Что такое ДНК и РНК? Структура ДНК. Функции ДНК. Где у человека находится днк

Где находится ДНК в клетке?

Ядро, митохондрии, пластиды. У прокариот (безъядерных) - на клеточной стенке (мембране)...

В ядре, вроде. Находится в хромосомах в ядре, а также в некоторых органоидах клетки.

В ядре, без всяких вроде, каждой клетки.

ДНК это и есть хромосома, хромосома в ядре, ядро в клетке.

Хромосома - это не совсем просто ДНК. Это комплекс ДНК и хроматина. Конечно, ДНК в ядре. Однако в некоторых клетках есть ещё ДНК другого типа - митохондриальная ДНК, которая наследуется только от матери.

touch.otvet.mail.ru

где находится днк? и она в организме такая же пружинка как на макете?

ДНК находится в ЛЮБОЙ клетке твоего отрганизма. Да, она имеет вид свернутой свпирали, если ее рассматривать под очень очень большим микроскопом, который способен различать отдельные молекулы.

В митохондриях. Да.

в ядре клетки. Нуклеотиды оивают белковую молекулу спиралью, поэтому ДНК имеет такой вид

Да, обычно ДНК находиться в форме двойной спирали, а находится ДНК в ядре клетки...

находится в клетках. нет, я работала с днк. без микроскопа она выглядит как тоненькая белая ниточка, а под микроскопом похожа на спираль (модель)

В клетках эукариотов (например, животных или растений) ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах) . В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране. У них и у низших эукариот (например, дрожжей) встречаются также небольшие автономные, преимущественно кольцевые молекулы ДНК, называемые плазмидами. Не совсем "пружинка" - скорее веревочка ) Как пример <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/74427896baed5268ca5eb924e6aa1b0d_i-1190.jpg" > ps: > без микроскопа она выглядит как тоненькая белая ниточка, а под микроскопом похожа на спираль (модель) да ну. . и что же вы там увидели без микроскопа?? ? если даже силовой атомный микроскоп показывает такую структуру <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/74427896baed5268ca5eb924e6aa1b0d_i-1191.jpg" > разрешение в 50 нанометров и меньше оптический микроскоп вообще не возьмет, а вы про обычный глаз говорите.

ДНК это шкаф с инструкциями для организма, в нем заложен синтез белка. который влияет на дальнейшее строение, днк зародышевой линии находятся в ядре, а лишнее днк в органах клетки, лишняя днк возникла из-за естественного отбора, подробнее у Ричарда Докинза <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/u_37040626c33a2d4da0ac42d47df85be1_120x120.jpg" data-hsrc="//otvet.imgsmail.ru/download/u_37040626c33a2d4da0ac42d47df85be1_800.jpg" ><img src="//otvet.imgsmail.ru/download/u_c67f06fac62668ad91485642b8b5e1b8_120x120.jpg" data-hsrc="//otvet.imgsmail.ru/download/u_c67f06fac62668ad91485642b8b5e1b8_800.jpg" >

touch.otvet.mail.ru

Что такое ДНК и РНК? Структура ДНК. Функции ДНК :: SYL.ru

Что такое ДНК и РНК? Каковы их функции и значение в нашем мире? Из чего они состоят и как работают? Об этом и не только рассказывается в статье.

Что такое ДНК и РНК

Биологические науки, изучающие принципы хранения, реализации и передачи генетической информации, структуру и функции нерегулярных биополимеров относятся к молекулярной биологии.

Биополимеры, высокомолекулярные органические соединения, которые образовались из остатков нуклеотидов, являются нуклеиновыми кислотами. Они хранят информацию о живом организме, определяют его развитие, рост, наследственность. Эти кислоты участвуют в биосинтезе белка.

Различают два вида нуклеиновых кислот, содержащихся в природе:

ДНК — дезоксирибонуклеиновая;
РНК — рибонуклеиновая.

О том, что такое ДНК, миру было поведано в 1868 году, когда ее открыли в клеточных ядрах лейкоцитов и сперматозоидов лосося. Позже они были обнаружены во всех животных и растительных клетках, а также в бактериях, вирусах и грибах. В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик в результате рентгено-структурного анализа выстроили модель, состоящую из двух полимерных цепей, которые закручены спиралью одна вокруг другой. В 1962 году эти ученые были удостоены Нобелевской премии за свое открытие.

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Что такое ДНК? Это нуклеиновая кислота, которая содержит генотип индивида и передает информацию по наследству, самовоспроизводясь. Поскольку эти молекулы являются очень большими, имеется огромное количество возможных последовательностей из нуклеотидов. Поэтому число различных молекул является фактически бесконечным.

Кроме РНК-содержащих вирусов, дезоксирибонуклеиновая кислота содержится во всех организмах. Функции ДНК заключаются в переносе шаблона химических соединений и аминокислот, использующихся для строения белка. Направляя их производство, ДНК обеспечивает последовательность необходимых аминокислот.

Структура ДНК

Это самые крупные биологические молекулы. Их размер составляет от одной четверти у бактерий до сорока миллиметров в ДНК человека, что гораздо больше максимального размера белка. Они состоят из четырех мономеров, структурных компонентов нуклеиновых кислот — нуклеотидов, в которые входит азотистое основание, остаток фосфорной кислоты и дезоксирибоза.

Азотистые основания имеют двойное кольцо из углерода и азота— пурины, и одно кольцо — пиримидины.

Пуринами являются аденин и гуанин, а пиримидинами — тимин и цитозин. Они обозначаются заглавными латинскими буквами: A, G, T, C; а в русской литературе — на кириллице: А, Г, Т, Ц. При помощи химической водородной связи они соединяются друг с другом, в результате чего появляются нуклеиновые кислоты.

