa šūnām ir vienāds genoms. Tāpēc nav svarīgi, no kuriem audiem analizēt gēnus.
Zinātnieki Dr Moris Schweitzer, Dr Bruce Gottlieb un kolēģi
Tikai vēža gadījumā speciālisti strādā ar audu šūnām. Un tieši tajās tiek konstatētas specifiskas gēnu izmaiņas. "Slimībām, kas nav saistītas ar vēzi, mēs parasti skatāmies uz asins šūnu genomu un sagaidām, ka asins šūnas mums pastāstīs, kas noticis ar citiem audiem," saka Makgila universitātes Vēža translācijas pētījumu centra ģenētiķi Monreālā, Kanādā. "Tagad mēs domājam, ka tā ir pārāk vienkāršota pieeja."
Vēdera aorta Daļa no lejupejošās aortas, kas nes asinis uz kuņģi, aknām, liesu, zarnām, nierēm (celiakijas stumbrs).
Pēdējos gados dažādu audu šūnās ir konstatētas daudzas mutācijas, kuras, domājams, var būt saistītas ar šo audu slimībām. Pirmo reizi zinātnieku komanda no Monreālas ir pētījusi viena no galvenajiem gēniem variācijas pacientiem ar vēdera aortas aneirismu. Bet galvenais ir tas, ka viņi redzēja sekojošo: asins šūnas un aortas audu šūnas satur dažādas šī gēna variācijas.
Aneirismas mehānismi
Vēdera aortas aneirisma ir asinsvadu sienas izspiedums maisiņa formā. Šajā gadījumā aortas sieniņas iekaist, tiek iznīcināts elastīna slānis un samazinās muskuļu šūnu skaits (tās iet bojā ar apoptozi – šūnu pašnāvību). Izspiedums var izraisīt aortas plīsumu, kas 90% ir letāls. Šī slimība parasti skar vīriešus, kas vecāki par 65 gadiem, kuri smēķē, cieš no augsta asinsspiediena un kuriem ir augsts holesterīna līmenis.
Ar aneirismu saistīto gēnu variāciju izpēte, tāpat kā citos gadījumos, līdz šim ir veikta ar asins šūnām - leikocītiem. Šīs slimības galvenais gēns ir gēns VAK1. Tas ir iesaistīts apoptozes – ieprogrammētās šūnu nāves – bioķīmiskajā mehānismā. Pirmo reizi Kanādas zinātnieki ir salīdzinājuši šī gēna variācijas asins šūnās un aortas audu šūnās.
Tika pētīti 31 pacienta ar vēdera aortas aneirismu gēni. Viņiem tika veikta operācija, kuras laikā tika veikta biopsija. Vēdera aortas audu paraugi no veseliem brīvprātīgajiem kalpoja par kontroli.
Asins gēni un asinsvadu gēni nav dvīņi
Visu pacientu aortas šūnās zinātnieki atklāja gēnu variācijas VAK1, kas, skatoties no leikocītu gēnu datu bāzes, ir ārkārtīgi reti (mazāk nekā 0,06% gadījumu). Iespējams, ka tieši šīs variācijas pastiprina apoptozi un tādējādi piedalās aneirismu attīstībā.
Bet nevienam no pacientiem nebija šīs gēnu variācijas asins šūnās. Šis ir pirmais svarīgais rezultāts. Tas parāda, ka galvenās slimības mutācijas šajā gadījumā parādās cilvēka dzīves laikā un tikai šajos audos - aortā.
Mutācijas notiek pirms slimības
Otrais rezultāts bija vēl negaidītāks: trīs no slimajos aortas audos konstatētajām mutācijām tika konstatētas piecos veselu aortas audu paraugos. Zinātnieki var tikai spekulēt par tā iemesliem.
Iespējams, gēnu mutācijas VAK1 nepietiekams aneirisma attīstībai. Apoptozē ir iesaistīti arī citi gēni, un, iespējams, to mutācijas ir tikpat svarīgas. Iespējams, galveno gēnu mutācijas pakāpeniski uzkrājas veselos audos un nekavējoties neizraisa slimības. Varbūt viņu klātbūtne izskaidro personas noslieci uz aneirisma parādīšanos. Un riska faktori - smēķēšana, augsts asinsspiediens un augsts holesterīna līmenis - mutācijas gadījumā ietekmē slimību. "Tā kā aneirisma ir hronisku, destruktīvu procesu rezultāts asinsvadā, kas turpinās gadiem ilgi, pat nelielas izmaiņas apoptozes tieksmē var veicināt tās attīstību," saka zinātnieki.
Iespējams, darba rezultāti skar ne tikai aortas aneirismas, bet arī citas asinsvadu saslimšanas, piemēram, sirds vai smadzeņu artērijas. Bet tas vēl ir jāizpēta.
DNS – Dievišķā Matrica mūsospamatojoties uz materiāliem no grāmatas Roberts Džerards - "Maini savu DNS, maini savu dzīvi"
Jūs uzzināsiet par Dievišķās Matricas darbu, kas pastāv jūsos – par jūsu DNS.
Vispirms vispārīgie noteikumi un pēc tam dažas detaļas.
Pilnīga ģenētiskā matrica, kurā norādīti norādījumi par visu iespējamo konkrēta organisma variantu radīšanu, tiek saukta aizsardzība genomsšī organisma.
Genoms ir pilnīgs organisma gēnu kopums, un tas pilnībā atrodas katras konkrētā organisma šūnas kodolā.
Genoms ir sadalīts hromosomās, un hromosomas tiek veidotas no DNS.
Katra jūsu ķermeņa šūna satur DNS, un visas šūnas kontrolē DNS.
Cilvēka organismā ir vairāk nekā 10 triljoni šūnu, un caur vissarežģītākajiem un apjomīgākajiem procesiem tās visas ir stingri organizētas un pastāvīgi sazinās viena ar otru. Katra šūna ir apveltīta ar apziņu, apzinās sevi un citas šūnas un veic savu specifisko funkciju vienotā ansamblī ar citām šūnām.
