Kuchinja kwemajini muBiological Systems
Kuchinja kwemajini kuchinja kwechigarire muDNA sequence, iyo inonyanya kukosha mumajini muzvinhu zvipenyu zvese. Kuchinja uku kunogona kuitika mu "bhii" rimwe chete reDNA (nitrogen base) kana muchikamu chakareba. Kunyangwe izwi rekuti "mutation" richiwanzobatanidzwa nechirwere kana chimwe chinhu chinokuvadza, mumasisitimu ehupenyu, kuchinja kwemakemikari chinhu chisinganyanyi kukanganiswa uye kazhinji ndicho chinhu chikuru chinokonzera kusiyana kwemajini. Kusiyana uku kunobvumira zvipenyu kuti zvijairane nenzvimbo yazvo, kushanduka, uye kuchengetedza kurarama kwenguva refu.
Chii chinonzi gene uye nei kuchinja-chinja kuchikosha?
Jini chikamu cheDNA chine mirairo yekugadzira puroteni inoshanda kana kuti RNA. Mapuroteni anoita mabasa mazhinji akakosha: kuumba chimiro chemasero, kudzora metabolism, kutsigira dziviriro yemuviri, uye kudzora kukura. Kana shanduko dzikaitika, mirairo iyi inogona kuchinjwa. Mhedzisiro yacho inogona kusaonekwa zvachose, kuchinja hunhu hwechisikwa, kana mune dzimwe nguva kukonzera matambudziko ehutano.
Mumamiriro ezvinhu ehupenyu, kuchinja kwemasero kune mativi maviri. Kune rumwe rutivi, kuchinja kwemasero kunogona kukanganisa mashandiro emapuroteni, zvichikonzera zvirwere zvemajini. Kune rumwe rutivi, kuchinja kwemasero kunobatsira kunogona kuwedzera hupenyu, semuenzaniso, kuita kuti mabhakitiriya asarambe nemishonga inorwisa mabhakitiriya kana kubatsira vanhu kugadzirisa mamiriro ezvinhu ezvakatipoteredza.
Mhando dzekuchinja kwemajini
Kuchinja kwemajini kunogona kupatsanurwa zvichienderana nehukuru hwekuchinja uye kukanganisa kwazvinoita pakugadzirwa kwemajini.
1. Kuchinja kwemaonero
Kuchinja uku kunosanganisira kuchinja kweDNA base imwe chete. Kune marudzi matatu akafanana:
- Kutsiva: imwe hwaro inotsiviwa neimwe hwaro.
– Kuchinja kweMissense: kutsiva kunokonzera shanduko mumaamino acids muprotein.
– Kuchinja kusina maturo: kuchinja uku kunogadzira "stop code" isati yasvika kuitira kuti puroteni ichekerwe.
Kazhinji, kuchinja kwemapoinzi kunogona kunyarara kana shanduko yebase ikasachinja amino acid inobuda.
2. Kuisa nekudzima (kuisa-kubvisa / indel)
Kuisa zvinoreva kuwedzerwa kwezvigadziko, nepo kubviswa kuri kubviswa kwezvigadziko kubva muDNA. Kana huwandu hwezvigadziko hwakachinjwa husiri huwandu hwezvitatu, kuchinja kwechimiro kunogona kuitika, kuchichinja kurongeka kwese kweamino acid mushure menguva yekuchinja. Kuchinja kwechimiro kazhinji kunokosha, sezvo puroteni inobuda inova isingashande.
3. Kudzokorora uye kuwedzera majini
Zvimwe zvikamu zveDNA zvinogona kudzokororwa, zvichiwedzera huwandu hwemakopi emajini. Izvi zvinogona kuwedzera kugadzirwa kwepuroteni kana kupa "zvinhu zvisina kugadzirwa" zvekushanduka-shanduka, sezvo kopi imwe chete inogona kuchinja uye kuita basa idzva.
4. Kuchinja-chinja munzvimbo yekutonga
Haasi machinji ese anoitika muchikamu chemajini chinoratidza puroteni. Machinjiko ari mupromoter kana enhancer anogona kuchinja mazinga ekutaura kwemajini: jini rinogona kunge richishanda zvakanyanya, risingashande zvakanaka, kana kuti richishanda panguva isiriyo. Mhedzisiro yacho inowanzoonekwa mukukura uye kurongeka kwemahormone.