Во Вселенной именно спираль является наиболее распространенной формой. Так и структура ДНК молекулы тоже имеет ее. Полинуклеотидная цепочка закручена наподобие винтовой лестницы.

Цепи в молекуле направлены противоположно друг от друга. Получается, если в одной цепи от 3'-конца к 5', то в другой цепи ориентация будет наоборот от 5'-конца к 3'.

Принцип комплементарности

Две нити соединяются в молекулу азотистыми основаниями таким образом, что аденин имеет связь с тимином, а гуанин — только с цитозином. Последовательно расположенные нуклеотиды в одной цепи определяют другую. Это соответствие, лежащее в основе появления новых молекул в результате репликации или удвоения, стало называться комплементарностью.

Получается, что число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а гуаниловые равны количеству цитидиловых. Это соответствие стало называться «правилом Чаргаффа».

Репликация

Процесс самовоспроизведения, протекающий под контролем ферментов, является основным свойством ДНК.

Все начинается с раскручивания спирали благодаря ферменту ДНК-полимеразы. После разрыва водородных связей, в одной и в другой нитях синтезируется дочерняя цепь, материалом для которой выступают свободные нуклеотиды, имеющиеся в ядре.

Каждая цепь ДНК является матрицей для новой цепи. В результате из одной получаются две абсолютно идентичные материнской молекулы. При этом одна нить синтезируется сплошной, а другая сначала фрагментарно, лишь затем соединяясь.

Гены ДНК

Молекула несет в себе всю важную информацию о нуклеотидах, определяет расположение аминокислот в белках. ДНК человека и всех других организмов хранит сведения о его свойствах, передавая их потомкам.

Частью ее является ген — группа нуклеотидов, которая кодирует информацию о белке. Совокупность генов клетки образует ее генотип или геном.

Гены расположены на определенном участке ДНК. Они состоят из определенного числа нуклеотидов, которые расположены в последовательной комбинации. Имеется в виду то, что ген не может поменять свое место в молекуле, и он имеет совершенно конкретное число нуклеотидов. Их последовательность уникальна. Например, для получения адреналина используется один порядок, а для инсулина — другой.

Кроме генов, в ДНК располагаются некодирующие последовательности. Они регулируют работу генов, помогают хромосомам и отмечают начало и конец гена. Но сегодня остается неизвестной роль большинства из них.

Рибонуклеиновая кислота

Эта молекула во многом схожа с дезоксирибонуклеиновой кислотой. Однако она не такая большая, как ДНК. И РНК также состоит из полимерных нуклеотидов четырех типов. Три из них сходны с ДНК, но вместо тимина в нее входит урацил (U или У). Кроме этого, РНК состоит из углевода — рибозы. Главным отличием служит то, что спираль этой молекулы является одинарной, в отличие от двойной в ДНК.

Функции РНК

В основе функций рибонуклеиновой кислоты лежат три различных вида РНК.

Информационная передает генетическую информацию от ДНК в цитоплазму ядра. Ее еще называют матричной. Это незамкнутая цепь, синтезирующаяся в ядре при помощи фермента РНК-полимеразы. Несмотря на то что в молекуле ее процентное содержание чрезвычайно низкое ( от трех до пяти процентов клетки), на ней лежит важнейшая функция - являться матрицей для синтеза белков, информируя об их структуре с молекул ДНК. Один белок кодируется одной специфичной ДНК, поэтому их числовое значение равное.

Рибосомная в основном состоит из цитоплазматических гранул — рибосом. Р-РНК синтезируются в ядре. На их долю приходится примерно восемьдесят процентов всей клетки. Этот вид обладает сложной структурой, образовывая петли на комплементарных частях, что ведет к молекулярной самоорганизации в сложное тело. Среди них имеются три типа у прокариот, и четыре — у эукариот.

Транспортная действует в роли «адаптера», выстраивая в соответствующем порядке аминокислоты полипептидной цепи. В среднем, она состоит из восьмидесяти нуклеотидов. В клетке их содержится, как правило, почти пятнадцать процентов. Она предназначена переносить аминокислоты туда, где белок синтезируется. В клетке насчитывается от двадцати до шестидесяти типов транспортной РНК. У них всех — сходная организация в пространстве. Они приобретают структуру, которую называют клеверным листом.

Значение РНК и ДНК

Когда было открыто, что такое ДНК, ее роль не была такой очевидной. Даже сегодня, несмотря на то, что раскрыто намного больше информации, остаются без ответов некоторые вопросы. А какие-то, возможно, еще даже не сформулированы.

Общеизвестное биологическое значение ДНК и РНК заключаются в том, что ДНК передает наследственную информацию, а РНК участвует в синтезе белка и кодирует белковую структуру.

Однако существуют версии, что эта молекула связана с нашей духовной жизнью. Что такое ДНК человека в этом смысле? Она содержит всю информацию о нем, его жизнедеятельности и наследственности. Метафизики считают, что опыт прошлых жизней, восстановительные функции ДНК и даже энергия Высшего «Я» - Творца, Бога содержится в ней.

По их мнению, цепочки содержат коды, касающиеся всех аспектов жизни, включая и духовную часть. Но некоторая информация, например, о восстановлении своего тела, расположена в структуре кристалла многомерного пространства, находящегося вокруг ДНК. Она представляет собой двенадцатигранник и является памятью всей жизненной силы.

Ввиду того, что человек не обременяет себя духовными знаниями, обмен информации в ДНК с кристаллической оболочкой происходит очень медленно. У среднестатистического человека он составляет всего пятнадцать процентов.

