遺伝子とは何か、どのように機能するか、その構造はどのようなものか、そしてどのように分類されるかを説明します。遺伝子操作と突然変異。
遺伝子とは何ですか？
の 生物学、のDNAを含む遺伝情報の最小単位への遺伝子として知られています 生き物。すべての遺伝子が一緒になってゲノムを構成します。つまり、 種族.
各遺伝子は、次のような特定の機能的産物をコードする分子単位です。 タンパク質。同時に、それはそのような情報を生物の子孫に伝達する責任があります、すなわち、それは遺伝に責任があります。
遺伝子は染色体内にあります（これにより、 芯 私たちの 細胞）。各遺伝子は、と呼ばれる特定の位置を占めています 軌跡、を構成する巨大なシーケンシャルチェーンに沿って DNA.
別の見方をすれば、遺伝子はDNAの短いセグメントにすぎず、 染色体 それらは通常対のペア（対立遺伝子として知られている）で発生するため、常に同じ場所にあります。これは、特定の遺伝子ごとに別の対立遺伝子、コピーがあることを意味します。
後者はで非常に重要です 継承 なぜなら、身体的または生理学的特性のいくつかは、優性（顕在化する傾向がある）または劣性（顕在化する傾向がない）である可能性があるからです。前者は非常に強力であるため、2つの対立遺伝子の1つの遺伝子が現れるのに十分ですが、後者は、現れるために2つの対立遺伝子が同一である必要があります。
しかし 遺伝情報 特定の遺伝子を発現しない人はそれにもかかわらずそれを彼らの子孫に伝達することができるので、劣性は遺伝することができます。これは、通常、祖父母のように、目が暗い人に目が明るい子供がいる場合に起こります。
ご覧のとおり、遺伝子に含まれる情報は、身長など、私たちの身体的特徴の多くを決定することができます。 色 髪の毛などしかし、21トリソミーやダウン症などの先天性疾患や欠陥を引き起こす可能性もあります。
遺伝子の歴史
継承の概念の父は、オーストリア・ハンガリーの博物学者で僧侶のグレゴール・ヨハン・メンデル（1822-1884）であり、彼の研究で、ある世代から別の世代に継承可能な一連の特定の特性があると判断しました。
それらの外観は、彼が「因子」と呼んだものと、今日私たちが遺伝子として知っているものに依存していました。メンデルは、これらの因子が細胞の染色体上に直線的に配置されていると仮定しましたが、これはまだ詳細に研究されていませんでした。
しかし、1950年にその方法と DNA構造、その有名な二重らせんで。したがって、現在「遺伝子」と呼ばれているこれらの因子は、DNA配列のコーディングフラグメントにすぎず、その結果、特定のポリペプチド、つまりタンパク質のフラグメントが合成されるという考えが課せられました。
この発見により、 遺伝学 そしてそれに向けた最初の一歩が踏み出されます 知識 との操作 遺伝コード.