Zvikonzero zvekuchinja: kubva pakukanganisa kwekudzokororwa kusvika kune zvakatipoteredza
Kuchinja-chinja kunogona kuitika nekuda kwezvinhu zvemukati kana zvekunze.
1. Zvikanganiso zvekukopana kweDNA
Kana masero akapatsanuka, DNA inofanira kukopwa. Ma enzymes eDNA polymerase anowanzo kuve akarurama, asi zvikanganiso zvinogona kuitika. Nerombo rakanaka, masero ane nzira yekuongorora DNA uye sisitimu yekugadzirisa iyo inogadzirisa zvikanganiso zvakawanda zvisati zvava shanduko dzisingaperi.
2. Zvitagini zvemuviri
Mwaranzi yeUltraviolet (UV) inobva kuzuva inogona kukonzera kuumbwa kwezvisungo zvisina kujairika pakati pemabhesi (akadai se thymine dimers), izvo zvinokanganisa kudzokororwa kwemasero. Mwaranzi yeIonizing (yakadai se X-rays kana gamma rays) inogona kutyora tambo dzeDNA, zvichikonzera kukuvara kwakanyanya.
3. Makemikari anochinja-chinja
Mamwe makemikari anogona kushandura chimiro chehwaro hweDNA kana kukanganisa kudzokororwa. Mienzaniso inosanganisira alkylating agents, iyo inowedzera mapoka emakemikari kumabhesi, ichichinja kubatana kwavo kwehwaro.
4. Zvinhu zvehupenyu: mavhairasi nezvinhu zvinochinjika
Mamwe mavhairasi anogona kuisa majini awo mugenome remunhu, zvichikonzera shanduko. Uyezve, kune "majini anosvetuka," kana kuti transposons, mukati megenome anogona kufamba-famba nekukanganisa majini kana kurongeka kwawo.
Sisitimu yekugadzirisa DNA: nzira yekudzivirira masero
Kuti majini arambe akasimba, zvipenyu zvine hurongwa hwakaoma hwekugadzirisa DNA, hunosanganisira:
- Kugadzirisa kusawirirana kugadzirisa ma base pairs asina kunaka anobva pakukopa.
- Kugadzirisa kubviswa kwebase kuti ubvise base dzakakuvara.
- Kugadziriswa kweNucleotide excision kugadzirisa kukuvara kukuru kwakadai sema dimers anokonzerwa neUV.
- Kugadzirisa kuputsika kwetambo mbiri kuburikidza nenzira dzakadai sekubatanidza mativi akafanana kana kubatana kwemagumo asina kufanana.
Kukuvadzwa kweDNA repair system kunogona kuwedzera zvakanyanya kushanduka kwemasero uye kunowanzobatanidzwa nekenza, sezvo masero achinyanya kukanganiswa nekuchinja kwemajini kunogonesa kukura kusingadzoreki.
Mhedzisiro yekuchinja kwezvinhu zvipenyu nemapoka evanhu
Muzvinhu zvipenyu, kukanganiswa kwekuchinja kwemuviri kunoenderana nenzvimbo, rudzi rwekuchinja, uye mamiriro ezvinhu emumajini.
1. Kuchinja kwemuviri kusina kwakarerekera
Kuchinja-chinja kwakawanda hakukanganisi mashandiro emapuroteni kana kuitika munzvimbo dzisina kukosha dzeDNA. Kuchinja-chinja kwakabatana kunogona kuungana uye kuve zviratidzo zvekushanduka-shanduka kwehupenyu hwemhuka.
2. Kuchinja-chinja kunokuvadza
Kuchinja-chinja kwemasero kunovhiringidza mashandiro emapuroteni akakosha kunogona kukonzera zvirwere zvemajini. Muenzaniso unowanzoonekwa i sickle cell anemia, inokonzerwa nekuchinja kwemajini mu hemoglobin. Kuchinja uku kunochinja chimiro chemasero matsvuku eropa, zvichikonzera matambudziko akasiyana-siyana ehutano.
3. Kuchinja kunobatsira
Kuchinja-chinja kunobatsira hakuwanzoitiki, asi kunoita basa guru mukuchinja-chinja. Muenzaniso unozivikanwa zvikuru kuchinja-chinja kwemabhakitiriya kunoita kuti asashandise mishonga inorwisa mabhakitiriya. Muvanhu, mamwe majini anowedzera kushivirira lactose mukukura kana kubatsira kugadzirisa nzvimbo dzakakwirira.