Genoms satur iedzimtus un kultūras nospiedumus un kodus, kas nosaka ādas un acu krāsu, asinsgrupu, augumu, matu krāsu un visas iespējamās cilvēka iezīmes. Tas padara pirkstu nospiedumu unikālu un specifisku šai personai. Tas ir arī atbildīgs par iedzimtiem defektiem un citām iedzimtām patoloģijām.
Tas ir daudz mazāk zināms DNS var ietekmēt jūsu nodoms.
DNS katrā šūnas kodolā veido lineāras virknes, kas pazīstamas kā hromosomas.. Katrā cilvēka šūnā ir 46 hromosomu pavedieni, kas lielākoties pastāv kā 23 hromosomu pāri.
Katra hromosomu virkne sastāv no daudziem gēniem, no kuriem katrs ir atbildīgs par vienu atšķirīgu bioloģisko funkciju. Tā kā gēns ir neliela hromosomas apakšvienība, to veido arī DNS.
Ja jūs domājat par hromosomu kā garu pasažieru vilcienu, katrs vilciena vagons būtu garš DNS pavediens, un katrs pasažieris būtu gēns, kas kodē viena konkrēta proteīna sintēzi.
DNS apzīmē dezoksiribonukleīnskābi.
(Pēdējie atklājumi liecina, ka DNS patiesībā ir sāls, nevis skābe, taču nemaināsim DNS koda spēku.)
Vislabāk ir iedomāties DNS molekulu kā savītas kāpnes ar pakāpieniem. Tas sastāv no divām paralēlām lineārām molekulām, kas veidotas no atkārtotām cukura un fosfāta molekulām, kuras telpās satur kopā pamata molekulas (bāzes), ko sauc par nukleotīdiem (kāpņu pakāpieni).
Šī dubultā spirāles struktūra ir satīta kā telefona vads. Un tad atkal saritinājās kā tas pats telefona vads, kas savīts ciešā bumbiņā.
Četri bāzes pāri (adenīns, timīns, citozīns un guanīns) veido katru DNS kāpnēm līdzīgās dubultspirāles struktūras pakāpi. Tādējādi katrs šķērsstienis sastāv no divām pārī savienotām bāzēm: [adenīns + timīns] vai [citozīns + guanīns].
Šie pamata nukleotīdi (kāpņu pakāpieni) veido DNS kods, un katrs atrodas tieši saskaņā ar Dievišķo Matricu.
Mēs varam teikt, ka katrai šūnai ir savs mērķis un apziņa, un, ja ir apziņa, tā spēj sazināties.
Mūsu spēja sazināties ar šūnām ir būtisks pašatveseļošanās aspekts. lai atgūtu spēkus.
Apskatīsim dažas operācijas detaļas. DNS spēks slēpjas tās spējā kontrolēt šūnu darbību, uzvedību un struktūru. Tas dod norādījumus, izmanto savu valodu un savā ziņā ir "teksts" vai "skripts", kam viss organisms seko šūnu/molekulārā līmenī.
Šī "skripta" kodu jeb "alfabētu" var aprakstīt ar DNS spirāles kāpņu pakāpienu secību.
Indivīdu un visas sugas ģenētiskās iezīmes saglabāts vai "arhivēts", no paaudzes paaudzē DNS veidā.
DNS kontrolē šūnu augšanu un nodrošina, ka katra ķermeņa šūna tiek dziedināta, atjaunota un pārtraukta. Tādējādi DNS darbojas gan kā šūnas fizioloģiskais regulators, gan kā hronometrs, jo tā seko katras šūnas bioloģiskajam pulkstenim un līdz ar to arī tās ilgmūžībai.
Šūnu (un visa organisma) dzīves ilguma palielināšana ir saistīta ar to, ka jāiemācās pārkārtot DNS kontrolēto bioloģisko pulksteni.
Katras cilvēka šūnas kodolā ir divdesmit trīs hromosomu pāri.
Hromosoma satur garus DNS nukleotīdu pavedienus. Ir četri dažādi nukleotīdu bāzes veidi: guanīns (G), citozīns (C), timīns (T) un adenīns (A). Trīs nukleotīdu kopums veido tripletu.
Rakstiskās angļu valodas spēja uzglabāt un nodot informāciju ir saistīta ar to, kā 26 alfabēta burti tiek apvienoti vārdos. Ģenētiskā informācija DNS patiesībā to nosaka četru nukleīnskābju (vai slāpekļa bāzu) secība: adenīns, timīns, citozīns un guanīns, kas attiecīgi apzīmēti ar burtiem A, T, C un G. Tieši no šiem "burtiem" tiek iegūta informācija. -veidojas DNS saturošs "teksts". Tāpat kā angļu valodas 26 bloki ievēro noteiktus kombinācijas un secības noteikumus, 4 DNS bloki ievēro savu noteikumu kopumu (C-G, G-C, A-T, T-A) (sk. 1. attēlu).
Katrs kāpņu pakāpiens sastāv no pāris pamatnēm. Katrs kāpņu nesošais segments projicē vienu pamatni spirāles centrā.
Četras bāzes tiek savienotas pārī ļoti specifiskā veidā. Adenīns vienmēr savienojas ar timīnu, savukārt citozīns savienojas tikai ar guanīnu. Tātad, kad uz DNS šķērsstieņa redzat T, jūs zināt, ka A būs pretī, bet G būs pretī C. Piemēram, ja secība vienā virknes pusē ir ATAGCG, tad tās partneris atrodas otrā pusē. daļa būs TATCGC.
Dievišķās Matricas būtība ir konsekventa precīza informācija, un šīs DNS spēks ir mūsu spējā paziņot par savu nodomu šīm bāzēm un to kombinācijām.
Tieši tā zinātne apstiprinās tēzes par apziņas pārsvaru pār matēriju pamatotību.
1990. gada 5. aprīlī Dr Ryan Drum un Len Wisnesky iepazīstināja ar savu pētījumu rezultātiem Amerikas Holistiskās medicīnas asociācijā. Dr Drum, elektronu mikroskopijas speciālists, atklāja, ka nodomam ir molekulāra ietekme, un Visneskis, mikrobiologs, pierādīja, ka nodoms kalpo kā stimuls receptoru sintēzei.
Saskaņā ar Pētera Knopflera pētījumu, "Visās šūnās, kurām ir receptori un atmiņa, nodoms var nosūtīt vibrāciju vai stimulēt šos receptorus.
