Ақпарат

4.3: ДНҚ тілі – биология

4.3: ДНҚ тілі – биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Кіріспе

Бұл қысқа тарауда сіз қазіргі молекулярлық биологтардың ДНҚ-ны, яғни бүкіл өмірдің жобасын қалай басқаратынын білесіз. ДНҚ-ны құрайтын төрт әріптік алфавит (A, G, C және T) транскрипцияланған және аударылған кезде бізді түр ретінде және жеке тұлға ретінде жасайтын көптеген ақуыздарға әкелетін тілді білдіреді. ДНҚ – тіл деген метафораны жалғастырайық. Бұл тілді меңгеру үшін, кез келген басқа тіл сияқты, біз сол тілді оқи, жаза, көшіре және өңдей білуіміз керек. Егер сіз жүз беттік құжаттағы бір жолды немесе Конгресс кітапханасынан бір кітаптан бір мақаланы табу үшін мәтіндік процессорды пайдалансаңыз, сізге қол жетімді үлкен баспа базасын іздеу әдісі де қажет болады. Бір-бірінен айырмашылығы бар-жоғын білу үшін файлдардың екі түрлі көшірмесін салыстырғыңыз келуі мүмкін. Зертханадан және осы онлайн талқылау мен мәселелер жинағынан сіз қазіргі ғалымдардың геном тілін қалай оқитынын, жазғанын, көшіретінін, өңдейтінін, іздейтінін және салыстыратынын білесіз. Соңғы жиырма жыл ішінде алынған бұл қабілеттер біздің өмір туралы түсінігімізде төңкеріс жасады және бізге өмірдің өзін жақсылық пен жамандық үшін өзгертуге мүмкіндік берді.

Адам хромосомаларында ДНҚ бір ұзын қос тізбекті молекула түрінде болады. Зертханада физикалық зерттеу және манипуляциялау тым ұзақ. Ферменттердің батареясын пайдалана отырып, хромосомалардың ДНҚ-сын оңай басқаруға болатын кішірек фрагменттерге химиялық жолмен бөлуге болады. (Ұқсас әдістер белоктарды ретке келтіру үшін қолданылады, олар қабаттасатын полипептид фрагменттерін жасауды талап етеді.) Фрагменттерді жасағаннан кейін оларды зерттеу үшін оларды бір-бірінен бөлу керек. ДНҚ фрагменттерін фрагменттерді бір-бірінен ерекшелендіретін кейбір құрылымдық белгілер негізінде бөлуге болады. Полярлықты пайдалану мүмкін емес, өйткені ДНҚ фрагменттерінің барлығында теріс зарядталған фосфаттар қант – молекуланың фосфатты негізі бар. Әрбір фрагменттің бірегей тізбегі болатынына қарамастан, мысалы, берілген фрагменттің негізгі ойығында бірегей реттілікпен байланыстыратын кейбір молекуланы үлкен моншаққа қосу және сол моншақты пайдалану арқылы барлық әртүрлі фрагменттерді бөлу қиын болар еді. сол бір бірегей фрагментті ажырату үшін. Әрбір бірегей фрагмент үшін сізге басқа моншақ қажет болады! Фрагменттерді бір-бірінен бөлудің ең жақсы тәсілі - агароза немесе полиакриламидті гельде электрофорезді қолдану арқылы фрагменттің нақты өлшеміне негізделу.

Агароза деп аталатын көмірсу сығындысы балдырлардан жасалған. Сығындыға су қосылады, содан кейін ол қызады. Көмірсу сығындысы суда ериді және тұтқыр ерітінді түзеді. Агароз ерітіндісі қалыпқа (жылы желе сияқты) құйылады және қатуға рұқсат етіледі. Кең тістері бар пластикалық тарақ әлі сұйық болған кезде агарозаға орналастырылған. Агароз қатты болған кезде тарақты алып тастауға болады, оның орнында кішкене шұңқырлар қалады. Ұңғыларға ДНҚ фрагменттерінің ерітіндісін салуға болады. Үлгі бар агарозды тақта буферлік ерітіндімен жабылған және плитаның әр ұшына электродтар орналастырылған. Теріс электрод агароз тақтасының ұңғыманың шетіне жақын, ал оң электрод екінші ұшына орналастырылады. Агароздық тақтаға кернеу қолданылса, теріс зарядталған ДНҚ фрагменттері агароз гелі арқылы оң электродқа қарай жылжиды. Ерітіндідегі зарядталған молекулалардың қарама-қарсы зарядталған электродқа көшуі электрофорез деп аталады. Сіз фрагменттердің бірі екеніңізді елестетіңіз. Сізге гель шиеленіскен өрмекке ұқсайды. Оң электродқа тура алға жылжып, тордағы саңылаулардан жасырын өтіп кетесіз. Фрагмент неғұрлым үлкен болса, соғұрлым баяу қозғаласыз, өйткені ол шатасқан тордан өту қиын. Керісінше, фрагмент неғұрлым қысқа болса, соғұрлым жылдамырақ қозғаласыз. Бұл әдісті және оның көптеген модификацияларын пайдалана отырып, бір ғана нуклеотидпен ерекшеленетін олигонуклеотидтерді бір-бірінен бөлуге болады. ДНҚ фрагменттерінің электрофорезінде буферлік ерітіндіге флуоресцентті, зарядсыз бояғыш, этидий бромиді қосылады. Бұл бояғыш ДНҚ-ның негізгі жұптары арасында сөзбе-сөз интеркалацияланады, ол агароз гелінде УК сәулесі көрсетілгенде ДНҚ-ға флуоресцентті сары-жасыл түс береді.

A. ДНҚ оқу:

Біз ДНҚ тізбегін оқудың бір әдісін талқылаймыз. Сэнгер жасаған бұл әдіс оған екінші Нобель сыйлығын алды. ДНҚ-ның бір тізбекті бөлігін тізбектеу үшін комплементарлы тізбек синтезделеді. Төрт түрлі реакциялық қоспалар орнатылған. Олардың әрқайсысында реакцияға және ДНҚ-полимеразаға қажетті барлық 4 радиоактивті дезоксинуклеотидтер (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) бар. Сонымен қатар, dideoxyATP (ddATP) бір реакциялық түтікке қосылады dATP және ddATP қосымша тізбектің өсіп келе жатқан 3' ұшына кездейсоқ бекітіледі. Егер ddATP қосылса, басқа нуклеотидтерді қосуға болмайды, өйткені оның 3' ұшында OH емес, H бар. Сондықтан олар оны дидеокси деп атайды. Жаңа тізбек тоқтатылды.. Егер dATP қосылса, басқа А қосу қажет болғанша тізбек ұлғая береді. Осылайша, ddATP қосылған кезде тоқтатылатын ДНҚ тізбектерінің ақылды фрагменттерінің тұтас сериясы жасалады. Дәл осындай сценарий тиісінше dCTP және ddCTP, dTTP және ddTTP және dGTP және ddGTP бар басқа 3 түтік үшін орын алады. Әрбір түтікте жасалған барлық фрагменттер электрофорезге арналған бөлек жолақтарға орналастырылады, онда фрагменттер өлшемі бойынша бөлінеді.