Предполагается, что это было сделано специально для сокращения жизни человека и падения на уровень дуальности. Таким образом, у человека растет кармический долг, а на планете поддерживается необходимый для некоторых сущностей уровень вибрации.

www.syl.ru

Кто-нибудь объясните мне доходчиво что такое ДНК

Вот - скомпоную из парочки своих предыдущих ответов: Дезоксирибонуклеиновая кислота - это такие молекулы в клетках - носители генетической информации. На них закодирована информация о человеке - вообще - там триплетным кодом закодированы структуры белков, которые строятся из аминокислот. Правильная последовательнось и закодирована в этих молекулах. Сами молекулы имеют вид ОЧЕНЬ длинных цепочек, закрученных в двойные спирали. Каждая цепочка состоит из четрёх типов нуклеотидов, каждый из которых состоит из: =остатка фосфорной кислоты (Н3РО4), =дезоксирибозы (пептозы - С5Н10О4), =азотистого основания (одного из 4-х типов - адениновое, тиминовое, гуаниновое, цитозиновое) . Сама молекула состоит из двойной закрученной спирали, кислотным остатком наружу, азотистыми основаниями внутрь. Основания подходят друг к другу попарно: А-Т, Г-Ц. Впрочем, бывают и другие компоновки в качестве исключительного случая (ошибки при репликации) . Специальный белок ходит по молекулы и исправляет эти ошибки. С 50% вероятностью исправляет правильно, а с 50% - неправильно - будет мутация. Края спирали держатся вместе ковалентной связью между дезоксирибозой и остатком фосфорной кислоты. А скручивание спирали обеспечивается, по-моему, водородными связями. На ДНК находятся гены (отрезки ДНК) . Это последовательность нуклеотидов. На этой последовательности триплетным кодом записана последовательность белков: каждый триплет (три нуклеотида подряд) соответствует одному из 20 белков. При синтезе, сначала с гена снимается копия - это и-РНК (информационные) . Это почти такая же последовательность нуклеодитов. Посредством р-РНК они взаимодействуют с т-РНК (транспортные) . Эти РНК подносят аминокислоты к собирающейся цепочке. (У них на одном конце комплементарный триплетный код, а другим концом они цепляются за аминокислоты) . Вот здесь вот картинки есть хорошие: <a rel="nofollow" href="/" title="64545:##:http://www.chemistry.ssu.samara.ru/chem6/hm642.htm" target="_blank" >[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a> ссылка режется - скопируй и убери +: h+ttp://<a rel="nofollow" href="/" title="64545:##:http://www.chemistry.ssu.samara.ru/chem6/hm642.htm" target="_blank" >[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a> Вот здесь есть картинки по синтезу белка: <a rel="nofollow" href="http://www.college.ru/biology/course/content/chapter8/section2/paragraph3/theory.html" target="_blank">http://www.college.ru/biology/course/content/chapter8/section2/paragraph3/theory.html</a> А вот просто картинка: <img src="//foto.mail.ru/mail/lord_of_hell/_answers/i-164.jpg" > P.S. Не забывай закрывать вопросы :-)

дизоксорибонуклеиновая кислота

дезоксирибонуклеиновая кислота.

Дезорибонуклеиновая кислота - так понятно?

это очень очень важная вешч,-Дизоксирибонуклеиновая кислота,в ней зашифрована !ВСЯ! информация о данном человеке,а находится ДНК в каждой клетке чел.организма,под микроскопом выглядит как красивая спираль,а вообще глянте любой учебник биологии за9кл,там в подробностях....

Ну, если доходчиво....короче, кислота такая несъедобная, капнешь её под микроскопчик и всё-хана, никуда тебе не деться-всё о тебе известно! Так что смотри, где попало её не разбрасывай!

итак, ДНК — носитель генетической информации, ее отдельные участки соответствуют определенным генам.

Это такая очень длинная молекула, которая составляется из звеньев четырёх разных видов. Очень длинная но необычайно тонкая ниточка, несколько раз закрученная в спираль. Комбинируя звенья, природа записывает на эту ниточку наследственную информацию. ДНК присутствует в каждой клетке. У одного человека во всех клетках одинаковая ДНК, у разных людей -- разная. Чем больше различается ДНК, тем более разные существа получаются. Облик существа полностью определяется ДНК. Если в оплодотворённой яйцеклетке коровы заменить коровье ДНК на овечье, то вырастет овца (хотя есть трудности). На этом основано клонирование. ДНК полностью управляет клеткой. Можно сказать, что клетка -- это завод с программным управлением, а ДНК -- это его программа. Вирусы -- это простейшие формы жизни, которые содержат вредоносную для клеток, но полезную для себя программу. Простейшие вирусы состоят из одной лишь ДНК. Когда эта программа попадает в клетку, клетка тупо начинает её выполнять и делает то, что там предписано. А там предписано бросить всё, уничтожить основную ДНК и начать производить копии вирусов.