Tātad, ja esat izslāpis un domājat par ūdeni, tūkstošiem šūnu aktivitāšu tiek garīgi sintezētas un fiziski metabolizētas. Jau pirms sāc dzert ūdeni, tavi nodomi un domas jau ir uzsākuši aktivitāti šūnu līmenī, lai tavas smadzenes, kuņģis, nieres un taisnās zarnas būtu gatavas uzņemt ūdeni, citiem vārdiem sakot, nodomus metabolizē fiziskais ķermenis.. Vai varat iedomāties, ko dara šokolāde?
DNS kods tiek interpretēts vai "lasīts" noteiktā virzienā.. Informācija vienā ķēdē tiek nolasīta pretējā virzienā no otras ķēdes. Secības raksturs DNS virknēs nosaka, kuras DNS daļas ir selektīvi jālasa un kurā virzienā.
Katra trīs secīgu nukleotīdu bāzu kombinācija (ko sauc par kodonu) nodod šūnai specifiskos nepieciešamos bioķīmiskos norādījumus.
Tā kā ir 4 dažādas bāzes, 3 bāzu secību kombināciju skaits ir 4x4x4 jeb 64. Tādējādi šūnu ķīmiju un darbību regulē 64 dažādi kodoni.
Gēns ir visa kodonu secība, kas satur viena funkcionāla proteīna sintēzes kodu.
Olbaltumvielas ir sarežģīta molekula, kas sastāv no vienkāršāku celtniecības bloku ķēdes, ko sauc par aminoskābēm. Konkrēta proteīna struktūru galvenokārt nosaka tā unikālā DNS kodonu (bāzes tripletu) secība, kas atrodas noteiktā gēnā.
Katrs DNS kodons(bāzes triplets) veicina olbaltumvielu sintēzi kā vienotu norādījumu noteiktas proteīna molekulas sintēzei. Kodona komanda var izskatīties kā viena no šīm instrukcijām: (1) sāciet veidot jaunu proteīna ķēdi; (2) pievienojiet ķēdei noteiktu aminoskābi un (3) pabeidziet proteīna ķēdes sintēzi tieši šajā pozīcijā.
Caur šādu procesu šūnas kodola ģenētiskais materiāls (DNS/gēni) nosaka gan atsevišķu šūnu, gan funkcionālo šūnu grupu (t.i., orgānu) darbību, uzbūvi un uzvedību.
Molekulārās ģenētikas diagramma ir grafisks attēlojums tam, kā tiek izveidotas un formulētas DNS instrukcijas šūnu darbībai.
DNS ir universāls iedzimtas informācijas avots un glabātājs, kas tiek reģistrēta, izmantojot īpašu nukleotīdu secību, un tā nosaka visu dzīvo organismu īpašības.
Tiek pieņemts, ka nukleotīda vidējā molekulmasa ir 345, un nukleotīdu atlieku skaits var sasniegt vairākus simtus, tūkstošus un pat miljonus. DNS galvenokārt atrodas šūnu kodolos. Maz ir atrodams hloroplastos un mitohondrijās. Tomēr šūnas kodola DNS nav viena molekula. Tas sastāv no daudzām molekulām, kas ir sadalītas pa dažādām hromosomām, to skaits mainās atkarībā no organisma. Tāda ir DNS struktūra.
DNS atklāšanas vēsture
DNS struktūru un funkcijas atklāja Džeimss Vatsons un Frensiss Kriks, un 1962. gadā viņiem pat tika piešķirta Nobela prēmija.
Bet pirmo reizi Šveices zinātnieks Frīdrihs Johans Miesšers, kurš strādāja Vācijā, atklāja nukleīnskābes. 1869. gadā pētīja dzīvnieku šūnas – leikocītus. Lai tos iegūtu, viņš izmantoja apsējus ar strutas, ko ieguva no slimnīcām. Mišers no strutas izskaloja leikocītus un izolēja no tiem olbaltumvielas. Šo pētījumu gaitā zinātniekam izdevās konstatēt, ka bez olbaltumvielām leikocītos ir vēl kaut kas, kaut kāda tobrīd nezināma viela. Tās bija pavedienveida vai pārslveida nogulsnes, kas izcēlās, ja tika izveidota skāba vide. Pēc sārma pievienošanas nogulsnes nekavējoties izšķīda.
Izmantojot mikroskopu, zinātnieks atklāja, ka, leikocītus mazgājot ar sālsskābi, no šūnām paliek kodoli. Tad viņš secināja, ka kodolā ir nezināma viela, ko viņš sauca par nukleīnu (vārds kodols tulkojumā nozīmē kodols).
Pēc ķīmiskās analīzes veikšanas Mišers uzzināja, ka jaunā viela tās sastāvā satur oglekli, ūdeņradi, skābekli un fosforu. Tolaik bija zināms maz fosfororganisko savienojumu, tāpēc Frīdrihs domāja, ka ir atklājis jaunu savienojumu klasi, kas atrodama šūnas kodolā.
Tādējādi 19. gadsimtā tika atklāta nukleīnskābju esamība. Taču tobrīd neviens pat nevarēja aizdomāties par to, kādu svarīgu lomu viņi spēlēja.
Iedzimtības viela
DNS struktūra turpināja pētīt, un 1944. gadā bakteriologu grupa Osvalda Eiverija vadībā saņēma pierādījumus, ka šī molekula ir pelnījusi nopietnu uzmanību. Zinātnieks jau daudzus gadus ir pētījis pneimokoku, organismus, kas izraisa pneimoniju vai plaušu slimības. Eiveris veica eksperimentus, sajaucot pneimokokus, kas izraisa slimības, ar tiem, kas ir droši dzīviem organismiem. Vispirms tika nogalinātas slimības izraisošās šūnas, un pēc tam tām pievienoja tās, kas slimības neizraisīja.
Pētījuma rezultāti visus pārsteidza. Bija tādas dzīvas šūnas, kuras pēc mijiedarbības ar mirušajiem iemācījās izraisīt slimības. Zinātnieks noskaidroja vielas būtību, kas ir iesaistīta informācijas pārsūtīšanas procesā uz dzīvām šūnām no mirušām. DNS molekula izrādījās šī viela.
