Спадковість

Спадковість - біологічне явище, що полягає у прояві подібних морфологічних або функціональних ознак в послідовних поколіннях. Спадковість обумовлена спадковими факторами (генами) і підрозділяється на ядерну, цитоплазматичну (внеядерную) і акариотическую, характерну для бактерій і вірусів, що не мають ядра, властивого вищим організмам. Тонкими дослідами з пересадками і руйнуванням ядер яйцеклітин було показано, що морфологічна та функціональна спадкоємність між поколіннями забезпечується всіма самовоспроизводящимися структурами клітини: ядерними і цитоплазматичними (внеядерными), однак ядро, а точніше - вхідні в його склад хромосоми (див.) є головними носіями спадкової інформації. Сталість передачі ознак забезпечується ідентичною відтворенням спадкового матеріалу під час поділу клітин (див. Мітоз). Людський організм розвивається з однієї заплідненої яйцеклітини, в якій одна половина хромосом представлена від батька, інша - від матері. Хромосоми містять дезоксирибонуклеиновую кислоту, скорочено ДНК (див. Нуклеїнові кислоти), з якою пов'язані зберігання та передача генетичної інформації з покоління в покоління. Кожен ген являє собою певну ділянку (локус) молекули ДНК і містить в середньому кілька сотень нуклеотидів (окремий нуклеотид - мононуклеотид - складається з фосфорної кислоти, дезоксирибозы і пуринового або піримідинового підстави), поєднання яких обумовлюють специфічність окремого гена. Відтворення генів пов'язана зі здатністю до подвоєння ДНК з допомогою специфічних білків-ферментів, що забезпечує передачу спадкової інформації від батьківської клітини до дочірнім. Ця здатність генів відтворювати самих себе в процесі поділу клітин є основою механізму спадковості. Процес реалізації генетичної інформації, записаної на ДНК, розпадається на два етапи: транскрипції і трансляції. Транскрипція являє собою першу ланку реалізації генетичної інформації - «зняття» її з ДНК, а переклад послідовності нуклеотидів молекули ДНК в послідовність амінокислот білкової молекули називається трансляцією. Положення кожної трійки нуклеотидів (триплет) в молекулі ДНК визначає місце включення амінокислот в білкову молекулу, утворення якої відбувається за участю рибонуклеїнових кислот, скорочено РНК (див. Нуклеїнові кислоти). Схематично генетична інформація реалізується наступним чином: на ядерній ДНК, як на матриці, синтезується молекула інформаційної РНК (і-РНК) - процес транскрипції; і-РНК потім надходить у цитоплазму, де на неї «нанизуються» рибосоми, що складаються з рнбосомной РНК (однонитчатой) і білка. Інший тип рибонуклеїнових кислот - транспортні РНК (т-РНК) - доставляють до рибосомі амінокислоти, кожна з яких розташовується в суворій відповідності з послідовністю триплетів і-РНК,- процес трансляції. Для кожної амінокислоти є «своя» відповідна т-РНК. Після включення амінокислоти в споруджувану білкову ланцюг т-РНК вивільняються і знову може брати участь у транспортуванні амінокислот до рибосом і «складання» нових молекул білка. Під контролем генів з 20 відомих у даний час амінокислот утворюються різні білки організму.
У клітинах, з яких побудовані тканини і органи людини (за винятком статевих), містяться однакові хромосоми і гени, але будову і функції клітин значно різняться навіть у межах одного і того ж органу. Це пов'язано з тим, що в тканинах відбувається включення в дію одних і припинення активності інших генів. Під генетичним контролем клітини розвиваються в різних напрямках, що і призводить до формування різних тканин і органів. Кожен ген діє на певній стадії розвитку і певною клітинній системі. По мірі розвитку ембріона все більша кількість генів проявляє свою активність і, вступаючи в різного роду взаємодії, сприяє ослаблення або посилення контрольованих ними ознак. Частіше відбувається пригнічення активності якого гена або ж створюються умови, що перешкоджають включенню його в дію. Взаємодія різних генів призводить до того, що прояв ефекту (результату дії) одного і того ж гена сильно варіює, тобто ген має різну експресивність (виразність дії). Деякі гени контролюють поява тільки однієї ознаки, в той час як дія інших призводить до виникнення множинних ефектів (плейотропії). Останнє може бути пов'язано з контролюванням геном розвитку якоїсь однієї закладки, з якої в подальшому утворюються різні органи. Плейотропія може виникати також в результаті того, що гени, діючи в якій-небудь одній клітинній системі, зумовлюють синтез продуктів, що впливають на розвиток інших органів.
Гени розташовані в хромосомах в лінійному порядку. Якщо в однакових локусах пари хромосом присутні однакові алелі (тобто альтернативні форми генів), контролюючі однакові прояви ознаки, то такий стан називають гомозиготних, а якщо різні - гетерозиготною. У разі гомозиготності гени рівнозначно впливають на виникнення якого-небудь ознаки. У разі гетерозиготності один алельний ген пригнічує ефекти іншого. Більш «сильний» ген називають домінантним, а пригнічений - рецесивним. Ефекти домінантних генів порівняно легко виявляються, а передачу самих генів неважко простежити в декількох поколіннях. На противагу цьому передачу нащадкам рецесивних генів виявити значно важче, особливо в малочисельних сім'ях.
Поряд з домінантним і рецесивним типом успадкування зустрічається кодоминантное спадкування, коли у гетерозиготного організму проявляються ефекти обох алелей. Кодоминантность часто зустрічається при синтезі антигенів крові. Крім того, прояв таких ознак, як ріст, вага, статура та ін., обумовлена сумарним дією багатьох генів. Такі гени, що утворюють полигенную систему, окремо дають слабкий ефект, але їх сумарна дія виявляється досить сильним.
Під впливом зовнішніх чинників, наприклад іонізуючої радіації, хімічних речовин, а також біохімічних процесів, що йдуть в клітці, в спадковому речовині можуть виникати різні зміни, наприклад заміна одного нуклеотиду іншим, які в силу особливостей спадкового матеріалу можуть передаватися або наступним поколінням соматичних клітин, які, виникаючи в гаметах, нащадкам даного організму, тобто виникають мутації (див. Мінливість).
Сукупність всіх локалізовані в хромосомах генів становить генотип, а сукупність всіх спадково обумовлених ознак організму - фенотип. Часто термін «генотип» використовують стосовно до однієї або декільком парам генів, а фенотипом відповідно називають контрольовані цими генами ознаки.
Спадковість відіграє істотну роль у виникненні багатьох широко розповсюджених захворювань: атеросклерозу, гіпертонічної хвороби, цукрового діабету та ін Знання механізмів реалізації генетичної інформації та умов, що впливають на її прояв, дозволяє в даний час лікувати і попереджати ряд спадкових захворювань людини.
См. також Генетика, Спадкові хвороби.