дайте нам каникулы

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́—макромолекула одна из трёх основных, две другие — РНК и белки, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков. В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет"кодировать"информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные мРНК, рибосомальные рРНК и транспортные тРНК. Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копировани последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции, и принимают участие в биосинтезе белков-процессе трансляции. Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. Кроме того, в геноме эукариот часто встречаются участки, принадлежащие «генетическим паразитам», например, транспозонам. Расшифровка структуры ДНК (1953 г.) стала одним из поворотных моментов в истории биологии. История изучения: ДНК как химическое вещество была выделена Иоганном Фридрихом Мишером в 1868 году из остатков клеток, содержащихся в гное. Он выделил вещество, в состав которого входят азот и фосфор. Вначале новое вещество получило название нуклеин, а позже, когда Мишер определил, что это вещество обладает кислотными свойствами, вещество получило название нуклеиновая кислота. Биологическая функция новооткрытого вещества была неясна, и долгое время ДНК считалась запасником фосфора в организме. Более того, даже в начале XX века многие биологи считали, что ДНК не имеет никакого отношения к передаче информации, поскольку строение молекулы, по их мнению, было слишком однообразным и не могло содержать закодированную информацию. Постепенно было доказано, что именно ДНК, а не белки, как считалось раньше, является носителем генетической информации. Одно из первых решающих доказательств принесли эксперименты Освальда Эвери, Колина Маклауда и Маклина Маккарти (1944 г.) по трансформации бактерий. Им удалось показать, что за так называемую трансформацию (приобретение болезнетворных свойств безвредной культурой в результате добавления в неё мёртвых болезнетворных бактерий) отвечают выделенная из пневмококков ДНК. Эксперимент американских учёных Алфреда Херши и Марты Чейз (эксперимент Херши — Чейз, 1952 г.) с помеченными радиоактивными изотопами белками и ДНК бактериофагов показали, что в заражённую клетку передаётся только нуклеиновая кислота фага, а новое поколение фага содержит такие же белки и нуклеиновую кислоту, как исходный фаг. Вплоть до 50-х годов XX века точное строение ДНК, как и способ передачи наследственной информации, оставалось неизвестным. Хотя и было доподлинно известно, что ДНК состоит из нескольких цепочек, состоящих из нуклеотидов, никто не знал точно, сколько этих цепочек и как они соединены. Структура двойной спирали ДНК была предложена Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1953 году. На этом я закончу! ПОДРОБНЕЕ <a rel="nofollow" href="https://ru.wikipedia.org/wiki/Дезоксирибонуклеиновая_кислота" target="_blank">https://ru.wikipedia.org/wiki/Дезоксирибонуклеиновая_кислота</a> Спасибо за вопрос! УДАЧИ! <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/199188941_ad105b0e70f3ff80130764322e9b2899_800.gif" alt="" data-lsrc="//otvet.imgsmail.ru/download/199188941_ad105b0e70f3ff80130764322e9b2899_120x120.gif" data-big="1">

ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков, нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали» .В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин) . Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные (мРНК) , рибосомальные (рРНК) и транспортные (тРНК) . Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции и принимают участие в биосинтезе белков (процессе трансляции) . -короче говоря это твой код по которому ты построен и еще в нем инфа какими могут быть твои дети, удачи))

touch.otvet.mail.ru

От простого к сложному, и наоборот - Библиотека

Авторы: Березовская Е.П.

Специально для Вестника Российской Академии ДНК-генеалогии

ДНК-генеалогия - это весьма новая наука, которая базируется на современных достижениях биологии и генетики человека. Сама наука так бы и осталась на уровне теории и узко-специализированной практики, если бы ее данные не сопоставлялись с данными антропологии, лингвистики, истории, биохимии, биофизики и других наук, расширяясь в своем практическом применении и даже лидируя в некоторых направлениях, как в идентификации родства человека, так и в пересмотре возникновения народов древнего и современного миров. Потенциал ДНК-генеалогии настолько велик, что можно сказать смело: сегодня эта наука все еще находится в эмбрионном состоянии, и перспектива ее будущего колоссальна.Несмотря на то, что ДНК-генеалогия обретает все большую популярность и в этой области появляются свои ведущие специалисты, у большинства людей эта наука вызывает сомнение, так как основана на сравнительном анализе данных, в достоверности которых можно сомневаться, если не вникать в суть ДНК-генеалогии, ее азы, что большинство людей не делает. А, собственно говоря, какая в мире наука не основана на сравнении и сопоставлении данных? Главное, что сопоставление и сравнение должно быть в диапазоне одинаковых категорий, чтобы потом не опровергать достоверность этих данных. Например, можно сравнить автомобиль с апельсином по категории веса. В крайнем случае, по категории окраски. Но получить информацию, которая будет иметь практическое значение, при таком сравнении - невозможно.

Обсуждая вопросы ДНК-генеалогии с людьми различного специального образования и разных профессий, изучая волокиту и скандалы вокруг ДНК-тестирования останков царской семьи, а также другие общеизвестные истории, связанные с определением родословных некоторых семейств, анализируя публикации как научные, так и популярные, я пришла к простому выводу: чем наука становится популярнее, тем она быстрее обрастает домыслами со стороны мало понимающих, и нападками - со стороны оппонентов, тоже часто не знающих сути вопроса, и таким способом обсуждаемый предмет - сокрывается, а научное направление дискредитируется в глазах общественности.Разочарование возникает у людей, когда они определяют свои или чужие родословные на основании ДНК, а результат получается не тот, который они ожидали. Поэтому, многие в таких случаях начинают говорить о подделке данных, подлоге образцов ДНК, погрешностях тестирования, загрязнении материала, неточности самой науки, и что ДНК-генеалогия - это ерунда или вообще какая-то чертовщина, которой верить уж никак нельзя. Увы, непринятие некоторых данных ДНК-генеалогии приводит к возникновению споров и скандалов на довольно высоких уровнях общественности, с последующим втягиванием политических и религиозных деятелей. Самый крупный спор прошел в отношении ДНК-тестирования царских останков, которые исследовали еще в 1993 году, но волокита с принятием результатов этого и других многочисленных тестирований длится до сих пор.Поэтому давайте вернемся к первоисточнику, а точнее - к фундаментальным кирпичикам ДНК-генеалогии, то есть с чего эта наука началась и на чем базируется. Чтобы раскрыть этот вопрос полноценно и на понятном всем языке, вспомним биологию, которую многие из нас изучали в старших классах средней школы.