Struktūra
Tātad, ir jāsaprot, kāda ir DNS molekulas struktūra. Tās struktūras atklāšana bija nozīmīgs notikums, tas noveda pie molekulārās bioloģijas - jaunas bioķīmijas nozares - veidošanās. DNS lielos daudzumos atrodama šūnu kodolos, bet molekulu izmērs un skaits ir atkarīgs no organisma veida. Konstatēts, ka zīdītāju šūnu kodolos ir daudzas no šīm šūnām, tās ir sadalītas pa hromosomām, tādas ir 46.
Pētot DNS struktūru, 1924. gadā Felgens pirmo reizi noteica tās lokalizāciju. Eksperimentu laikā iegūtie pierādījumi liecināja, ka DNS atrodas mitohondrijās (1-2%). Citās vietās šīs molekulas var atrast vīrusu infekcijas laikā, bazālos ķermeņos un arī dažu dzīvnieku olās. Ir zināms, ka jo sarežģītāks ir organisms, jo lielāka ir DNS masa. Molekulu skaits šūnā ir atkarīgs no funkcijas un parasti ir 1-10%. Vismazāk to ir miocītos (0,2%), vairāk - dzimumšūnās (60%).
DNS struktūra parādīja, ka augstāko organismu hromosomās tie ir saistīti ar vienkāršiem proteīniem – albumīniem, histoniem un citiem, kas kopā veido DNP (dezoksiribonukleoproteīnu). Parasti liela molekula ir nestabila, un, lai tā evolūcijas gaitā paliktu neskarta un nemainīga, ir izveidota tā sauktā labošanas sistēma, kas sastāv no enzīmiem – ligāzēm un nukleāzēm, kas atbild par molekulas "remontu".
DNS ķīmiskā struktūra
DNS ir polimērs, polinukleotīds, kas sastāv no milzīga skaita (līdz pat desmitiem tūkstošu miljonu) mononukleotīdu. DNS struktūra ir šāda: mononukleotīdi satur slāpekļa bāzes - citozīnu (C) un timīnu (T) - no pirimidīna atvasinājumiem, adenīnu (A) un guanīnu (G) - no purīna atvasinājumiem. Papildus slāpekļa bāzēm cilvēka un dzīvnieku molekula satur 5-metilcitozīnu, nelielu pirimidīna bāzi. Slāpekļa bāzes saistās ar fosforskābi un dezoksiribozi. DNS struktūra ir parādīta zemāk.
Chargaff noteikumi
DNS uzbūvi un bioloģisko lomu pētīja E. Šargafs 1949. gadā. Pētījuma gaitā viņš atklāja modeļus, kas tiek novēroti slāpekļa bāzu kvantitatīvajā sadalījumā:
- ∑T + C \u003d ∑A + G (tas ir, pirimidīna bāzu skaits ir vienāds ar purīnu skaitu).
- Adenīna atlieku skaits vienmēr ir vienāds ar timīna atlikumu skaitu, un guanīna daudzums ir vienāds ar citozīnu.
- Specifiskuma koeficientam ir formula: G+C/A+T. Piemēram, cilvēkiem tas ir 1,5, bullim tas ir 1,3.
- "A + C" summa ir vienāda ar "G + T" summu, tas ir, adenīna un citozīna ir tikpat daudz, cik guanīna un timīna.
DNS struktūras modelis
To izveidoja Vatsons un Kriks. Fosfātu atliekas un dezoksiriboze atrodas gar divu polinukleotīdu ķēžu grēdu, kas savītas spirālveida veidā. Konstatēts, ka pirimidīna un purīna bāzu plakanās struktūras atrodas perpendikulāri ķēdes asij un veido it kā kāpņu pakāpienus spirāles formā. Ir arī noskaidrots, ka A vienmēr ir savienots ar T ar divu ūdeņraža saišu palīdzību, bet G ir pievienots C ar trīs vienādām saitēm. Šai parādībai tika dots nosaukums "selektivitātes un komplementaritātes princips".
Strukturālās organizācijas līmeņi
Polinukleotīdu ķēde, kas saliekta kā spirāle, ir primārā struktūra, kurai ir noteikts kvalitatīvs un kvantitatīvs mononukleotīdu kopums, kas saistīts ar 3',5'-fosfodiestera saiti. Tādējādi katrai no ķēdēm ir 3' gals (dezoksiriboze) un 5' gals (fosfāts). Reģionus, kas satur ģenētisko informāciju, sauc par strukturālajiem gēniem.
Dubultās spirāles molekula ir sekundāra struktūra. Turklāt tā polinukleotīdu ķēdes ir pretparalēlas un ir saistītas ar ūdeņraža saitēm starp ķēžu komplementārajām bāzēm. Konstatēts, ka katrs šīs spirāles vijums satur 10 nukleotīdu atlikumus, tā garums ir 3,4 nm. Šo struktūru atbalsta arī van der Vāla mijiedarbības spēki, kas tiek novēroti starp vienas un tās pašas ķēdes pamatiem, ieskaitot atbaidošus un pievilcīgus komponentus. Šie spēki ir izskaidrojami ar elektronu mijiedarbību blakus esošajos atomos. Elektrostatiskā mijiedarbība arī stabilizē sekundāro struktūru. Tas notiek starp pozitīvi lādētām histona molekulām un negatīvi lādētu DNS virkni.
Terciārā struktūra ir DNS virkņu vijums ap histoniem vai superspirāle. Ir aprakstīti pieci histonu veidi: H1, H2A, H2B, H3, H4.
Nukleosomu locīšana hromatīnā ir kvartāra struktūra, tāpēc vairākus centimetrus gara DNS molekula var salocīt līdz 5 nm.
DNS funkcijas
Galvenās DNS funkcijas ir:
- Iedzimtas informācijas glabāšana. Aminoskābju secību proteīna molekulā nosaka secība, kādā DNS molekulā atrodas nukleotīdu atliekas. Tas arī kodē visu informāciju par ķermeņa īpašībām un īpašībām.
- DNS spēj nodot iedzimto informāciju nākamajai paaudzei. Tas ir iespējams, pateicoties spējai replicēties – sevis dubultošanās. DNS spēj sadalīties divās komplementārās ķēdēs, un katrā no tām (saskaņā ar komplementaritātes principu) tiek atjaunota sākotnējā nukleotīdu secība.
