Задать вопрос      Viber      WhatsApp      Skype      E-mail      +7 (495) 714-70-90     +7 (925) 911-17-00    

Содержание книги «Человек и его Мир»

 

Заключение

После развала Римской империи и до 16-18 в.в. практически закончилось и почти не меняется формирование рас, народов, наций, популяций в следующих основных ареалах: Северо-Европейско-Средиземноморский со Скандинавским; Южно-Средиземноморский совместно с Ближневосточным; Восточно-Европейский совместно с покорённой Сибирью; Азиатский с Китайско-Монгольским и Японией; Северо-Американский – США, Канада; Центрально-Южноамериканский (Латино-Американский); Африканский; Австралийский

Генофонд народов этих ареалов различен, а потому их менталитет определён генетически. Изменить его реформами, как и вылечить таблетками наследственные болезни невозможно. Смена приоритетов народов, наций возможна или их «смешением», или эпигенетическими превращениями в течение 3-4 поколений.

5. Генетика и эпигенетика

Естественным носителем наследственной информации в эукариотической клетке является ДНК в хроматине,нуклеопротеиновом комплексе, включающем гистоны и негистоновые белки. Считают, что в нём происходит реализация генетической информации, а также репликация, репарация и рекомбинация ДНК.

Генетика изучает закономерности передачи признаков от родителей к потомкам. В ней исследуется генофонд популяций, наследование, заболеваний человека и пр. Она является теоретической базой медицины, здравоохранения, поскольку генетические заболевания зависят от генотипа особи. Особенно опасны болезнь поджелудочной железы, различные формы психических заболеваний (олиго- и шизофрения, синдромы Дауна, кретинизм, и др. Многие болезни зависят и от генов, и от воздействия окружающей среды: атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, многие онкологии и т.д., что сейчас усилено изучается в эпигенетике.

Эпигенетика как изменение функционального состояния генов, не сопровождающееся изменением их нуклеотидных последовательностей, является основой регуляции развития многоклеточных организмов. В классической генетике человек наследуют гены своих родителей. Они остаются практически идентичными из поколения в поколение, за исключением случайных мутаций. Эпигенетика предполагает, что условия жизни приводят к молекулярным изменениям генов, которые определяются их окружением.Как более принято эпигенетические изменения в геноме переключают функциональное состояние генов из активного в молчащее и наоборот. Нарушения эпигенетических регуляций приводят к развитию заболеваний, в том числе раковых.

5.1.  Хромосомы

Хроматин, естественное состояние нуклеопротеинового комплекса, но перед делением клеток он превращается в хромосомы, обнаруживаемые только в митозе или мейозе. На концах хромосом находятся специализированные структуры ДНК – теломеры. Фермент теломераза наращивает концы хромосом теломерами, предотвращая клеточное старение. У человека и многих крупных млекопитающих теломераза активна в стволовых, половых и раковых клетках, позволяя им непрерывно делиться, чем повышается риск онкологий. Диаметр клетки намного меньше длины всех ДНК и они, длиной около 2 м и с 6,4млрд.  пар оснований сворачиваются белками и помещаются в ядре диаметром 10 мкм с коэффициентом упаковки до 1⋅104, что пояснено схемой рис.5.1.

Рис.5.1 Структурная организация ДНК в хромосомах

Сначала нити (А) ДНК толщиной 2 нм закручиваются вокруг бусин гистонов, образуя структуру в виде «бусин на нитке», нуклеосому (Б), состоящую из 146 нуклеотидных пар. Перед началом деления ядра цепочка нуклеосом упаковываются, образуя при помощи гистонового белка H1 более толстую хроматиновую структуру в виде каната (В), изогнутого в петли (Г), которые прикрепляются к белкам, образующим основу хромосомы. Образуется структура - хроматин (Г) толщиной около 300 нм. При конденсации (Д) и удвоении этой структуры образуется «крестовая» хроматида (Е), имеющая длинное и короткое плечи. Низшим уровнем иерархической организации хроматина является нуклеосомный. Нуклеосомы образуют хромосомы, которые по видам и сочетаниям генов, ДНК и белков различают как.