Итак, что такое ДНК? ДНК - это дезоксирибонуклеиновая кислота, то есть органическое вещество, которое встречается только в живой природе, точнее природе организмов, начиная от вирусов и заканчивая человеком. Что-то вроде компьютерной программы, которая вводится с каждую клетку организма, но эта программа называется генетической, и она передается из поколения к поколению. ДНК состоит из повторяющихся блоков органических веществ, называющихся нуклеотидами. Фактически, химическая структура ДНК для ДНК-генеалогии не так важна, а важно повторение этих блоков, нуклеотидов в определенной последовательности, что позволяет определить основные характеристики при расчетах карты ДНК человека. Функциональное значение этих повторений для ДНК-генеалогии роли не играет. Гены - это группы нуклеотидов, несущие определенную целостную информацию, например, о строении определенного вида белка. Не все участки ДНК содержат гены, и роль этих участков до сих пор не изучена полностью. Опять же, понимание роли генов и их функции - это задача генетики, в том числе медицинской генетики. Таким образом, мы не станем акцентировать внимание на генах.Где хранится ДНК в организме человека? Для этого нам нужно вспомнить, что клетка является первичной функциональной ячейкой нашего сложного организма. Практически, любая клетка содержит ДНК, если не в комплексе, то отрывками. И здесь мы подошли к важному понятию двух основных видов ДНК: ядерной и митохондриальной. Мы не будем также обращать внимание на фрагменты ДНК, которые свободно могут "плавать" во внутриклеточной жидкости, так как для ДНК-генеалогии они пока что интерес не представляют, и их значение не изучено достаточно полно.Таким образом, мы подошли к строению клетки, которая состоит из оболочки, ядра (или ядер) и внутреннего содержимого - внутриклеточной жидкости, наполненной различными структурными единицами, в том числе органеллами (рибосомы, митохондрии). ДНК, которая хранится в ядре - это ядерная ДНК. А та, которая в митохондриях, а значит и в цитоплазме клетки - это митохондриальная ДНК.

Поговорим о ядерной ДНК. Где и как она хранится в ядре? Большая часть ДНК укомплектована в определенном строгом порядке в структуры, которые называются хромосомами. Детальное строение хромосом я упущу, но акцентирую ваше внимание на том, что у человека есть 23 пары хромосом, которые хоть и похожи по размерам, но не идентичны между собой, так как половина хромосом достается нам от отца, а другая половина - от матери. Какая хромосома досталась от бабушек и дедушек, от прабабушек и прадедушек? С помощью современных технологий определить это можно, однако это тестирование не имеет рационального практического значения и уж слишком дорогостоящее по технологии своей.

Набор из 23 пар хромосом называют кариотипом, и у каждого человека он индивидуален и уникален, но количество пар хромосом всегда постоянно, за исключением хромосомных заболеваний, когда идет повторение или отсутствие какой-то хромосомы (например, при некоторых видах синдрома Дауна, когда у человека имеется лишняя 21-я хромосома). Определение кариотипа важно в идентификации человека, а также для диагностики хромосомных заболеваний, установления отцовства или близкого родства.Для ДНК-генеалогии кариотип практичного значения не имеет. Однако, обратим внимание на две хромосомы, которые называются половыми хромосомами, так как они определяют пол человека. Остальные 22 пары хромосом называют аутосомными, и обмен генетической информации между парами хромосом происходит постоянно из поколения в поколение. У женщины кариотип всегда 46ХХ, то есть - у нее есть две половые хромосомы Х, одну из которых она получила от матери, а другую - от отца. У мужчины кариотип 46ХУ, где Х-хромосома - всегда от матери, а У хромосома – всегда от отца.

Считается, что на возникновение различия между Х и У хромосомами ушло около 300 миллионов лет, и это различие стало настолько большим, что У-хромосома не может обмениваться генетической информацией с Х -хромосомой, кроме маленького участка, занимающего 5% длинны У-хромосомы. Но даже если такое происходит - особенно близко к району генов, отвечающих за половую принадлежность, природа позаботилась о подавлении чужеродной генной информации (материнской), чтобы не нарушить процесс развития мужского организма. Таким образом, 95% генетической информации У-хромосомы никогда не "загрязняется" генетической информацией другой половой хромосомы - материнской Х-хромосомы. У-хромосома содержит 0.38% всей хромосомной ДНК человека и имеет 86 генов (большинство участков У-хромосомы не являются генами). Интерес для ДНК-генеалогии представляет та часть У-хромосомы, которая не может обмениваться информацией с материнской ДНК Х-хромосомы, а значит - передается от поколения в поколение по мужской линии в почти неизменном виде. Почти - потому что периодически в этих участках ДНК могут возникать мутации (изменения) на уровне нуклеотида, и такие изменения называются единичным нуклеотидным полиморфизмом. Другой вид изменений, который интересен для ДНК-генеалогии - это короткие повторения нуклеотидов. Если такие изменения проходят на участках, несущих гены, то это может привести к возникновению наследственного заболевания. Но в случае ДНК-генеалогии изучаются участки, не несущие гены, поэтому опять же, наличие или отсутствие заболевания у потомства или дальних родственников значения не имеет.