Дидексойнуклеотидтер

Сурет: Дидексойнуклеотидтер

МӘСЕЛЕ: Төменде көрсетілгендей ДНҚ-ның бір жіпшелі бөлігін тізбектеймін. Жаңа нуклеотидтер ДНҚ-полимераза ферментімен GACT праймеріне 5'-3' бағытында қосылады. Сіз 4 реакция түтігін орнатасыз, әрбір түтікте барлық dXTP бар. Сонымен қатар, 1-түтікке ddATP, 2-түтікке ddTTP, ddCTP 3-түтікке және ddGTP-ді 4-түтікке қосыңыз. Әрбір жеке реакция қоспасы үшін төмендегі аяқталмаған қосымша реттіліктердің біріне ықтимал тізбектерді жазу арқылы жасалған барлық ықтимал тізбектерді анықтаңыз. . Аяқталған тізбектерді парақтан кесіңіз, жасалған полинуклеотидтер тізбегінің өлшемін анықтаңыз және оларды қағаз парағында сызған ойдан шығарылған гельдің сәйкес жолағына көшетіндей (өлшеміне қарай) орналастырыңыз. 1-жолда 1-түтікте жасалған нуклеотидтер және т.б. болады. Содан кейін гельдегі ДНҚ жолақтарын көрсету үшін кесілген нуклеотидтердің позицияларының астына сызықтар сызыңыз. Синтезделген комплементарлы ДНҚ тізбегін оқыңыз. Содан кейін тізбектелетін ssDNA тізбегін жазыңыз.
5' T C A A C G A T C T G A 3' (ТІЗІЛІКТІ ТҰРУ)

3' G A C T 5' (праймер)

3' G A C T 5' (праймер)

3' G A C T 5' (праймер)

3' G A C T 5' (праймер)

3' G A C T 5' (праймер)

3' G A C T 5' (праймер)

3' G A C T 5' (праймер)

3' G A C T 5' (праймер)

ДНҚ фрагменттерінің анықталатын түсі болмағандықтан, оларды гельде тікелей көру мүмкін емес. Балама әдістер қолданылады. Жоғарыда сипатталғанда радиотаңбаланған ddXTP қолданылған жерде. Секвенирлеу гелі іске қосылғаннан кейін оны кептіруге және жолақтарды радиоавтография (авторрадиография деп те аталады) арқылы көруге болады. Қараңғы ортада кептірілген гельдің үстіне рентгендік пленканың орны қойылады. Радиобелгіленген жолақтар рентгендік пленканы тікелей жолақтардың үстіне шығаратын сәуле шығарады. Фильмді жолақтарды анықтау үшін жасауға болады. Жаңа техникада праймерді флюресцентті бояумен белгілеуге болады. Әрбір реакция қоспасы үшін басқа бояғыш пайдаланылса, барлық реакциялық қоспаларды гельдің бір жолағында өткізуге болады. (Негізінде барлық ddXTP бірге қамтитын бір ғана реакция қоспасын орындау қажет.) Содан кейін гельді лазер арқылы сканерлеуге болады, ол бояулардан флуоресценцияны анықтайды, олардың әрқайсысы әртүрлі толқын ұзындығында.

Сурет: әр ddXTP реакциясы үшін әртүрлі флуоресцентті праймерлерді пайдаланып ДНҚ секвенциясы

Жақында секвенирлеудегі бір ілгерілеу ретті нақты уақытта анықтауға мүмкіндік береді. Төрт дезоксинуклеотидтердің әрқайсысы 5' фосфатта (жоғарыдағыдай негіз емес) басқа флюорформен таңбаланады. Байланысқан ДНҚ-полимераза шаблондағы ДНҚ-ны ұзартады, флюорофорды ерітіндіге шығарады (яғни флюорофор ДНҚ тізбегіне қосылмаған). Реакция ені 70 нм және көлемі 20 цептолитр (20 x 10-21 л) цилиндрлік металл камера болып табылатын нөлдік режим толқын өткізгіші деп аталатын визуализация камерасында өтеді. Ол үлгіні лазерлік жарықтандыруға қол жеткізуге болатын шыны тірекке отырады. Кішігірім көлемді ескере отырып, қосылмаған флуоресцентті тегтелген дезоксинуклеотидтер микросекундтық уақыт шкаласында ішке және сыртқа таралады. Дезоксинуклеотид ДНҚ-ға енгізілген кезде оның тұру уақыты миллисекундтық уақыт шкаласында болады. Бұл шуылға жоғары сигналды беретін флуоресценцияны ұзақ уақыт анықтауға мүмкіндік береді. ДНҚ-ны мембраналардағы саңылаулар арқылы жылжыту арқылы реттілік жасалатын жаңа технология секвенирлеуді геномға 1000 долларға дейін немесе одан да аз төмендетуі мүмкін.

Sanger Sequencing анимациясы

Нанокесектік секвенирлеу

B. ДНҚ жазу:

Олигонуклеотидті қатты түйіршікте синтездеуге болады. Бір уақытта бір нуклеотид қосу арқылы олигонуклеотидтің реті мен ұзындығын бақылауға болады.

C. ДНҚ-ны көшіру:

ДНҚ тізбегін миллиондаған рет көшірудің бірнеше әдістері бар. Көптеген әдістер плазмидаларды (бактерияларда кездеседі) және вирустарды (кез келген жасушаны жұқтыруы мүмкін) пайдаланады. Плазмиданың немесе вирустың ДНҚ-сы қызығушылық тудыратын белгілі бір ДНҚ тізбегінің көшірмесін қамту үшін жасалған. Содан кейін плазмида немесе вирус күшейту орын алатын жасушаға қайта енгізіледі.

