Основні факти про генетику і геном людини

Основні факти про генетику і геном людини

Матеріал цієї статті ознайомить читача з базовими поняттями генетики, і з цікавими властивостями генома людини. Генетика - це наука про закономірності спадковості і мінливості. Залежно від об'єкту дослідження класифікують генетику рослин, тварин, мікроорганізмів, людини і так далі.


Отже, уся велика кількість організмів, що населяють біосферу Землі, бактерії, рослини, тварини і люди : усе це - вуглець, кисень і водень, організовані в складні клітинні формули, що зберігають, окрім іншого, і спадкову інформацію, про те яким має бути цей живий організм і його потомство.

Кожен організм робить таким, яким він є набір його генів. Гени - це збірка інструкцій, яка вручається нащадкові його батьками. Ці "інструкції" сховані в кожній клітинці будь-якого живого організму і зберігаються на довгих нитках речовин, що називаються ДНК. ДНК розшифровується як дезоксирибонуклеїнова кислота. А ці довгі нитки, компактно скручені у формі букви "Х" або "У", називаються хромосомами. Хромосоми складаються з безлічі генів. Один ген - це особлива послідовність ДНК, в якій міститься клітинна інструкція.

ДНК схожа на сходи і називається "Подвійною спіраллю". Східці цих сходів складаються з чотирьох основних елементів, що називаються підставами : Аденина, Тиміну, Цитозина і Гуанина. Специфічна послідовність безлічі А. Ц. Т. Г. має величезне значення. Саме вона визначає, чи являєшся живий організм бананом, носорогом, або людиною. Від неї залежить, чи будуть у людини каштанове волосся, блакитні очі або біла шкіра. Довжина таких сходів складається з молекул фосфатів і цукру, що чергуються.

Уся генетична послідовність в цілому називається геномом, і у кожної людини в геномі три мільярди двісті мільйонів пар підстав. Комусь доведеться друкувати зі швидкістю сто слів в хвилину по вісім годин в день, щоб впродовж п'яти років перерахувати усі складові людського генома. А якщо розтягнути ланцюжок ДНК всього однієї клітини людського організму, вона простягнеться на повний зріст людини. Якщо виконати те ж саме з ДНК з усіх клітин, можна протягнути нитку від Землі до місяця шість тисяч разів. Увесь геном людини займе три терабайта комп'ютерної пам'яті. І при цьому, з точки зору генома, люди схожі один на одного на 99,9%. Наші генетичні конструкції відрізняються всього на 0,1%.


При цьому всього 2% ДНК людини дає виразні інструкції організму, усе інше називається "Даремній ДНК", тому що на даний момент вважається, що вона ні за що не відповідає. Одній клітині людського організму потрібно всього вісім годин, щоб повністю скопіювати її повну послідовність ДНК. Кожна людина є саме собою, завдяки своїм генам.

Отже, ми вже зрозуміли, що люди схожі між собою на 99,9% з точки зору нашого генома. Проте така наука як геномика(розділ молекулярної генетики, присвячений вивченню генома і генів живих організмів), може дати нам ще декілька цікавих цифр і розповісти наскільки геном людини співпадає з геномом інших тварин і рослин, наприклад мавп. Отже, приведемо деякі дані отримані ученими:

  • ДНК двох людей, що є однояйцевими близнюками, співпадає на 100%;
  • ДНК людини і шимпанзе співпадає на 98,7%;
  • ДНК людини і горили співпадає на 98,4%;
  • ДНК людини і миші співпадає на 98%;
  • ДНК людини і собаки співпадає на 95%;
  • ДНК людини і банана співпадають на 50%;
  • ДНК людини і нарциса співпадають на 35%;
  • ДНК людини і caenorhabditis elegans(круглий черв'як завдовжки близько 1 мм, який широко використовується як модельний організм в дослідженнях по генетиці) співпадає на 74%.

Ці і інші подібні дані порівняльної геномики, дали дуже великий поштовх для розвитку медицини і біології. Вони дозволили зрозуміти, які види тварин близькі між собою, а які немає. Наприклад, з'ясувалося, що різні види китів дуже схожі на бегемота, з точки зору їх геномів, хоча візуально вони не так вже і схожі. Це дає підстави припускати, що кит і бегемот мають загальних далеких предків.

Але найбільше користі зведення про схожість і відмінності генома людини і інших тварин дало саме в медицині. Адже саме завдяки цим відомостям, стало зрозуміло на яких тваринах краще всього "відпрацьовувати" ліки і методи для лікування різних хвороб. І якщо шимпанзе і горили виявилися не дуже вдалими і зручними піддослідними, то ось мишей біологи і інші учені, працюючі над новими ліками і методами лікування, зовсім не щадять, а ставлять над ними самі різні експерименти, спочатку заражаючи їх різними хворобами, а потім намагаючись вилікувати.

Отже, тепер Ви знаєте більше про мікроскопічні структури, які роблять нас однаковими, але в той же час наділяють кожного з нас певними властивостями, роблять кожну людину особливою.