- Ar DNS palīdzību notiek olbaltumvielu, enzīmu un hormonu biosintēze.
Secinājums
DNS struktūra ļauj tai būt par ģenētiskās informācijas glabātāju, kā arī nodot to nākamajām paaudzēm. Kādas ir šīs molekulas īpašības?
- Stabilitāte. Tas ir iespējams, pateicoties glikozīdu, ūdeņraža un fosfodiestera saitēm, kā arī izraisītu un spontānu bojājumu novēršanas mehānismam.
- Replikācijas iespēja. Šis mehānisms ļauj somatiskajām šūnām saglabāt diploīdu hromosomu skaitu.
- Ģenētiskā koda esamība. Ar translācijas un transkripcijas procesu palīdzību DNS atrodamā bāzu secība tiek pārveidota par aminoskābju secību, kas atrodas polipeptīdu ķēdē.
- Ģenētiskās rekombinācijas spēja. Šajā gadījumā veidojas jaunas gēnu kombinācijas, kas ir savstarpēji saistītas.
Tādējādi DNS struktūra un funkcijas ļauj tai spēlēt nenovērtējamu lomu dzīvo būtņu organismos. Ir zināms, ka 46 DNS molekulu garums katrā cilvēka šūnā ir gandrīz 2 m, bet nukleotīdu pāru skaits ir 3,2 miljardi.
MEDICĪNAS ENCIKLOPĒDIJA
FIZIOLOĢIJA
DNS mutācijas
vienas no skartās personas DNS molekulām sadaļa.
Mutācijas ne vienmēr liecina par patoloģiju, tās notiek spontāni mūsu dzīves laikā. Tomēr zināms, ka dažas ķīmiskas vielas palielina mutāciju skaitu; piemērs ir Agent Orange (defoliants, ko izmantoja Vjetnamas kara laikā). Kodolieroču starojums var izraisīt arī mutāciju parādīšanos. Liela skaita mutāciju gadījumā palielinās risks, ka kāda no tām būs kaitīga, tāpēc šādi mutagēni ir bīstami cilvēkiem.
Kā darbojas DNS
DNS ir ģenētiskais materiāls, kas atrodas katra organisma katras šūnas kodolā. Tā ķīmiskās struktūras atklāšana nodrošināja izrāvienu bioloģijas zinātnēs un mūsu izpratnē par cilvēka ģenētiku.
Ja kaut mazākās izmaiņas notiek nukleotīdu komplektā (tas ir, DNS secībā), kas satur detaļas par konkrēta proteīna sintēzi, mēs varam runāt par notikušu mutāciju; tas var novest pie bojāta proteīna sintēzes vai pilnīgas tā sintēzes bloķēšanas.
Mutācijas sekas var būt diezgan smagas; Piemēram, cistiskā fibroze attīstās viena mutācijas rezultātā
< У больных муковисцидозом в результате мутации гена происходит синтез дефектного белка. Типичным признаком заболевания является закупоривание легких вязкой слизью.
HROMOSOMAS Lielāko daļu cilvēka DNS satur 23 hromosomu pāri, kas atrodas šūnas kodolā; viens 23 hromosomu komplekts tiek mantots no tēva, otrs – no mātes.
Izņēmums ir spermatozoīdi un olas, kurās ir tikai viens 23 hromosomu komplekts, kā arī eritrocīti, kuriem hromosomu pilnībā nav.
"Noderīgā" DNS (kopā ar "bezjēdzīgo" - skatīt zemāk) ir iekļauta hromosomās gēnu veidā, kuru skaits cilvēka organismā ir aptuveni 100 tūkstoši. Katrs no šiem gēniem satur "recepti", kas nosaka šūnai darbību secību proteīnu sintēzes laikā.
Tomēr, tā kā katrā ķermeņa šūnā ir katras olbaltumvielu "receptes" kopija, dažas no tām atrodas neaktīvā stāvoklī. Tas atšķir sirds šūnu, piemēram, no aknu šūnām – katra ražo savu proteīnu komplektu.
PĀRSKATĪGA (“Bezjēdzīga”) DNS Ievērojams procents no visas cilvēka organismā esošās DNS pieder tā sauktajai liekajai DNS, kuras loma nav precīzi zināma. Lielākā daļa šīs DNS ir mantota no mūsu tālajiem senčiem, kuri savu eksistenci sāka laikā, kad uz Zemes radās dzīvība, tas ir, apmēram pirms 4 miljardiem gadu.
DNS (dezoksiribonukleīnskābes) ķīmiskās īpašības ļauj tai veikt divas ārkārtīgi svarīgas funkcijas:
■ nodrošināt ķermeņa šūnas ar "receptēm", kas nepieciešamas olbaltumvielu veidošanai no 20 galvenajām aminoskābēm;
■ spēja pašatražoties dod iespēju šīs proteīna "receptes" nodot no paaudzes paaudzē. Tas izskaidro tādu īpašību kā acu krāsas un sejas vaibstu pārmantošanu no vecākiem uz bērnu.
T Cilvēka organismā DNS atrodas 23 hromosomu pāros. Šīs X formas struktūras tiek reproducētas šūnu dalīšanās laikā.
DNS sastāv no divām nukleotīdu ķēdēm (šeit parādītas dzeltenā un zilā krāsā) 1, kas ir savienotas kopā spirālē (saukta par dubultspirāli).
Šajā sadaļā jūs uzzināsiet par Dievišķās Matricas darbu, kas pastāv jūsos – par jūsu DNS. Vispirms vispārīgie noteikumi un pēc tam dažas detaļas.
Par aizsardzību tiek saukta pilnīga ģenētiskā matrica, kas nosaka norādījumus par visu iespējamo konkrēta organisma variantu radīšanu genomsšī organisma. Genoms ir pilnīgs organisma gēnu kopums, un tas pilnībā atrodas katras konkrētā organisma šūnas kodolā.
