Principinis žmogaus ir pelės genų žemėlapių palyginimas

 Įvadas Nuo pačių seniausių laikų žmonės troško išsiaiškinti, iš ko jie ir juos supanti aplinka yra sudaryti. Kai 1665 m. R. Hukas išrado mikroskopą ir pro jį pamatė ląstelę, tapo aišku, jog visi gyvi organizmai yra sudaryti iš mažų dalelių. Tobulėjant technologijoms, buvo pastebėta, jog ląstelės turi sienelę ir organoidus, kurie ląstelės dalijimosi metu yra paveldimi. Todėl kilo naujas klausimas: kaip paveldimi požymiai ir kas juos perduoda. Dabar jau yra žinoma, kad genetinė informacija slypi chromosomose, o tiksliau genuose. Genai kinta kur kas lėčiau negu, tarkim, kalba. Tačiau tie nežymūs genų pokyčiai, per tūkstančius metų vykusios mutacijos, minimalūs genetiniai skirtumai, moksliškai vadinami polimorfizmais, labai svarbūs. Šios variacijos parodo, kiek nedaug vieni organizmai skiriasi nuo kitų.pvz. žmogus nuo pelės. 2002 m. išaiškinta visa pelės genetinė sandara. Tai trečias taip išsamiai genetiškai ištirtas žinduolis, o 2003 m. buvo ištirtas ir žmogaus genų žemėlapis. Pelės genomo išaiškinimas laikomas didžiausiu mokslo laimėjimu po žmogaus genomo išaiškinimo, taip pat itin svarbiu įrankiu žmogaus genams pažinti bei suprasti, kaip jie nulemia ligų, pavyzdžiui, vėžio, atsiradimą. Pelė atrodo visai nepanaši į žmogų, bet jos genetinė informacija rodo, kad iš tikrųjų skirtumai nėra jau tokie dideli. Tiek pelės, tiek žmonės turi maždaug po 30 tūkst. genų, kurių dauguma yra vienodi, be to, 90 proc. su įvairiomis ligomis siejamų žmogaus genų yra labai panašūs į analogiškus pelių genus. Kad būtų patogiau tirti ir lyginti tiek žmogaus, tiek kitų organizmų genus, yra sudaromi genų žemėlapiai. Šiame darbe paaiškinsiu, kas tai yra genų žemėlapis, palyginsiu bei aptarsiu žmogaus( Homo Sapiens) ir naminės pelės( Mus Musculus) genomus. Kas tai yra genų žemėlapis Genų žemėlapiai tai atitinkamai susisteminti nukleotidų sekų rinkiniai paversti į elektroninį interaktyvų formatą. Genomų sekų analizės tikslas yra gausių DNR ir RNR sekų informacijos sisteminimas genų žemėlapių pagalba ir analizė specialiomis kompiuterinėmis programomis. Sudarant šiuolaikinius žmogaus genolapius naudojamos referentinės CEPH šeimos. Tai didelės ir turinčios plačias genealogijas mormonų šeimos, gyvenančios JAV Jutos valstijoje. Kiekvieną CEPH šeimą sudaro trys kartos: keturi seneliai, du tėvai ir ne mažiau kaip šeši vaikai. Tokioje šeimoje galima tiksliai nustatyti DNR žymenų fazę, nustatyti, kaip genai, esantys konkrečioje chromosomoje, buvo perduoti per kartas, ir, galiausiai, kurie asmenys konkrečių žymenų poros atžvilgiu yra rekombinantai, o kurie – ne. CEPH šeimų narių ląstelės buvo imortalizuotos, t. y. sukurtos permanentinės ląstelių linijos, palaikomos Žmogaus polimorfizmo tyrimų centre Paryžiuje. šios ląstelių linijos šiandien naudojamos kaip referentinė medžiaga, pagal kurią galima pasitikrinti gautus rezultatus(www.geneticahumana.lt/VU/pedagogika/genolapiai.doc). Genominiai žemėlapiai tai efektyvus įrankis genų, genominių sekų, išreikštų sekų (cDNR) ar