Усвоим то, что У-хромосома всегда передается по мужской линии, то есть от деда - отцу, от отца - сыну, от сына - его сыну и т.д, но никогда не передается женщине. Таким образом, исследуя строение определенных участков У-хромосомы и обнаружение единичных изменений на этих участках, которые передаются из поколения в поколение, создается гаплотип человека (не путайте с кариотипом). Далее, гаплотип человека сравнивают с уже накопленной базой данных гаплотипов других людей, и таким образом определяют, к какой гаплогруппе принадлежит человек, то есть с кем у него нет различий по гаплотипу или эти различия минимальные. Можно найти близких и дальних родственников, сопоставляя архивные и исторические факты, расширяя и уточняя генеалогическое дерево. Можно также сравнить гаплотипы двух или более людей, и подтвердить или опровергнуть их родственную связь с точностью до 99.9%.Для тестирования могут быть использованы, практически, любые клетки человека, содержащие ядро. Со смертью человека клетки разлагаются, ядра и хромосомы распадаются, и ядерная ДНК тоже распадается на фрагменты, а со временем может и полностью исчезнуть, что во многом зависит от условий хранения останков. Поэтому, определить фрагменты ДНК У-хромосомы у мужских останков умерших родственников удается не всегда. Однако, используя логарифмы сопоставления уже известных гаплотипов мужчин, возможно определить принадлежность мужчины к той или иной мужской гаплогруппе.Ошибка в определении принадлежности мужчины к какому-то роду возникает чаще всего не из-за погрешности тестирования, и даже не со стороны ДНК-генеалогии, а в силу того, что биологическим отцом ребенка может быть совершенно другой человек, а не тот, который записан в его свидетельстве о рождении. Таким образом, человек может носить фамилию своего прадеда, который биологическим прадедом ему не является. Отсюда и различие в У-хромосоме, «корни» которой могут привести к совершенно другому роду.

Современная медицина начала широко использовать донорскую сперму и донорские клетки в лечении бесплодия семейных пар. Если для оплодотворения женской половой клетки использовали донорскую сперму (то есть, сперму не мужа, а постороннего человека), то ребенок-мальчик будет носить У-хромосому мужчины-донора, хотя по документам он будет числиться сыном мужа его матери.Так как у женщин нет У-хромосомы, их отцовскую линию проследить труднее. Для этого нужно провести тестирование отца, если он жив, или родного брата женщины, или же родного брата отца, то есть дяди по отцовской линии.Итак, с У-хромосомой разобрались. А теперь обратим внимание на митохондриальную ДНК (мтДНК). Важно понимать, что ядерная ДНК и митохондриальная ДНК - это две совершенно разные ДНК, как по происхождению, так и по функции, и по механизму передачи.

Теперь вернемся к строению клетки. Помимо ядра клетка содержит цитоплазму - внутриклеточную жидкость. Фактически, клетка - это шарик, наполненный жидкостью и ядром внутри (мы упускаем здесь группу клеток и организмов, которые не содержат ядра). Митохондрии - это внутриклеточные структуры с определенной автономной функцией. Их происхождение неизвестно, хотя ученые предполагают, что митохондрии - это определенные виды древних одноклеточных организмов (бактерий), которые потеряли свою специфичность и способность жить вне клетки. Для ДНК-генеалогии важно то, что митохондрии содержат ДНК, которую можно исследовать для определения материнской линии рода. Но почему именно митохондриальную ДНК?Вспомним ту же биологию человека, а точнее процесс его зачатия. Кто-то скажет, что зачатие - это слияние мужской и женской половых клеток, и будет прав в том, то мы все без исключения начинаем свое существование с клеточного уровня. Слово "слияние" не совсем подходит в случае зачатия человека, хотя бы потому, что размеры мужской половой клетки (сперматозоида) и женской половой клетки (яйцеклетки) различны - это как сравнить велосипед с Боингом. Сперматозоид несет в себе генетическую отцовскую информацию, а так как он является инородным телом для женского организма, то в направлении яйцеклетки он должен двигаться чуть ли не на реактивных скоростях. Собственно говоря, природа позаботилась, чтобы внедрение сперматозоидов в женский организм было подобно массовой военной атаке - несколько десятков и сотен миллионов сперматозоидов попадает в женские половые органы. Миллионы их гибнет, создавая благоприятную биохимическую среду для остальных, и «вдохновляя» их на подвиги. И только одному счастливчику будет позволено "слиться" с яйцеклеткой. Продвижение сперматозоидов в женском теле очень быстрое: в течение 90 секунд после семяизвержения некоторые сперматозоиды уже находятся в полости матки. То есть, не успел моргнуть, а они уже у цели. Их форма и строение позволяют продвигаться быстро - головка и хвостик. В головке содержится ядро с хромосомами, включая одну из половых хромосом Х или У, а в верхней части хвостика - копии митохондрий матери мужчины. Однако при слиянии с яйцеклеткой, хвостик чаще всего отбрасывается, и в женскую половую клетку митохондрии мужчины не попадают или же попадают в очень незначительном количестве.