Genoms ir sadalīts hromosomās, un hromosomas tiek veidotas no DNS. Katra jūsu ķermeņa šūna satur DNS, un visas šūnas kontrolē DNS. Cilvēka organismā ir vairāk nekā 10 triljoni šūnu, un caur vissarežģītākajiem un apjomīgākajiem procesiem tās visas ir stingri organizētas un pastāvīgi sazinās viena ar otru. Katra šūna ir apveltīta ar apziņu, apzinās sevi un citas šūnas un veic savu specifisko funkciju vienotā ansamblī ar citām šūnām.
Genoms satur iedzimtus un kultūras nospiedumus un kodus, kas nosaka ādas un acu krāsu, asinsgrupu, augumu, matu krāsu un visas iespējamās cilvēka iezīmes. Tas padara pirkstu nospiedumu unikālu un specifisku šai personai. Tas ir arī atbildīgs par iedzimtiem defektiem un citām iedzimtām patoloģijām.
Hromosomas lielā palielinājumā
Daudz mazāk zināms ir tas, ka DNS var ietekmēt nodoms.
DNS katrā šūnas kodolā veido lineāras virknes, kas pazīstamas kā hromosomas. Katrā cilvēka šūnā ir 46 hromosomu pavedieni, kas lielākoties pastāv kā 23 hromosomu pāri. Katra hromosomu virkne sastāv no daudziem gēniem, no kuriem katrs ir atbildīgs par vienu atšķirīgu bioloģisko funkciju. Tā kā gēns ir neliela hromosomas apakšvienība, to veido arī DNS.
Ja mēs iedomājamies hromosomu kā garu pasažieru vilcienu, katrs vilciena vagons būtu garš DNS pavediens, un katrs pasažieris būtu gēns, kas kodē viena konkrēta proteīna sintēzi. DNS apzīmē dezoksiribonukleīnskābi. (Pēdējie atklājumi liecina, ka DNS patiesībā ir sāls, nevis skābe, taču nemaināsim DNS koda spēku.)
Vislabāk ir iedomāties DNS molekulu kā savītas kāpnes ar pakāpieniem. Tas sastāv no divām paralēlām lineārām molekulām, kas veidotas no atkārtotām cukura un fosfāta molekulām, kuras telpās satur kopā pamata molekulas (bāzes), ko sauc par nukleotīdiem (kāpņu pakāpieni). Šī struktūra dubultspirāle saritināts kā telefona vads. Un tad atkal saritinājās kā tas pats telefona vads, kas savīts ciešā bumbiņā.
Pāri pa četriem pamatojums(adenīns, timīns, citozīns un guanīns) veido katru DNS kāpnēm līdzīgās dubultspirāles struktūras pakāpi. Tādējādi katrs šķērsstienis sastāv no divām pārī savienotām bāzēm: [adenīns + timīns] vai [citozīns + guanīns].
Šie pamata nukleotīdi (kāpņu pakāpieni) veido DNS kodu, katrs novietots precīzi saskaņā ar Dievišķo Matricu. Mēs varam teikt, ka katrai šūnai ir savs mērķis un apziņa, un, ja ir apziņa, tā spēj sazināties. Mūsu spēja sazināties ar šūnām ir būtisks pašatveseļošanās aspekts, kas ļauj mums atgūt spēkus.
Apskatīsim dažas operācijas detaļas. DNS spēks slēpjas tās spējā kontrolēt šūnu darbību, uzvedību un struktūru. Tas dod norādījumus, izmanto savu valodu un savā ziņā ir "teksts" vai "skripts", kam viss organisms seko šūnu/molekulārā līmenī. Šī "skripta" kodu vai "alfabētu" var raksturot šādi sekvences DNS spirālveida kāpņu pakāpieni.
Indivīdu un visas sugas ģenētiskās iezīmes tiek saglabātas jeb "arhivētas" no paaudzes paaudzē DNS veidā. DNS kontrolē šūnu augšanu un nodrošina, ka katra ķermeņa šūna tiek dziedināta, atjaunota un pārtraukta. Tādējādi DNS darbojas gan kā šūnas fizioloģiskais regulators, gan kā hronometrs, jo tā seko katras šūnas bioloģiskajam pulkstenim un līdz ar to arī tās ilgmūžībai. Šūnu (un visa organisma) dzīves ilguma palielināšana ir saistīta ar to, ka jāiemācās pārkārtot DNS kontrolēto bioloģisko pulksteni.
Katras cilvēka šūnas kodolā ir divdesmit trīs hromosomu pāri.
Hromosoma satur garus DNS nukleotīdu pavedienus. Ir četri dažādi nukleotīdu bāzes veidi: guanīns (G), citozīns (C), timīns (T) un adenīns (A). Trīs nukleotīdu kopums veido tripletu.
Rakstiskās angļu valodas spēja uzglabāt un nodot informāciju ir saistīta ar to, kā 26 alfabēta burti tiek apvienoti vārdos. Ģenētisko informāciju DNS faktiski nosaka četru nukleīnskābju (vai slāpekļa bāzu) secība: adenīns, timīns, citozīns un guanīns, kas attiecīgi apzīmēti ar burtiem A, T, C un G. Tieši no šiem "burtiem" veidojas informāciju saturošais "teksts" DNS. Tāpat kā angļu valodas 26 bloki ievēro noteiktus kombinācijas un secības noteikumus, 4 DNS bloki ievēro savu noteikumu kopumu (C-G, G-C, A-T, T-A) (sk. 1. attēlu).
Katrs kāpņu pakāpiens sastāv no pāris pamatnēm. Katrs kāpņu nesošais segments projicē vienu pamatni spirāles centrā. Četras bāzes tiek savienotas pārī ļoti specifiskā veidā. Adenīns vienmēr savienojas ar timīnu, savukārt citozīns savienojas tikai ar guanīnu. Tātad, kad uz DNS šķērsstieņa redzat T, jūs zināt, ka A būs pretī, bet G būs pretī C. Piemēram, ja secība vienā virknes pusē ir ATAGCG, tad tās partneris atrodas otrā pusē. daļa būs TATCGC.