molekulinių žymenų sankibos grupių paieškai ir palyginimui (panašu į elektrinines knygų bibliotekas). Pavyzdžiai: Ar tiriamas genas yra kitos rūšies genome, kada išreikštas? Kaip homologinių sekų genai išsidėstę chromosomose ir kokia tvarka? Su kokio žinomo geno sekomis, tyrimuose išreikšto geno sekos buvo panašios? Kokius pasigaminti PCR pradus, kad efektyviau aptikti genetinę variaciją norimame požymyje? Kaip atskirti koduojamas ir nekoduojamas sekvenuoto genomo dalis?. Koduojamų sekų nustatymui naudojamos kompiuterines programos ir kodono pirmumo principas taikomas sekvenuotų genomų tolesnėje analizėje. Žinant tam tikra organizmo biocheminėje sudėtyje gausaus baltymo pagrindinę amino rūgštį, kompiuterio pagalba galima ieškoti DNR atkarpų, kuriuose vyrauja šią amino rūgštį koduojantis tripletas (www.plantbionet.lt/index.php?page=details&id=76). Genų ir viso žmogaus genomo tyrimai - tai tik didelio proceso pradžia. Kuo geriau mokslininkai pažįsta ląstelėje vykstančius procesus, tuo viskas atrodo sudėtingiau ir kebliau. Vis gi ir dabar jau nuveikta nemažai. Genomas – organizmo paveldima informacija, užkoduota DNR (kai kurių virusų - RNR). Į genomą įeina tiek koduojančios sekos - genai, tiek nekoduojančios sekos. Tiksliau, organizmo genomas - visa DNR seka viename chromosomų rinkinyje, pavyzdžiui, vienas iš dviejų rinkinių, kuriuos diploidiniai organizmai turi kiekvienoje somatinėje ląstelėje. Genomą gali turėti ir organoidai, pavyzdžiui, mitochondrijos ir chloroplastai. Žmogaus genomas arba kitaip tariant DNR saugo 3,2 milijardus (3,2*109) bitų informacijos. Jeigu bandytumėm garsiai perskaityti visą genomą, tariant, jog greitis viena pozicija per sekunę(1bit/s), tai sugaištumėme ~13 metų (http://www.technologijos.lt/archyvas/biotechnologijos/ab/genai_siuolaikiniame_moksle) Genomo lyginamoji analizė taip pat labai svarbi. Pirmiausia ji leidžia sužinoti organizmų kilmę, leidžia lyginti vieną rūšį su kita bei nustatyti giminystės ryšius. Genetikos ir su ja susijusių mokslų pažanga tenkins mūsų smalsumą ir padės geriau pažinti įvairių gyvūnų praeitį, istoriją, o netrukus leis prognozuoti kiekvieno padaro ateitį. Principinis žmogaus ir pelės genų žemėlapių palyginimas Iki šiol savo genomą išsityrė tik keli žmonės: mokslininkai Craigas Venteris ir Jamesas Watsonas bei anonimai savanoriai. Anot Craig‘o Venter‘io kitaip negu skelbiama, žmonės yra panašūs ne 99,9 proc., o tik 99 proc. Žemesnis genomų panašumo laipsnis buvo apskaičiuotas aptikus DNR dalis, besiskiriančias atskiruose individuose. Ankstesnio tyrimo metu genomai nebuvo lyginami, o buvo gilinamasi į individualią genetinę informaciją ir jos sandarą. Apskaičiuotieji 99 proc. yra netoli tos vertės, kurią mokslininkai dažnai mini lygindami žmogaus ir šimpanzės genomų panašumą. Tačiau C. Venteris pažymi, jog įtraukus naują informaciją apie žmogaus genomo variaciją, šis skaičius smukteli iki 95 proc(http://mokslasplius.lt/mokslo-naujienos). Tuo tarpu į peles mes esame panašūs

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!