Бастапқыда генді немесе қызығушылықтың реттеуші тізбегін қамтитын ДНҚ рестрикциялық эндонуклеаза немесе қысқаша рестрикция ферменті деп аталатын ферментпен белгілі бір жерлерде кесіледі. Фермент ДНҚ-ны ешбір ескі жерінен ажыратпайды, керісінше тізбектегі «шектелген» жерлерде, мысалы, эндопротеаза белок тізбегіндегі берілген амин қышқылынан кейін ақуызды бөледі. Белоктардағыдай бір жіпті үзудің орнына рестрикциялық эндонуклеаза dsDNA-ның екі тізбегін де ажыратуы керек. Ол ssDNA-ның кішкентай құйрықтарын қалдыру үшін ұштарын доғал қалдыру үшін жіптерді таза түрде кесіп тастауы мүмкін. Мұндай көптеген сайттар геномда кездейсоқ болады. Қызығушылықты оятатын ген осындай реттілікпен екі жағынан қапталда болуы керек. Дәл осы фермент плазмиданы немесе вирус ДНҚ-сын ыдырату үшін қолданылады.

Сурет: EcoR1 шектеу ферментімен ДНҚ-ны бөлу

Содан кейін ДНҚ-ның бөгде фрагменті рекомбинантты ДНҚ молекуласын жасау үшін көрсетілгендей плазмидаға немесе вирустық ДНҚ-ға қосылуы мүмкін. ДНҚ клондаудың бұл әдісі рекомбинантты ДНҚ технологиясының барлық саласы үшін негіз болып табылады.

Сурет: Шектеу фрагментін плазмидаға клондау

Гендерді қосу анимациясы

Плазмидті бактерияларға қосуға болады, олар оны трансформация деп аталатын процесте қабылдайды. Плазмиданы қызықтыратын ДНҚ фрагментін көшіретін бактерияларда репликациялауға болады. Әдетте плазмидада бактерияларды антибиотикке төзімді ете алатын ген бар. Тек плазмидті (және, мүмкін кірістіруді) тасымалдайтын бактериялар өседі. Қажетті фрагментті оқшаулау үшін плазмидаларды бактериялардан бөліп алады және қажетті фрагментті жою үшін бірдей шектеу ферментімен ыдырады, содан кейін оны тазартуға болады. Сонымен қатар, бактерияларды бөтен геннен ақуызды экспрессиялау үшін индукциялауға болады. 4-зертханада біз бактерияларды адамның май қышқылы фосфатазасының бета, HAAP-B гені бар плазмидпен түрлендіреміз және ген экспрессиясын индукциялаймыз.

Осыған ұқсас әдісті ДНҚ көшіру үшін қолдануға болады, онда бөгде фрагмент E. Coli сияқты бактерияларды жұқтыратын вирус бактериофагтың ДНҚ-сымен қайта біріктіріледі. Рекомбинантты ДНҚ төменде көрсетілгендей нақты вирустарға оралуы мүмкін. Вирус бактерияларды жұқтырған кезде, ол жасушаларға миллиондаған жаңа вирустарды жасауға нұсқау береді, осылайша қызығушылықтың бөтен фрагментін көшіреді.

Кейде ДНҚ фрагментін «клондау» немесе көшіру тергеушінің шынымен қалаған нәрсесі емес. Егер геномдық ДНҚ адам жасушасынан болса, мысалы, генде интрондар болады. Егер сіз бұл ДНҚ-ны плазмидаға немесе бактериофагқа салсаңыз, интрондар онымен бірге жүреді. Бактериялар бұл ДНҚ-ны репликациялай алады, бірақ көбінесе ДНҚ-ны көшіріп (күшейтуді) ғана емес, оны РНҚ-ға транскрипциялауды, содан кейін оны ақуызға айналдыруды қалайды. Бактериялар интрон РНҚ-ны ажырата алмайды, сондықтан жетілген мРНҚ жасалмайды. Егер бактериялардың ДНҚ-сын интронсыз клондау мүмкін болса, бұл мәселе болмас еді. Осындай ықтимал әдістердің бірі бар, онда сіз қызықтыратын ақуыз үшін нақты мРНҚ-дан бастайсыз. Бұл техникада dsDNA көшірмесі ss-mRNA молекуласынан жасалады. Мұндай dsDNA комплементарлы немесе көшірме ДНҚ үшін cDNA деп аталады. Содан кейін оны плазмидаға немесе бактериофаг векторына клондауға және жоғарыда сипатталғандай күшейтуге болады.

М-РНҚ-ДАН ДНҚ КӨШІРУ – С-ДНҚ КІТАПХАНАСЫН ҚҰРУ – кірістіру

80-ші жылдардың ортасында ДНҚ-ны пробиркаға көшірудің (күшейтудің) жаңа әдісі жасалды. Ол плазмиданы немесе вирусты қажет етпейді. Ол үшін тек ДНҚ фрагменті, кейбір праймерлер қажет (әр тізбектегі ДНҚ бөлімдерін толықтыратын және күшейтілетін ДНҚ бөлімін құрайтын шағын полинуклеотидтер. Бұл қоспаға dATP, dCTP, dGTP, dTTP және ыстыққа төзімді ДНҚ полимеразасын қосыңыз. Thermophilus aquaticus организмі (ыстық бұлақтарда өмір сүреді) және сіз кетіңіз.Қоспа алдымен DsDNA жіптерінің бөлінуіне әкелетін температураға дейін қызады.Температура салқындатылады, бұл праймерлердің үлкен стехиметриялық артық бөлігінің дәнекерленуіне мүмкіндік береді. ssDNA.Тақ полимераза (Thermophilus aquaticus) праймерлерден ДНҚ-ны полимерлендіреді.Температура қайтадан көтеріліп, dsDNA тізбегінің бөлінуіне мүмкіндік береді.Праймерлер салқындату кезінде соңғы циклден және ДНҚ синтезінен бастапқы және жаңадан синтезделген ДНҚ-ға қайта күйдіріледі. қайта пайда болады.Бұл цикл диаграммада көрсетілгендей қайталанады.Бұл тізбекті реакция полимеразды тізбекті реакция (ПТР) деп аталады.Синтезделген мақсатты ДНҚ миллион рет i күшейтіледі. n 20 цикл немесе 30 циклде миллиард рет, оны бірнеше сағатта жасауға болады.