Dievišķās Matricas būtība ir konsekventa precīza informācija, un šīs DNS spēks ir mūsu spējā paziņot savu nodomu šīm bāzēm un to kombinācijām. Tas ir tieši tas, ko zinātne apstiprinās tēzes par izplatību pamatotību apziņa pār matēriju. 1990. gada 5. aprīlī Dr Ryan Drum un Len Wisnesky iepazīstināja ar savu pētījumu rezultātiem Amerikas Holistiskās medicīnas asociācijā. Dr Drum, elektronu mikroskopijas speciālists, atklāja to nodomu ir molekulāra ietekme, un mikrobiologs Visneskis to pierādīja nodomu kalpo kā receptoru sintēzes stimulators. Saskaņā ar Pētera Knopflera pētījumu, “visās šūnās, kurām ir receptori un atmiņa, nodoms var raidīt vibrāciju vai stimulēt šos receptorus. Tātad, ja esat izslāpis un domājat par ūdeni, tūkstošiem šūnu aktivitāšu tiek garīgi sintezētas un fiziski metabolizētas. Jau pirms sāc dzert ūdeni, tavi nodomi un domas jau ir sākuši darboties šūnu līmenī, lai tavas smadzenes, kuņģis, nieres un taisnās zarnas būtu gatavas uzņemt ūdeni, citiem vārdiem sakot, nodomus metabolizē fiziskais ķermenis. Vai varat iedomāties, ko dara šokolāde?
DNS kods tiek interpretēts vai "lasīts" noteiktā virzienā. Informācija vienā ķēdē tiek nolasīta pretējā virzienā no otras ķēdes. Secības raksturs DNS virknēs nosaka, kuras DNS daļas ir selektīvi jālasa un kurā virzienā.
Katra trīs secīgu nukleotīdu bāzu kombinācija (saukta kodons) pārraida šūnai specifiskus nepieciešamos bioķīmiskos norādījumus. Tā kā ir 4 dažādas bāzes, 3 bāzu secību kombināciju skaits ir 4x4x4 jeb 64. Tādējādi šūnu ķīmiju un darbību regulē 64 dažādi kodoni.
Gene pārstāv visu kodona secība, kas satur vienas funkcionālas sintēzes kodu vāvere. Olbaltumviela ir sarežģīta molekula, kas sastāv no vienkāršāku celtniecības bloku ķēdes, ko sauc aminoskābes. Konkrēta proteīna struktūru galvenokārt nosaka tā unikālā DNS kodonu (bāzes tripletu) secība, kas atrodas noteiktā gēnā. Katrs DNS kodons (bāzes trīskāršs) veicina proteīnu sintēzi kā viens norādījums noteiktas proteīna molekulas sintēzei. Kodona komanda var izskatīties kā viena no šīm instrukcijām: (1) sāciet veidot jaunu proteīna ķēdi; (2) pievienojiet ķēdei noteiktu aminoskābi un (3) pabeidziet proteīna ķēdes sintēzi tieši šajā pozīcijā.
Izmantojot šo procesu, šūnas kodola ģenētiskais materiāls (DNS/gēni) nosaka gan atsevišķu šūnu, gan funkcionālo šūnu grupu (t.i., orgānu) aktivitāti, struktūru un uzvedību. Diagramma "Molekulārā ģenētika" (42. lpp.) ir grafisks attēlojums tam, kā tiek veidotas un formulētas DNS instrukcijas šūnu darbībai.
DNS replikācijaDNS molekula atkārtojas (reproducē pati), izveidojot precīzu savu divu pavedienu kopiju. Lai process varētu sākties, abas ķēdes tiek sadalītas pa vidu, tāpat kā "izraujot" (skat. 2. att.). Katras atvērtās dubultās spirāles pusītes struktūra piesaista tās komplementāro (komplementāro) nukleotīdu bāzu kopu, veidojot divas jaunas veselas kāpnes. Tātad 1. ķēde atdalās no 2. ķēdes; 1. daļa pievieno sev jaunu 2. daļas kopiju; un 2. daļa piestiprina sev jaunu 1. virknes kopiju. Izmantojot šo mehānismu, kur sākotnēji bija viena dubultspirāle, galu galā parādās divas identiskas dubultspirāles. Jāatzīmē, ka daudzi DNS sekvenču modeļi ir palikuši nemainīgi kopš dzīvības dzimšanas uz mūsu planētas. "
2. attēls . DNS dubultajā spirālē adenīns (A) vienmēr saistās ar timīnu (T) un citozīns (C) vienmēr saistās ar guanīnu (G).
Lai gēns varētu veikt noteikta proteīna ražošanas procesu, tam ir jāiziet transkripcija. Pirmkārt, tiek atlocīts DNS gabals, kas veido noteiktu gēnu. Tad "rāvējslēdzējs attaisās" (notiek šķelšanās). Atvērta sadalīta DNS molekula piesaista nepieciešamo nukleotīdu bāzu skaitu. Tas rada jaunu papildu vienu virkni, kas pēc tam atdalās no tēva DNS (gēna). Šo jauno vienīgo nepāra virkni sauc par "ziņotāja RNS" (mRNS vai mRNS).
Kad šis process ir pabeigts, sākotnējā DNS atkal aizveras, salocās un gaida nākamo aicinājumu uz darbību. Tikmēr unikālā un atdalītā mRNS pārvietojas uz citu vietu tajā pašā šūnā vai ārpus šūnas, lai pabeigtu proteīna ražošanas darbu.
Kad vide ir bioķīmiski piemērota, šīs unikālās mRNS nesapārotās nukleotīdu bāzes sāk piesaistīt specifiskas aminoskābes, lai izveidotu jaunu proteīnu (aminoskābju ķēdi). Katrai mRNS molekulas trīs nesapārotajām nukleotīdu bāzēm (kodoniem) jaunajai virknei tiek pievienota viena noteikta aminoskābe.
Kad visas aminoskābes ir savās vietās un pareizajā secībā, no mRNS pārtrūkst jauna (olbaltumvielu) ķēde. Tagad šis unikālais proteīns sāk darboties tādā kapacitātē, kādai tas tika radīts. Šis process ir ļoti ātrs, precīzs un precīzs, un visā ķermenī tas notiek miljoniem reižu sekundē.