Почему яйцеклетка таких больших размеров? Потому что в ее цитоплазме хранится большое количество питательных веществ, необходимых для питания клеток будущего эмбриона,который становится плодом и рождается уже ребенком. Митохондрии считаются энергетическими станциями клетки, однако только 3% ДНК внутри митохондрии участвует в синтезе "энергетических" веществ. Большая часть мтДНК отвечает за синтез специфических белков.Таким образом, представим себе картину слияния маленького сперматозоида с огромной яйцеклеткой, которая, фактически, поглощает этот сперматозоид. Ее цитоплазма насыщена тысячами митохондрий и обрывками мтДНК. А дальше идет первое деление оплодотворенной яйцеклетки (точка, точка, огуречик - получился человечек). Получается, что первые клетки, как и все остальные потом, получают цитоплазму материнской яйцеклетки, где есть материнские митохондрии. Если зачали девочку, то у нее тут же внутриутробно формируются ее собственные яйцеклетки, которые будут содержать митохондрии, созданные по принципу копирования материнских митохондрий. И все клетки этой девочки будут иметь митохондрии - копии материнских. Если зачался мальчик, то все его клетки будут содержать материнскую мтДНК в митохондриях, однако половые клетки - те единственные клетки, которые потом попадут в другой женский организм, передать эти митохондрии новому поколению не смогут. Так получается, что по женской линии передача митохондриальной ДНК бесконечна, а по мужской ее нет.Ученые, определив такую интересную и уникальную передачу митохондриальной ДНК, заинтересовались: а можно ли тогда определить родственную связь между поколениями по тому же принципу, что используется в исследовании определенных маркеров У-хромосомы? Оказывается, можно. Хотя мтДНК участвует во многих биохимических процессах и изменения в ней возникают чаще, чем в ядерной ДНК, но эти изменения не выходят за пределы митохондрии и не связаны со смешиванием генетической информации ДНК других митохондрий, а тем более, чужеродных, например отцовских, если такие каким-то образом попали в яйцеклетку. В медицине известен один случай, когда у мужчины в мышечной ткани нашли два вида разных мтДНК - материнскую и отцовскую (мужчина страдал заболеванием мышечной системы). Два вида, но не смесь двух в одном!То, что мтДНК передается именно через цитоплазму яйцеклетки, подтверждается существованием детей, у которых наблюдается мозаицизм мтДНК, полученных от двух женщин. Сейчас в мире насчитывается более тридцати детей, которые получены методом «улучшения» цитоплазмы яйцеклетки их матери, цитоплазмой донорской яйцеклетки другой женщины, так как материнские клетки были плохого качества именно из-за нехватки внутриклеточной жидкости и митохондрий. Хотя генетически биологической матерью такого ребенка является женщина, давшая ему свои хромосомы (через ядро яйцеклетки) и выносившая этого ребенка, однако на момент зачатия в яйцеклетке этой женщины имелись чужеродные (донорские) митохондрии. Тестирование мтДНК показывает наличие у таких детей материнской и донорской мтДКН.Дети, родившиеся у женщин, которым подсаживали чужеродный эмбрион, полученный из донорской яйцеклетки и/или донорской спермы, будут иметь мтДНК той женщины, которая была донором яйцеклетки.Митохондриальная ДНК со смертью человека тоже разрушается, однако ее фрагменты сохраняются лучше, чем ядерная ДНК, поэтому при исследовании костных останков, сухой кожи, волос чаще всего ищут мтДНК.

Теперь, подведем итоги выше изложенного материала:1. Ядерная ДНК и митохондриальная ДНК являются совершенно разными видами ДНК и механизмы их передачи от поколения поколению различные.2. ДНК У-хромосомы является ядерной ДНК, а поэтому передается через половую У-хромосому, которая хранится в ядре сперматозоида вместе с другими хромосомами.3. Передача У-хромосомы возможна только по мужской линии.4. мтДНК является той частью ДНК, которая хранится в цитоплазме клеток, а точнее в митохондриях клеток, а не в хромосомах.5. мтДНК передается через женскую половую клетку - через ее внутриклеточное содержимое, но не ядро яйцеклетки.6. Передача мтДНК у людей возможна только по женской линии. С рождением мужчины эта передача прекращается.7. Кариотип - это набор хромосом человека. Гаплотип - это определенная упорядоченность определенных участков ДНК и специфических изменений в них. Кариотипирование используется в генетике, часто для определения хромосомных и генетических заболеваний. Гаплотипирование используется в ДНК-генеалогии для определения родства между людьми, а также в судебной медицине для идентификации людей.

При понимании различий между разными видами ДНК и механизмом их передачи от человека человеку, количество ошибок в интерпретации результатов ДНК-генеалогии и необоснованные нападки на неточность этой науки значительно уменьшатся.

Консультации Елены Березовской в КлубКоме

опубликовано 24/05/2013 13:07обновлено 11/11/2014— Врожденные и наследственные болезни, генетика, Разное

lib.komarovskiy.net

Гены находятся в половых клетках

Сегодня каждый наслышан о наследственности и существовании генов. Бедные гены обвиняют буквально во всем: плохо учишься — подвели гены, капризный характер — виноваты опять же гены; обладаешь фигурой неземной красоты — родители постарались, наградили хорошими генами.

Действительно, многое в нашей жизни определяется наследственными факторами. Только вот иной раз за деревьями не видно леса. Возьмем хотя бы здоровье. Как утверждают ученые, только 25 % нашего физического неблагополучия кроется в генах, за 10 % болезней отвечает несовершенное медицинское обслуживание, в 15 % случаев виновата неблагоприятная экологическая обстановка, а остальные 50 % «заработаны» образом жизни.

Гены не только определяют предрасположенность к некоторым болезням и нелучшим свойствам характера, но и влияют на множество других признаков, которые отличают нас друг от друга и придают нам индивидуальность, — цвет волос, глаз и кожи, тембр голоса, особенности роста, телосложения и обмена веществ.

Где спрятаны гены? При ответе на этот вопрос люди, не имеющие отношения к биологии и медицине, часто теряются и высказывают самые невообразимые предположения: в сердце, голове, крови, сперматозоидах и яйцеклетках... Правильный ответ — в ядре каждой клетки тела. Другими словами, гены есть в клетках головного мозга, сердца, легких, желудка и кишечника, есть они и в сперматозоидах и яйцеклетках — то есть всюду. Генов нет только в эритроцитах (красных клетках крови, переносящих кислород), поскольку эритроциты не содержат ядер; в тромбоцитах (которые принимают участие в свертываемости крови), так как это не клетки, а пластинки — осколки гигантских клеток; в эмали зуба, потому что она имеет не клеточную, а кристаллическую структуру.