Сурет: ДНҚ-ны пробиркадағы көшіру – полимеразды тізбекті реакция (ПТР)

ПТР анимациясы

D. ДНҚ өңдеу

Ақуыз құрылымын зерттеу барысында біз амин қышқылының бар-жоғын анықтау үшін немесе ақуыздың белсенділігін өзгерту әрекетінде нақты аминқышқылдарын ковалентті түрде қалай өзгертуге болатынын талқылауға көп уақыт жұмсадық. Соңғы 15 жылда жаңа және революциялық әдіс пайда болды. Рекомбинантты ДНҚ технологиясын пайдалана отырып, ақуызды кодтайтын генді бір немесе бірнеше нуклеотидте өзгертуге болады, ол бір немесе бірнеше аминқышқылдарын өзгертеді немесе бір немесе бірнеше аминқышқылдарын қосады немесе жояды. Орынға тән мутагенез деп аталатын бұл әдісті белок химигі берілген амин қышқылының ақуыздың қатпарлануындағы, құрылымы мен белсенділігіндегі маңыздылығын анықтау үшін кеңінен қолданады. Техникалар төмендегі диаграммада сипатталған;

Сурет: Сайтқа тән мутагенез

E. ДНҚ іздеу

Белгілі бір ақуызды кодтайтын ген хромосоманың қай жерінде орналасқан? Генді табудың бір жолы - геннің нақты ДНҚ тізбегінің бір бөлігін толықтыратын шағын олигонуклеотидті «зондты» синтездеу (алдыңғы эксперименттерден анықталған). ДНҚ зондына флуоресцентті молекуланы бекітіңіз. Содан кейін микроскоппен хромосомаларды көруге болатын жасушалық препарат алыңыз. Жасушаға қос тізбекті ДНҚ спиралін ашатын негізді қосыңыз, жасушаға флуоресцентті зондты қосыңыз және қос тізбекті ДНҚ-ның реформалануына мүмкіндік беріңіз. Флуоресцентті зонд ДНҚ комплементарлы геннің орнындағы хромосомамен байланысады. Гибридизация - бұл бір тізбекті нуклеотидтер тізбегі (нысан) Н-байланыстары арқылы басқа комплементарлы нуклеотидтер тізбегімен (зонд) байланысатын процесс.

Егер сіз геннің нуклеотидтер тізбегін білмесеңіз, бірақ төменде көрсетілген мысалдағыдай ақуыздың аминқышқылдарының ретін білсеңіз ше? Генетикалық код кестесінен сіз гендегі ДНҚ-ға комплементарлы барлық мүмкін болатын РНҚ молекуласының ықтимал тізбегін болжай аласыз. Кейбір аминқышқылдарының бірнеше кодондары болғандықтан, ақуыз фрагментін кодтай алатын ДНҚ-ның көптеген ықтимал тізбегі бар. Төмендегі сілтеме қысқа аминқышқылдарының тізбегін кодтай алатын барлық ықтимал сәйкес mRNA тізбектерін көрсетеді. Нуклеотидтер тізбегіндегі ең аз дегенерацияның 20 мер тізбегі ықтимал геномдық зонд ретінде пайдаланылуы керек.

F. ДНҚ-ны салыстыру

Әрбір индивидтің ДНҚ тізбегі әлемдегі әрбір жеке адамнан өзгеше болуы керек (бірдей егіздерді қоспағанда). Айырмашылық 98,5% ұқсас адам мен шимпанз арасындағы айырмашылықтан аз болуы керек. Олардың әрқайсысында кейбір «қалыпты адаммен» салыстырғанда 99,9% ұқсас ДНҚ тізбегі бар делік. Бізде шамамен 4 миллиард негізгі жұп ДНҚ бар екенін ескерсек, бұл біздің барлығымыз шамамен 0,001 x 4 000 000 000 өлшемде әр түрлі екенімізді білдіреді, бұл шамамен 4 миллион негіз жұбы ерекшеленеді. Бұл орта есеппен бізде ДНҚ-ның әрбір 1000 негіз жұбы үшін бір нуклеотид айырмашылығы бар дегенді білдіреді. Олардың кейбіреулері гендерде, бірақ көпшілігі ДНҚ арасында болуы мүмкін және олардың көпшілігі хромосомалардың ұштарында (теломерлер деп аталады) және ортасында (центромерлер деп аталады) өте қайталанатын ДНҚ аймақтарында топтастырылғанын көрсетті.

Енді олардың ДНҚ бойымен кездейсоқ кесілген рестриктазалық тораптар екенін есте сақтаңыз. Егер жеке адамдар арасындағы ДНҚ-дағы кейбір айырмашылықтар ДНҚ рестрикт ферменттерімен ыдырайтын тізбектерде орын алса, онда кейбір адамдарда белгілі бір фермент әдеттегі жерде емес, одан да алыс жерде ыдырайтын болады. Демек, шектеу ферментінің фрагменттерінің мөлшері әр адам үшін әр түрлі болуы керек. Әрбір адамның ДНҚ-сы шектеу ферменттерінің батареясымен кесілгенде, сол адамға ғана тән өлшемдегі ДНҚ фрагменттерінің бірегей жиынтығын тудыруы керек. Әрбір адамның ДНҚ-да бірегей шектеу фрагментінің полиморфизмі (RFLP) болады. Мұндай полиморфизмді қалай анықтауға болады?

Сіз сынама ДНҚ-ны шектеу ферменттерімен қалай кесуге болатынын білесіз, содан кейін фрагменттерді агарозды гельде бөліңіз. Дегенмен, қосымша қадам қажет, өйткені гельде бір үлкен үздіксіз жағынды ретінде байқалатын мыңдаған фрагменттердің пайда болуы мүмкін. Дегенмен, әрбір фрагмент ДНҚ-ның белгілі бір жоғары полиморфты бөлімдерін (мысалы, телеомерлік ДНҚ) толықтыратын шағын, радиоактивті ДНҚ зондтарының жиынтығымен әрекеттесіп, содан кейін визуализацияланса, агароз гелінде дискретті жолақтардың бірнеше жиынтығы ғана байқалар еді. . Бұл дискретті жолақтар басқа адамның генінде көрінетін ДНҚ жолақтарынан басқаша болады. Бұл әдіс Southern Blotting деп аталады және төменде көрсетілгендей жұмыс істейді. ДНҚ фрагменттері агарозды гельде электрофорезденеді. ds ДНҚ фрагменттері қыздыру арқылы ашылады, содан кейін гельдің үстіне нитроцеллюлоза сүзгі қағазының бір бөлігі салынады. Гельден алынған ДНҚ сүзгі қағазына өтеді. Содан кейін қағазға ДНҚ-дағы полиморфты аймақты толықтыратын шағын радиоактивті олигонуклеотидті зонд қосылады. Ол зондқа комплементарлы ДНҚ бар фрагментпен ғана байланысады. Сүзгі қағазы кептіріліп, парақтың үстіне рентгендік пленка қойылады. Сондай-ақ гельде жұмыс істейді және параққа ауыстырылады, радиоактивті фрагменттердің жиынтығы (зондқа қосымша болып табылмайды), олар гельдің электрофорезі мен сүзгі қағазына өтуінің дұрыстығын қамтамасыз ету үшін маркерлер жиынтығы ретінде қызмет етеді. Бұл әдіс белгілі бір отбасының RFLP талдауымен бірге келесі бетте көрсетілген.