Cilvēka genoma projekts mēģina atšifrēt bāzu secību visi cilvēka DNS. Šo ārkārtīgi apjomīgo datu analīzes un vākšanas uzdevumu uzņēmās daudznacionāla zinātnieku komanda, kur katrs ir atbildīgs par secības izpēti viņam piešķirtajā DNS daļā. Tiek uzskatīts, ka īsā trīs gadu laikā var pilnībā kartēt visu cilvēka genomu.
Pilns cilvēka DNS komplekts ir milzīga datubāze, kurā ir aptuveni 3 miljardi bāzes pāru. Daudzi gēni, kas saistīti ar konkrētām hromosomām, jau ir kartēti. No šiem rezultātiem ir identificēti citi gēni, taču to precīza hromosomu adrese vēl nav noteikta.
Telomerāze un telomēriTelomerāze ir jaunatklāts enzīms ar unikālām pretnovecošanās īpašībām. Telomerāze tiek sintezēta šūnā, un tā ir tieši atbildīga par telomēra stabilitāti un izturību, strukturālo proteīnu, kas atrodas DNS virkņu galos (tie ir kā vāciņi, kas noslēdz hromosomu galus). Šūnu dalīšanās laikā telomēri var tikt zaudēti vai bojāti, kas izjauc šūnu dalīšanos, izraisa patoloģisku šūnu replikāciju vai pat pilnībā aptur šūnu dalīšanos.
Hromosomas iekšpusē DNS atrodas "superspirālā" stāvoklī. Šūnu dalīšanās laikā DNS gali var sapīties, jo visas hromosomas atdalās. Hromosomu galiem ir īpaša secība, kas tiek atkārtota daudzas reizes, lai saglabātu hromosomu integritāti sadalīšanas laikā. Telomerāze atjauno telomēra spēku un palielina pareizas šūnu dalīšanās iespēju.
Diemžēl vēža šūnas ražo arī savu telomerāzi, kas var stimulēt pārmērīgu vai nebeidzamu šūnu dalīšanos. Salīdzinājumam, normāla šūna parasti pārstāj vairoties pēc noteikta dalīšanās skaita. Savā ziņā vēža šūnas ir nemirstīgas, tas ir, līdz tās iznīcina organismu, kas tās baroja. Pētījumi turpina atrast veidus, kā inaktivēt telomerāzi vēža šūnās, lai signalizētu, ka tās pārtrauc dalīties.
Pētnieki arī vēlas noskaidrot, kā normālās šūnās ieslēgt telomerāzes aktivitāti. Kad tas tiks atklāts, mēs varēsim palēnināt vai mainīt veselīgu šūnu novecošanos. Atjaunojot telomērus pilnā garumā, tiks atiestatīts bioloģiskais pulkstenis. Rezultāts var būt cilvēka mūža pagarinājums.
Daži DNS dati, par kuriem jāpadomāCilvēks neauž dzīvības tīklu, viņš ir tikai viens pavediens tajā. Visu, ko viņš dara saistībā ar šo tīklu, viņš dara attiecībā uz sevi.
(Galvenais Sietla )
Kosmosa izpēte ir pilnībā samērojama ar DNS un apziņas izpēti. Šeit ir daži pārbaudīti dati par DNS:
1. DNS dubultspirāles diametrs ir aptuveni 10 atomu plats jeb, citiem vārdiem sakot, 2 nanometri (viens nanometrs L (nm) ir viena miljardā daļa no metra).
2. Attālums starp nukleotīdiem ir aptuveni 0,35 nm.
3. Viena pilnīga genoma garums ir aptuveni 6 pēdas (1,8 metri).
4. Ja jūsu ķermenī ir 75 triljoni šūnu un jūs nolemjat izstiept visu savu DNS vienā līnijā, tad tas varētu apņemt Zemi apmēram 5 miljonus reižu.
5. Ja jūsu DNS būtu 2 collas plata, jūsu ķermenis būtu Zemes lielumā.
6. DNS ir fotonu (gaismas) starojuma avots. Varbūt pastāv saikne starp DNS fotonu emisiju un apziņu.
7. Informācijas apjoms DNS dubultspirālē ir tik milzīgs, ka tajā ir 100 000 gēnu.
8. Šūnas kodolā viss šis DNS tilpums ir saritināts, aizņemot tikai dažas milimetra tūkstošdaļas.
9. Zinātnieki uzskata, ka katru sekundi pazūd aptuveni viens miljons sarkano asins šūnu un to vietā nāk jaunas. Katra no šīm šūnām ir veidota, pamatojoties uz negatīvu vai pozitīvu garīgo tēlu. Ķermenis nepārtraukti atjaunojas.
10. Oficiālie avoti saka, ka no 1 miljarda bāzes pāru, kas līdz šim ir izsekots, 468 miljoni ir galīgi pārbaudītā formā. Vēl 665 miljoni tiek pārbaudīti datorā. 11. Šūna ir primārais elements, kas satur oglekli, skābekli, ūdeņradi un slāpekli. Viņa spēj sevi atjaunot. Mēs pastāvīgi atjaunojam savu ķermeni. Ik pēc sešām nedēļām mēs atjaunojam aknas, garšas kārpiņas un pat DNS. Mēs atjauninām sevi mazāk nekā divarpus gadu laikā.
Lakotas priekšnieka, vārdā Dzeltenais cīrulis, lūgšanaUn kura elpa dod dzīvību visai pasaulei,
Uzklausi mani!..
Esmu mazs un vājš.
Man vajag tavs spēks un gudrība.
Ļaujiet man staigāt Skaistumā un ļaut manējam acis
Redzēt purpursarkano saulrietu.
Liec manām rokām cienīt
Viss, ko esat radījis
Un mana dzirde ļoti vēlējās dzirdēt tavu balsi.
Padariet mani gudru, lai es varu saprast
Ko jūs varat man iemācīt
Ļaujiet man iziet cauri jūsu slēptajām mācībām
Katrā lapā un akmenī.
Es meklēju spēku, lai nebūtu garāks
Mans brālis. Bet, lai uzvarētu savu ļaunāko ienaidnieku.
Viņš pats.
Pārliecinieties, ka es vienmēr esmu gatavs nākt pie jums
Ar tīrām rokām un taisnu skatienu,
Tā ka tad, kad mana dzīve sāks izgaist
kā degošs saulriets
Mans gars varētu nākt pie jums bez kauna ēnas.