4. Kuchinja kwemuviri (Somatic vs germline mutations)
– Kuchinja kwemuviri kunoitika mumasero emuviri (kwete masero ebonde), saka hazvigamuchirwi nhaka. Zvisinei, kuchinja kwemuviri kunogona kukonzera gomarara kana zvikaitika mumajini anodzora kukura kwemasero.
– Kuchinja kwemajini kunoitika mumasero ebonde (sperm/ovum) uye kunogona kupfuudzwa kuvana, zvichiita basa mukusiyana kwemajini ezvizvarwa zvakasiyana.
Kuchinja-chinja uye kushanduka-shanduka: simba rekuchinja kwezvinhu zvipenyu
Kushanduka-shanduka kunoitika kana kusiyana kwemajini muvanhu kuchiitwa sarudzo yechisikigo. Kuchinja-chinja kunoita kuti pave nekuchinja kutsva, nepo kusarudza kwechisikigo kuchisarudza kuti ndeapi majini anorarama. Pamusoro pekusarudza, zvimwe zvinhu zvakaita sekuchinja kwemajini (kuchinja kwemajini zvisina tsarukano) uye kufamba kwemajini (kufamba) zvinokanganisawo kupararira kwekuchinja-chinja.
Mukufamba kwenguva refu, shanduko dzinobatsira dzinogona kuwedzera kuwanda kwevanhu, kuchinja chimiro, uye pakupedzisira dzinobatsira mukubuda kwemarudzi matsva. Kunyangwe shanduko dzisina kwadzakarerekera dzakakosha nekuti dzinogona kushanda se "nzvimbo" yekusiyana iyo inogona kubatsira rimwe zuva kana nharaunda ikachinja.
Basa rekuchinja kwezvinhu mukurapa ne biotechnology
Kudzidza nezvekuchinja kwemajini kwakakosha pakunzwisisa zvirwere nekugadzira mishonga. Semuenzaniso, mugomarara, vaongorori vanotsvaga shanduko mumajini chaiwo (akadai semajini anodzvinyirira tumor kana oncogenes) kuti vaone nzira dzakanyatsojeka dzekurapa, kusanganisira kurapwa kwakanangana nekudzivirira muviri.
Mu biotechnology, shanduko dzinoshandiswa mu:
- Kugadzira majini kuti zvipe humwe hunhu kuzvinhu zvipenyu, semuenzaniso zvirimwa zvisingapindi zvipembenene.
- Yakatungamira shanduko kuti igadzire ma enzyme ane hunyanzvi hutsva kuburikidza nekuchinja-chinja uye kusarudza kwakasarudzika.
- Kuongorora majini kuti uone shanduko dzinokonzera chirwere nekukurumidza.
Zvisinei, kushandiswa kwetekinoroji iyi kunofanira kuperekedzwa nepfungwa dzetsika, kunyanya maererano nekuchengetedzwa kweruzivo rwemajini, mukana wekusarura, uye miganhu yekupindira mumajini evanhu.
Penutup
Kuchinja kwemajini chikamu chechisikigo uye chakakosha chehurongwa hwezvinhu zvipenyu. Zvinogona kubva mukukanganisa kwekudzokororwa, kusangana nemamutagens, kana kushanda kwezvinhu zvipenyu zvakaita semavhairasi. Kunyange zvazvo kazhinji zvichibatanidzwa nechirwere, kuchinja kwemajini ndiko kunonyanya kukonzera kusiyana kwemajini, zvichibvumira kushanduka-shanduka uye kugadziriswa. Nekunzwisisa mashandiro ekuchinja kwemajini uye kuti masero anogadzirisa sei DNA, biology yemazuva ano inogona kutsanangura zviitiko zvakawanda zvehupenyu—kubva pakusagona kurwisa mabhakitiriya kusvika pakukura kwekenza—uye kuvhura mikana yakakura mukurapa nebiotechnology. Kuchinja kwemajini, pakupedzisira, chiyeuchidzo chekuti hupenyu hunoshanduka: hunochinja nguva dzose, hunochinja nguva dzose, uye hunochinja nguva dzose.