Бұл әдіс сот-медициналық істерде (мысалы, OJ Simpson сотында) немесе әке болуды анықтауда қолданылғанда, ол ДНҚ саусақ ізі деп аталады. Қазіргі әдістерді қолдана отырып, тергеушілер күдіктіге жатпайтын белгілі бір үлгінің ықтималдығы миллионнан бірге дейінгі диапазонда екенін анық айта алады. Төменде көрсетілген рентгендік фильм зорлау ісінен алынған нақты сот-медициналық дәлелдемелердің көшірмесі болып табылады. 1-сезікті, 2-сезікті, жәбірленуші және сот-медициналық дәлелдемелердің Southern Blot нәтижелері көрсетілген. Деректерді талдаңыз.

Сурет: SOUTHERN BLOT/PCR сот-медициналық талдау – ШЕКТЕУ ФРАГМЕНТІ ҰЗЫНДЫҚ ПОЛИМОРФИЗМІ

Соңғы сілтемелер

  1. Avise. Дамушы геномдық метафоралар: ДНҚ тіліне жаңа көзқарас. Ғылым. 294, 86 бет (2001)

Поиск скрытых сообщений в ДНК (Биоинформатика I)

Бұл курс қазіргі биологиядағы есептеулердің күшін көрсететін сабақтар сериясын бастайды. ДНҚ-дағы жасырын хабарламаларды зертханалық халатты киюдің қажеті жоқ іздеу үшін биоинформатиканың шекарасында бізге қосылыңыз. Курстың бірінші жартысында біз ДНҚ репликациясын зерттейміз және ДНҚ репликациясы геномның қай жерінен басталады деген сұрақ қоямыз. Біз геномдағы жасырын хабарламаларды іздеу үшін кейбір қарапайым алгоритмдерді қолдана отырып, көптеген бактериялар үшін бұл сұраққа жауап бере алатынымызды көреміз. Курстың екінші жартысында біз қандай ДНҚ үлгілері молекулалық сағаттардың рөлін ойнайтынын сұрағанда, басқа биологиялық сұрақты қарастырамыз. Сіздің денеңіздегі жасушалар тәуліктік ырғақты сақтай алады, бірақ бұл ДНҚ деңгейінде қалай қол жеткізіледі? Қай жасырын хабарламаларды іздеу керектігін білу арқылы біз ДНҚ-ның таңғажайып күрделі тілін түсіне бастайтынымызды тағы да көреміз. Бір қызығы, біз мәселелерді шешу үшін сүйектерді айналдыратын және тиындарды аударатын рандомизацияланған алгоритмдерді қолданатын боламыз. Ақырында, сіз қолдарыңызды ластап, қолданыстағы бағдарламалық құралдарды қолданасыз және гендердегі қайталанатын биологиялық мотивтерді табасыз, олар туберкулез микобактериясының белсенді инфекцияны тудырмас бұрын көптеген жылдар бойы хост ішінде «тынықсыз» күйде болуына көмектеседі.

Карьерные результаты учащихся


4.3: ДНҚ тілі – биология

  1. Генетикалық код шынайы код емес, ол шифр сияқты. ДНҚ – омыртқаның бойындағы төрт түрлі негіздердің (A, C, G және T деп белгіленген) тізбегі. ДНҚ протеинге ауысқанда, үштік негіздер (кодондар) ақуызды құрайтын аминқышқылдарына дәйекті түрде айналады, кейбір кодондар «тоқтату» белгісі ретінде әрекет етеді. Кодоннан амин қышқылына дейінгі кескін ерікті (толығымен ерікті емес, бірақ дәлелдеу үшін жеткілікті жақын). Дегенмен, бұл бір карталау қадамы - 64 ықтимал кодоннан 20 аминқышқылға дейін және тоқтату сигналы - генетикалық кодтағы жалғыз еріктілік. Ақуыздың өзі физикалық объект болып табылады, оның қызметі физикалық қасиеттерімен анықталады.

Сонымен қатар, ДНҚ белоктарды жасаудан гөрі көп қолданылады. Көптеген ДНҚ функционалды РНҚ-ға тікелей транскрипцияланады. Басқа ДНҚ генетикалық процестерді реттеу үшін әрекет етеді. ДНҚ мен РНҚ-ның физикалық қасиеттері олардың қалай әрекет ететінін кез келген ерікті мағына емес, анықтайды.

Тілдің маңызды қасиеті – кез келген сөздің кез келген затқа қатысты болуы. Бұл генетикада дұрыс емес. Кодондарды ақуыздармен салыстыратын генетикалық кодты өзгертуге болады, бірақ мұны істеу мағынасын өзгертеді барлық белоктарды кодтайтын тізбектер және ол жасай алмады ерікті барлық ДНҚ тізбегі үшін жаңа мағыналар. Генетика шынайы тіл емес.


Генетикалық код: Генетикалық кодтың 8 маңызды қасиеті

(1) Код үштік (2) Код азғын (3) Код бір-біріне сәйкес келмейді (4) Код үтірден аз (5) Код бір мағыналы (6) Код әмбебап (7) Бірлескен сызықтық және (8) Гендік-полипептидтік паритет.

Генетикалық код мРНҚ-дағы азотты негіздердің (UCAG) тізбегі мен полипептидтік тізбектегі аминқышқылдарының тізбегі арасындағы қатынасты білдіреді. Басқаша айтқанда, нуклеотидтердің 4 әріпті тілі мен аминқышқылдарының жиырма әріпті тілі арасындағы байланыс генетикалық код деп аталады.

ДНҚ (немесе РНҚ) барлық генетикалық ақпаратты алып жүреді және ол белоктар түрінде көрінеді. Белоктар 20 түрлі аминқышқылдарынан тұрады. Ақуызды құрайтын осы аминқышқылдарының саны мен реті туралы ақпарат ДНҚ-да болады және транскрипция кезінде мРНҚ-ға беріледі. Оның тасымалдану формасы ұзақ уақыт бойы түсініксіз болды.

Қант (пентоза) және ДНҚ фосфаты генетикалық хабарды мРНҚ-ға беру жұмысын орындай алмады, өйткені қант бір ғана түрге жатады, сонымен бірге фосфат. Бұл 20 аминқышқылы туралы хабарды қалыптастыру үшін тек төрт нуклеотидті қалдырады, бірақ 4 нуклеотид жиырма амин қышқылы үшін тым аз.