Не вдаваясь в химическое строение генов, достаточно упомянуть, что гены состоят из молекул химических веществ особого класса. Эти молекулы соединяются попарно и выстраиваются друг за другом, как дети на прогулке в детском саду. Каждый ген может нести от нескольких сотен до нескольких тысяч таких пар молекул. Сами гены следуют один за другим по одной прямой линии без боковых ответвлений. Эта прямая и очень длинная нить называется молекулой ДНК. В каждой ДНК находится свой набор генов. Чтобы нити не перепутались, каждая из них уложена в строгом порядке. Такая упакованная молекула ДНК называется хромосомой. Хромосомы можно рассмотреть в микроскоп — по форме они напоминают букву X (икс). Количество хромосом у каждого вида организмов постоянно: у человека 46 хромосом (в ядре каждой клетки тела), у шимпанзе — 48, у голубя — 80, а у некоторых видов раков — по 200.

Хромосомы имеют разные размеры и строение и отличаются друг от друга набором генов. Однако у каждой хромосомы есть пара, которая содержит гены, отвечающие за те же признаки. Каждая пара хромосом — как два схожих набора конструктора, поэтому часто упоминают не 46 хромосом, а 23 пары хромосом или говорят о двойном наборе хромосом.

Детали (гены) в парных конструкторах (хромосомах) могут быть одинаковыми или различными. В первом случае в каждой парной хромосоме будут находиться гены признака, например «голубые глаза», а во втором — одна хромосома будет нести ген, отвечающий за формирование признака «карие глаза», а парная ей — ген «голубые глаза». Какого цвета тогда будут глаза? В первом примере, естественно, голубыми, во втором — карими, поскольку ген «карих глаз» способен «показать себя» и в присутствии гена «голубых». О таком сильном гене говорят, что он доминантный. Ген же голубых глаз в присутствии гена кареглазости словно прячется, и «голубые глаза» никак не проявляют себя. Ген, который не способен обеспечить проявление своего признака в присутствии другого гена, называется рецессивным. Наличие того или иного гена чаще всего обнаруживается по признакам, за которые отвечают эти гены, поэтому часто говорят о доминантных и рецессивных признаках.

Вот некоторые доминантные признаки человека: большие глаза, монголоидный разрез глаз, густые брови, способность сворачивать язык трубочкой, смуглый цвет кожи, веснушки и абсолютный музыкальный слух. Соответствующие рецессивные признаки: маленькие глаза, европеоидный разрез глаз, тонкие брови, неспособность сворачивать язык трубочкой, белый цвет кожи, отсутствие веснушек и абсолютного музыкального слуха. Все клетки тела несут двойной набор хромосом. Половые клетки — яйцеклетки и сперматозоиды, дающие начало новой жизни,— исключение. В них содержится одинарный набор хромосом. В их ядрах присутствует только по одной хромосоме от каждой пары, то есть всего 23 хромосомы. При оплодотворении эти два одинарных набора сольются в один — и получится двойной набор, 46 шт., как и положено. Получается, что каждый из нас несет в себе ровно по половине генов матери и отца. На кого из них мы будем похожи, зависит от того, чьи доминантные гены мы унаследовали.

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Если все ДНК одной человеческой клетки вытянуть в длину, они составят нить длиной около 1 м. Длина всех46 хромосом, в которую упакованы ДНК, составляет всего 176 мкм (1 мкм — это тысячная доля мм).

С 1920-х годов было распространено мнение, что у человека 48 хромосом. Считалось также, что у кавказцев их 48, а у мужчин желтой расы — 47. То, что у каждого человека в норме должно быть 46 хромосом, в 1955 году выяснили шведские генетики Дж. Трийо и А.Леван. В 1956 году американцы Ч. Форд и Дж. Хаммертон подтвердили это открытие.

zablugdeniyam-net.ru

Химеризм – разные ДНК в различных органах у одного человека

Сегодня многие люди знают, что у каждого человека имеется своя уникальная ДНК, хранящая набор именно его генов. Уникальная ДНК любого человека находится в ядре каждой клетки организма, а получает он ее поровну от матери и отца. То есть, когда сперматозоид и яйцеклетка сливаются, у каждого из них имеется только половина ДНК, а вместе они образуют полную цепочку генов. И таким образом, ребенок получает свою уникальную ДНК, составленную из равного количества генов от отца и матери. Данная ДНК имеется в каждой клетке тела, и обычно она совершенно одинаковая везде– и в печени, и в волосах, и в коже, и в почках и т.д.

Эти знания кажутся незыблемыми и не имеющими исключений. Однако в очень редких случаях человек может иметь две разных ДНК, находящихся в различных органах. Например, одна ДНК – в волосах, а другая – в почках и т.д. Такой уникальный и очень редкий феномен называется химеризмом и обнаруживается, как правило, случайно. То есть, при наличии химеризма у человека имеется два набора генов, находящихся в разных органах.

Химеризм приобретается в период внутриутробного развития, пока плод находится в матке будущей матери. После рождения на свет ребенок не может стать химерой, поскольку его набор ДНК уже никогда не изменится.

Для развития химеризма в момент зачатия должны оплодотвориться две яйцеклетки, которые при условии дальнейшего нормального развития окажутся близнецами. Однако если один из близнецов оказался слишком слабым, второй может его поглотить на ранних сроках беременности и, соответственно, получить его уникальную ДНК, добавив ее к своей собственной ДНК. Таким образом, оставшийся плод окажется обладателем двух ДНК – своей и несостоявшегося близнеца. В процессе внутриутробного развития, ДНК несостоявшегося близнеца распределится по различным органам оставшегося ребенка, который родится на свет химерой. Такой человек будет иметь в одних органах свою собственную ДНК, а в других – ДНК своего «съеденного» брата или сестры.

www.tiensmed.ru