遺伝子はどのように機能しますか？
遺伝子は、（遺伝暗号に従って）テンプレートまたはパターンとして機能し、次のタイプを決定します。 分子 そして、彼らが行くべき場所、 高分子 体内の特定の機能に恵まれています。
このように見ると、遺伝子は生命そのものの製造メカニズムの一部です。 DNA自体のさまざまなセグメントが、遺伝子の内容の転写の開始、終了、増加、またはサイレンシングのシグナルとして機能するため、これは複雑で自己制御されたプロセスです。
遺伝子の種類
遺伝子は、次のように、タンパク質合成における特定の役割によって異なります。
- 構造遺伝子。コーディング情報、つまり特定のタンパク質を形成するアミノ酸のセットに対応する情報を含むもの。
- 調節遺伝子。コーディング情報を欠いているが、代わりに調節および順序付け機能を果たし、したがって遺伝子転写の開始および終了の場所を決定するか、または遺伝子転写中に特定の役割を果たす遺伝子。 有糸分裂 そしてその 減数分裂、またはそれらを組み合わせる必要がある場所を示します 酵素 または合成中の他のタンパク質。
遺伝子の構造
遺伝子は、分子の観点から、DNAを構成するヌクレオチドの配列にすぎません。 RNA （アデニン、グアニン、シトシンおよびチミンまたはウラシル）。あなたの特定の注文はに対応します セットする 特定の機能の高分子（タンパク質など）を形成するための特定のアミノ酸。
ただし、遺伝子は機能の異なる2つの部分で構成されています。
- エクソン。コードDNAを含む遺伝子の領域、つまり、タンパク質の合成を可能にする核酸塩基の特定の配列。
- イントロン。非コードDNAを含む、つまりタンパク質合成の指示を含まない遺伝子の領域。
遺伝子は、生物のDNAのように、異なる数のエクソンとイントロンを持つことができます。 原核生物 （構造的には 真核生物）、遺伝子はイントロンを欠いています。
遺伝子変異
DNAからの遺伝情報の転写の過程、およびその新しいタンパク質への再構成中、あるいはDNAの複製および複製の段階中 細胞の再生、あまり一般的ではありませんが、エラーが発生する可能性があります。
結果として、あるアミノ酸がタンパク質内で別のアミノ酸に置き換わります。置換のタイプと、置換アミノ酸が配置されている高分子内の場所によっては、無害な間違いである場合や、病気、病気、さらにはそれが引き起こされる場合があります。予想外のメリット。これらのタイプの自発的エラーは、突然変異として知られています。
The 突然変異 自発的に発生し、遺伝において重要な役割を果たし、 進化。突然変異は種に理想的な特性を与えることができます 適応する その環境により良く、したがって、 自然な選択、または逆に、それはそれに不利な特性を与え、それを絶滅に導く可能性があります。
好まれた個体が他の個体よりも多く繁殖し、最終的に新しい種を生み出すので、それらの肯定的な特徴だけが種全体に広がります。
ゲノム
ゲノムは、染色体に含まれるすべての遺伝子のセットです。つまり、特定の個人または種の遺伝情報の全体です。
ゲノムも 遺伝子型、つまり、主に身体的および生理学的特性を生み出す目に見えない遺伝的表現（ 表現型）。この用語の由来は、「遺伝子」と「染色体」の結合に由来します。
二倍体（2n）細胞、つまり相同染色体のペアが存在する細胞では、生物のゲノム全体が2つの全コピーで検出されますが、一倍体（n）細胞では1つのコピーのみが検出されます。
後者は配偶子または性細胞の場合であり、新しいものの遺伝的負荷の半分を提供します 個人、他の配偶子（オスとメス）の配偶子でそれを完成させて、新しい遺伝的に新しい個体を構築します。
遺伝子工学と遺伝子治療
遺伝子の機能がますます知られるようになるにつれて、種全体のゲノムが解読され、遺伝子情報に介入するための技術的ツールが利用可能になりました。
現在、2つの有名な事例を挙げれば、遺伝子工学（または遺伝子操作）や遺伝子治療などの新しいバイオテクノロジーの選択肢が生まれています。
遺伝子工学は、 生物 遺伝暗号を操作（追加、削除など）することによる生物。このために、それが使用されます ナノテクノロジー またはいくつか ウイルス 遺伝子操作。
したがって、種を取得することが可能です 動物 また 野菜 品種改良のより極端なバージョンで、望ましい表現型で 家畜）。遺伝子工学は、 食品業界、 農業、 牛の飼育、など。
その一部として、遺伝子治療は 方法 癌などの不治の病やウィスコット・アルドリッチ症候群などの遺伝性疾患の医師を攻撃します。それは、個人のゲノム、細胞または組織に直接要素を挿入することで構成されています。
たとえば、腫瘍の場合、「自殺」遺伝子が異常な細胞に導入され、異常な細胞が崩壊し、癌が増殖するときに癌が自殺します。ただし、この手法はまだ実験段階および/または初期段階にあります。