Бұл күрделі мәселе бір амин қышқылы үшін кодталған ақпаратты қамтитын кодонның (геннің тұқым қуалайтын бірлігі) үш нуклеотидтен (яғни, триплеттік код) тұратынын ашу арқылы шешілді. Осылайша, жиырма аминқышқылы үшін 64 (4 x 4 x 4 немесе 4 3 = 64) мүмкін ауыстыру қол жетімді. Бұл үзіліс нәтижесінде 64 кодон сөздігі — Генетикалық код пайда болды.

Барк (1970) бойынша генетикалық код амин қышқылдарының коды болып табылады, әсіресе ол қандай кодондар қандай аминқышқылдарын анықтайтынына қатысты. Генетикалық код – М.Ниренберг, С.Очоа, Х.Хорана, Ф.Крик және Матай жасаған тәжірибелердің нәтижесі. Профессор М.Ниренберг осы көрнекті еңбегі үшін 1961 жылы Нобель сыйлығына ие болды.

Генетикалық код сөздігінде РНҚ-дағы әріптер қолданылады (U, C, A, G, яғни A = Аденин, U = Урацил, С = Цитозин, G = Гуанин)

Барлық белгілі тіршілік формаларында бірдей амин қышқылдарының кодондары эксперименталды түрде анықталды. Олар 7.3-суретте келтірілген.

7.3-суретте бірнеше кодон белгілі бір амин қышқылының ақуызға қосылуы туралы сигнал бере алатынын ескеріңіз. Сонымен қатар, кейбір кодондар арнайы функцияларды орындайды.

Мысалы, AUG кодоны екі қызмет атқарады:

(1) пептид синтезінің басталуы үшін кодон сигналының инициаторы ретінде және

(2) пептидтің өсіп келе жатқан тізбегіне метионинді қосу үшін. Басқа арнайы мақсаттағы кодондар UAA (Ochre), UAG (Кәріптас) және UGA (Umber) болып табылады, олардың барлығы STOP сигналын береді.

Рибосомалық синтез орны осы тоқтау кодондарының бірімен кездескен кезде пептидтік тізбек босатылып, оның екінші және үшінші құрылымдарын қабылдайды. UAA (Ochre), UAG (янтарь) және UGA (Umber) ешқандай амин қышқылын көрсетпейтіндіктен, оларды мағынасыз кодондар деп те атайды.

«Алдын ала бастамашы аймақ болғанда, AUG кодоны сигнал береді: “N-формилметиониннен немесе fMet-тен басталатын жаңа пептидтік молекуланы бастаңыз.” UAA, UAG және UGA кодондары ақуыз синтезінің аяқталуын білдіреді.”

Генетикалық кодтың қасиеттері:

Кең тәжірибелік дәлелдермен анықталған генетикалық кодтың қасиеттерін келесідей қорытындылауға болады:

1. Код үштік болып табылады:

Жоғарыда айтылғандай, аминқышқылдарының кодтау бірліктері немесе кодондары үш әріпті сөзден тұрады, 4 x 4 x 4 немесе 4 3 = 64. 64 кодон 20 белокты аминқышқылдарын анықтауға жеткілікті.

2. Кодекс бұзылған:

Бір амин қышқылы үшін бірден көп кодонның пайда болуы деградация деп аталады. Генетикалық код сөздігін шолу аминқышқылдарының көпшілігінде бірнеше кодон бар екенін анықтайды. 61 функционалды кодонның ішінде AUG және UGG әрқайсысы бір амин қышқылын кодтайды. Бірақ қалған 18 аминқышқылдары 59 кодонмен кодталған.

3. Кодекс қайталанбайды:

4. Код үтірден аз:

Үтір кем код екі кодон арасында нуклеотид немесе үтір (немесе тыныс белгілері) жоқ екенін білдіреді. Сондықтан код үздіксіз және үтір аз және екі сөз немесе кодон арасында ешқандай әріп босқа кетпейді.

5. Кодекс бір мәнді:

Генетикалық кодта екіұштылық жоқ. Берілген кодон қай жерде болса да белгілі бір амин қышқылын кодтайды.

6. Кодекс әмбебап болып табылады:

Генетикалық код тірі ағзалардың барлық түрлерінде - прокариоттарда және эукариоттарда әмбебап екені анықталды.

7. Бірлескен сызықтық:

ДНҚ – сызықтық полинуклеотидтік тізбек, ал ақуыз – сызықтық полипептидтік тізбек. Полипептидтік тізбектегі аминқышқылдарының тізбегі оны кодтайтын гендегі (ДНҚ) нуклеотидтік негіздердің тізбегіне сәйкес келеді. ДНҚ-дағы белгілі бір кодонның өзгеруі амин қышқылының полипептидтегі сәйкес орнында өзгеруін тудырады. Ген мен ол кодтайтын полипептид ко-сызықтық деп аталады.

8. Гендік-полипептидтік паритет:

Белгілі бір ген белгілі бір полипептидті шығаратын белгілі бір мРНҚ-ны транскрипциялайды. Осы негізде жасушада полипептидтердің қанша түрі ген болса, сонша ғана болуы мүмкін. Дегенмен, бұл бір-бірін жабатын гендері бар кейбір вирустарға қолданылмайды.

Қатысты мақалалар:

Биология талқылауына қош келдіңіз! Біздің миссиямыз студенттерге биология бойынша жазбалармен бөлісуге көмектесетін онлайн платформаны қамтамасыз ету болып табылады. Бұл веб-сайтта СІЗ сияқты келушілер жіберген оқу жазбалары, зерттеу жұмыстары, эсселер, мақалалар және басқа да ақпарат бар.

Осы сайтта біліміңізді бөліспес бұрын, келесі беттерді оқып шығыңыз:

Сұрақтар

Мазмұны

Біз туралы

Ұсыныстар

Жаңа сұрақтар мен жауаптар және форум санаттары

Бұл студенттерге, мұғалімдерге және жалпы келушілерге мақалалармен, жауаптармен және жазбалармен алмасуға арналған сұрақ-жауап форумы. Қазір жауап беріңіз және басқаларға көмектесіңіз.