Вийшла у світ і знаходиться у продажу книга:

Видавництво «Радянська Росія»
Азерников Ст. 3. Тайнопис життя. 10 л,. т. 24200, ціна 34 коп.
Кожну мить в нашому організмі відмирають тисячі старих клітин і народжуються тисячі нових.
Між народженням і смертю клітина живе, синтезує білки. Білків - сотні тисяч; будівельних речовин, з яких створює їх клітка, всього двадцять видів. Яким же чином веде клітина унікальне будівництво, як примудряється нічого не переплутати у своїй ювелірній роботі? На ці та багато інших питань відповість книжка.
Зовсім нещодавно вчені зробили важливе відкриття. Виявилося, що життя клітини, її робота заздалегідь запрограмовані. Програма записана у вигляді спеціального хімічного шифру на молекулах дезоксирибонуклеїнової кислоти - ДНК, які знаходяться в хромосомах клітини. Шифр побудований чергуванням чотирьох атомних цеглинок, з яких складається молекула ДНК.
Розгадка шифру спадковості відкриває перед наукою грандіозні перспективи. Навчившись «читати» цей шифр, можна спробувати міняти його, змінювати спадкові приписи організму. Це допоможе боротися з багатьма спадковими хворобами, з раковими захворюваннями, відкриє перспективи створення плодів надзвичайної ваги і цукристості, дозволить успішніше запобігати передчасному старінню організму.
Попередні замовлення на книгу приймаються в магазинах Книготорга і споживчої кооперації.