4.3: ДНҚ тілі – биология

Сонда әйел болу деген нені білдіреді? Барлығымызда ХХ хромосома бар, солай емес пе? Шын мәнінде, бұл дұрыс емес. Кейбір әйелдер мозаика. Оларда Х-пен, XY-мен немесе XXX-мен хромосома түрлерінің араласуы бар. Егер бұл біздің хромосомаларға ғана қатысты болмаса, онда әйел болу нені білдіреді? Әйелдік болу? Тұрмысқа шығу? Балалары бар ма? Бұл ережелерден керемет ерекшеліктерді табу үшін алыс іздеудің қажеті жоқ, бірақ біз бәрімізді әйел ететін нәрсемен бөлісеміз. Мүмкін біздің миымызда бір нәрсе бар шығар.

Сіз өткен ғасырдағы ерлердің әйелдерге қарағанда математикадан жақсырақ екендігі туралы теорияларды естіген боларсыз, өйткені олардың миы үлкен. Бұл теориялар жоққа шығарылды. Орташа адамның миы орташа пілден үш есе кіші, бірақ бұл орташа адам пілге қарағанда үш есе ақымақ дегенді білдірмейді. әлде солай ма?

Әйел неврологтарының жаңа толқыны нейрондық байланыста, ми құрылымында және ми белсенділігінде әйелдер мен ерлердің миы арасындағы маңызды айырмашылықтарды тауып жатыр. Олар мидың патчворк мозаика — қоспаға ұқсайтынын анықтады. Әйелдерде негізінен әйелдер патчтары және бірнеше еркек патчтары бар.

Осы жаңа деректермен әйел болу деген нені білдіреді? Бұл менің бүкіл өмірімде дерлік ойлайтын нәрсе. Адамдар менің кездейсоқ транссексуал әйел екенімді білгенде, олар үнемі: "Сіз әйел екеніңізді қайдан білесіз?" деп сұрайды, мен ғалым ретінде жыныстың биологиялық негізін іздеймін. Мені мені не ететінін түсінгім келеді. Ғылымның алдыңғы жағындағы жаңа ашылулар жынысты анықтайтын биомаркерлерге жарық түсіреді. Мен және менің әріптестерім генетика, неврология, физиология және психология бойынша біз жыныстың қалай жұмыс істейтінін анықтауға тырысамыз. Бұл әртүрлі өрістер ортақ байланысқа ие - эпигенетика. Эпигенетикада біз ДНҚ белсенділігінің дәйектілік өзгеріссіз қалса да, шын мәнінде қалай түбегейлі және тұрақты өзгеруі мүмкін екенін зерттейміз.

ДНҚ - бұл жасушалардың ішінде орналасқан ұзын, жіп тәрізді молекула. ДНҚ-ның көптігі сонша, ол шын мәнінде түйін тәрізді нәрселерге араласып кетеді - біз оларды жай ғана түйіндер деп атаймыз. Сонымен, сыртқы факторлар ДНҚ түйіндерінің қалай түзілетінін өзгертеді. Сіз бұл туралы былай ойлай аласыз: біздің жасушаларымыздың ішінде заттарды құрастыратын, тізбектерді қосатын, өмір сүру үшін қажет нәрселердің барлығын жасайтын әртүрлі қарама-қайшылықтар бар. Here's one that's sort of reading the DNA and making RNA. And then this one is carrying a huge sac of neurotransmitters from one end of the brain cell to the other. Don't they get hazard pay for this kind of work?

This one is an entire molecular factory — some say it's the secret to life. It's call the ribosome. I've been studying this since 2001.

One of the stunning things about our cells is that the components inside them are actually biodegradable. They dissolve, and then they're rebuilt each day, kind of like a traveling carnival where the rides are taken down and then rebuilt every single day. A big difference between our cells and the traveling carnival is that in the carnival, there are skilled craftsmen that rebuild the rides each day. In our cells, there are no such skilled craftsmen, only dumb builder machines that build whatever's written in the plans, no matter what those plans say. Those plans are the DNA. The instructions for every nook and cranny inside our cells.

If everything in, say, our brain cells dissolves almost every day, then how can the brain remember anything past one day? That's where DNA comes in. DNA is one of the those things that does not dissolve. But for DNA to remember that something happened, it has to change somehow. We know the change can't be in the sequence if it changed sequence all the time, then we might be growing like, a new ear or a new eyeball every single day.

So, instead it changes shape, and that's where those DNA knots come in. You can think of them like DNA memory. When something big in our life happens, like a traumatic childhood event, stress hormones flood our brain. The stress hormones don't affect the sequence of DNA, but they do change the shape. They affect that part of DNA with the instructions for molecular machines that reduce stress. That piece of DNA gets wound up into a knot, and now the dumb builder machines can't read the plans they need to build the machines that reduce stress. That's a mouthful, but it's what's happening on the microscale. On the macroscale, you practically lose the ability to deal with stress, and that's bad. And that's how DNA can remember what happens in the past.

This is what I think was happening to me when I first started my gender transition. I knew I was a woman on the inside, and I wore women's clothes on the outside, but everyone saw me as a man in a dress. I felt like no matter how many things I try, no one would ever really see me as a woman. In science, your credibility is everything, and people were snickering in the hallways, giving me stares, looks of disgust — afraid to be near me. I remember my first big talk after transition. It was in Italy. I'd given prestigious talks before, but this one, I was terrified. I looked out into the audience, and the whispers started — the stares, the smirks, the chuckles. To this day, I still have social anxiety around my experience eight years ago. I lost hope. Don't worry, I've had therapy so I'm OK — I'm OK now.


Genomics: Decoding the Universal Language of Life

What is a genome? A genome contains all of the information that a cell needs to develop, function, and reproduce itself, and all the information needed for those cells to come together to form a person, plant, or animal. Genomes contain an organism’s complete set of genes, and also the even tinier genetic structures that help regulate when and how those genes are used.

The ability to regrow a torn ligament, the clues that might predict the onset of mental illness, the nutritional potential of crops, and even the history of life itself, are all encoded in genomes. By taking this course, you will discover how scientists are deciphering the language of genomes to learn how to develop sustainable food and fuel supplies, improve disease treatment and prevention, and protect our environment. Professor Robinson is the main instructor for this course. In addition, each module features several guest instructors. These guest instructors come from diverse fields of study—biology, physics, computer science, and many others—and pursue diverse research goals, yet they share a common interest in genomic approaches and technologies. The guest instructors include: - Elizabeth (Lisa) Ainsworth, Associate Professor of Plant Biology - Mark Band, Director of the Functional Genomics Facility - Alison Bell, Associate Professor of Animal Biology - Jenny Drnevich, Functional Genomics Bioinformatics Specialist with High-Performance Biological Computing - Christopher Fields, Associate Director of High-Performance Biological Computing - Bruce Fouke, Director of the Roy J. Carver Biotechnology Center - Glenn Fried, Director of the Carl R. Woese Institute for Genomic Biology Core Facilities - Nigel Goldenfeld, Professor of Physics - Brendan Harley, Assistant Professor of Chemical and Biomolecular Engineering - Alvaro Hernandez, Director of the High-Throughput Sequencing and Genotyping Facility - Victor Jongeneel, former NCSA Director of Bioinformatics and former Director of High-Performance Biological Computing - Kingsley Boateng, Senior Research Specialist with the Carl R. Woese Institute for Genomic Biology Core Facilities - Stephen Long, Professor of Plant Biology and Crop Sciences - Ruby Mendenhall, Associate Professor of African American Studies - William Metcalf, Professor of Microbiology - Karen Sears, Assistant Professor of Animal Biology - Saurabh Sinha, Associate Professor of Computer Science - Lisa Stubbs, Professor of Cell and Developmental Biology - Rachel Whitaker, Associate Professor of Microbiology - Derek Wildman, Professor of Molecular and Integrative Physiology - Peter Yau, Director of the Protein Sciences Facility


1902 - Sir Archibald Edward Garrod is the first to associate Mendel's theories with a human disease

In 1902, Sir Archibald Edward Garrod became the first person to associate Mendel's theories with a human disease. Garrod had studied medicine at Oxford University before following in his father's footsteps and becoming a physician.

Whilst studying the human disorder alkaptonuria, he collected family history information from his patients. Through discussions with Mendelian advocate William Bateson, he concluded that alkaptonuria was a recessive disorder and, in 1902, he published The Incidence of Alkaptonuria: A Study in Chemical Individuality. This was the first published account of recessive inheritance in humans.

It was also the first time that a genetic disorder had been attributed to "inborn errors of metabolism", which referred to his belief that certain diseases were the result of errors or missing steps in the body's chemical pathways. These discoveries were some of the first milestones in scientists developing an understanding of the molecular basis of inheritance.


Animal Genetics

Does our growing understanding of animal genetics support evolutionary principles or special creation by a caring, intelligent Designer as the Bible proclaims?

DNA Similarities

Do similarities in DNA between organisms suggest a common ancestor or a common Designer? Are chimps and humans actually 98% similar?

ДНҚ құрылымы

The iconic, complex double-helix structure of DNA displays the masterful design and creativity of the all-wise Creator.

Epigenetics

Our physical makeup is determined by our genes, not our environment—right? The science of epigenetics is forcing scientists to rethink their assumptions.

Адам геномы

The exhaustive project of mapping the human genome has provided further evidence of biblical truths as presented in Genesis.

Information Theory

Information only comes from other information. DNA is a complex information system, so it must have come from an information source—the mind of the Creator God!

“Junk” DNA

Using evolutionary assumptions about life’s history, geneticists have branded vast sums of DNA as junk, but research is showing this DNA is far from useless.

Митохондриялық ДНҚ

Mitochondrial DNA research confirms that all humans alive today share common ancestors just a few thousand years ago as the Bible teaches.

Мутациялар

Are mutations—copying errors in DNA—the driving force for biological evolution? Or do they represent the sad reality of a sin-cursed world?

Табиғи сұрыпталу

Is natural selection, which uses existing information leading to varations in organisms, proof of information-adding, molecules-to-man evolution?


Concept 22 DNA words are three letters long.

The genetic code had to be a "language" &mdash using the DNA alphabet of A, T, C, and G &mdash that produced enough DNA "words" to specify each of the 20 known amino acids. Simple math showed that only 16 words are possible from a two-letter combination, but a three-letter code produces 64 words. Operating on the principle that the simplest solution is often correct, researchers assumed a three-letter code called a codon.

Research teams at University of British Columbia and the National Institutes of Health laboriously synthesized different RNA molecules, each a long strand composed of a single repeated codon. Then, each type of synthetic RNA was added to a cell-free translation system containing ribosomes, transfer RNAs, and amino acids. As predicted, each type of synthetic RNA produced a polypeptide chain composed of repeated units of a single amino acid. Several codons are "stop" signals and many amino acids are specified by several different codons, accounting for all 64 three-letter combinations.


Structural differences

Even though languages are not inborn, a specific genetic predisposition within a group of genetically similar individuals might influence the evolution of particular structural features of a language. Tonal languages, for example, like Chinese, are different from non-tonal languages (like German).

© Chinesin: Getty Images / Guang Niu Cafe: Getty Images / National Geographic / Jodi Cobb

Languages are not inborn. There are approximately 7,000 languages in the world today, and learning any one of them is a lengthy process that takes around a decade. There is no reason why a Chinese child growing up in Germany should learn to speak German any worse than a German child or a child of any other nationality. A specific genetic predisposition, however, might influence the evolution of particular structural features of a language within a group of genetically similar individuals, for example whether the language is tonal or non-tonal.

Chinese is perhaps the most well-known of the tonal languages, in which a single syllable can convey different meanings according to whether it is spoken in a consistent tone or a rising, rising–falling or falling tone. The distribution of tonal and non-tonal languages corresponds closely with the distribution of two alleles, or forms, of the abnormal spindle-like microcephaly-associated (ASPM) and microcephalin genes 9,10 . Of course, alleles by themselves do not directly lead to the evolution and use of tonal languages children with different forms of the genes will still be able to learn tonal languages. A particular genetic predisposition in a population, however, might favour the emergence of languages with particular structural characteristics. It is now possible to study whether there might also be a genetic predisposition to other structural properties, like poverty or richness of inflexion.

Science historians are familiar with the power of new technologies to revolutionize science. We are standing before an advance that will feel particularly close to home. Over the next decade or so, we can expect new genomics technologies to further our understanding of one quintessential aspect of being human: language.

The languages of the world, which form part of and are the main bearers of cultures, are highly diverse. The capacity to develop, learn and use them, however, belongs to our shared genetic heritage. These aspects of language are researched intensively at the Max Planck Institutes for Psycholinguistics, Evolutionary Anthropology, and Human Cognitive and Brain Sciences.


Бейнені қараңыз: ДНК правило Чаргаффа. биология (Шілде 2022).


Пікірлер:

  1. Helmer

    Менің ойымша, сіз қателесіп жатырсыз. Осыны талқылайық. Маған PM арқылы жіберіңіз, біз сөйлесеміз.

  2. Keola

    қайғылы

  3. Arakinos

    I am sure that is the error.

  4. Kigazuru

    I agree, this is a wonderful thing.

  5. Vojora

    Менің ойымша, ол дұрыс емес. Мен оны дәлелдей аламын. Write to me in PM, discuss it.



Хабарлама жазыңыз