Геном — это все хромосомы ядра клетки - объединённые в целое гены (наследственный материал) организма. Геном может состоять из одного набора однотипных хромосом, т.е. быть одинарным (гаплоидным) или парным, двойным (диплоидным). Диплоидные организмы создаются из двух (женских и мужских) хромосом - XX или XY, родительских половых клеток. Они объединяются в набор, кариотип нового организма, образуя его генотип. Генотип (от ген и тип), совокупность всех генов, имеющихся в хромосомах данного организма которая, в отличие от понятия генофонд, характеризует особь, а не вид. Генофонд совокупность генотипов всех особей популяции, вида.

Кариотип – описание признаков (число, размеры, форма и т. д.) всего набора хромосом вида (видовой) или организма (индивидуальный). В любой клетке диплоидного организма имеются одинаковые пары неполовых хромосом (аутосомы): одна от отца, другая от матери и ДНК представлены парными их генетическими копиями. Но как различать пол человека? Природа предусмотрела и это - кариотипы женщин и мужчин отличаются двумя половыми, соответственно Х и Y хромосомами. Поэтому кариотип, представленный 46 хромосомами, обозначается как 46ХХ или 46ХY.

Кариотип определяет у человека совокупность черт родителей и, вероятно, благоприятным для человечества будет сочетание различных кариотипов (по месту обитания, расово–этническим, социальным признакам и пр.), закрепленных длительным временем. Это обеспечит возможность большего комбинирования и выбора эволюционно лучшего генетического* материала потомства. Поэтому различают и чаще всего применяют термин генофонд и даже геном как совокупность всего генетического материала живого в ареале его обитания. Химически это всё содержимое хромосом (ДНК, белки и пр. вещества), создающих полный хромосомный набор популяции, или вида живых организмов.

*браки Романовых с немецкими принцессами улучшали геном семей, но по достижении инцестного уровня у царевича Алексея проявилась в гемофилии

Кариотип соматической клетки человека содержит 23 пары (22 неполовые, аутосомы и 23и, половые) хромосом, а также многие копии митохондриальной ДНК. 23ая пара у женщин содержит 2 одинаковые хромосомы (ХХ), а у мужчин разные – Х и Y (ХY). Пары, как и их ДНК, отличаются друг от друга по длине, форме и пр. В основном аутосомы каждой пары почти одинаковы (различия от родителей) генов. Ведь они и ДНК определяют основные признаки общих для мужчин и женщин клеток, тканей, органов – их состав, строение и почти одинаковы у женщин и мужчин. Исключение составляют 23тьи пары, половые хромосомы, которые определяют мужское или женское начало и развитие организма.

5.2.  ДНК и РНК

Наследственная информация хранится и передаётся полинуклеотидами – дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислотами. В клетках эукариот ДНК находятся в ядре, а также в клеточных органоидах - митохондриях и пластидах. Молекулы ДНК ядер клеток являются линейными двухнитьевыми полимерами в форме скрученной спирали (рис. 2.1). Её нити (и одиночные нити РНК) состоят из 3 остатков - сахарного, фосфатного и азотистых оснований (двух видов). Они, взаимодействуя с сахаром, образуют нуклеотизиды (рис. 5.2). Нуклеозиды соединяются с фосфорной кислотой по спиртовой группе сахара в нуклеотиды, формирующие однонитьевые структуры. С нитями ДНК связаны 4 основания: адеин (А), цитозин (С), тимин (Т) и гуанин (G). Они объединяют нити слабыми водородными связями в спиральную «лестницу». На рис 5.2 представлены варианты нуклеиновых кислот с различными остатками сахара: рибоза (с –ОН группой) в РНК и дезоксирибоза (без атома кислорода) в ДНК, что определяет различия в их названиях.

Рис. 5.2. Схемы строения нуклеозида (сахар+основание) вариантов цепей полинуклеотидов и азотистых соединений. Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из азотистого основания - аденина, рибозы, и трех остатков фосфорной кислоты, источник химической энергии в фосфатных связях.

Размножение клеток

При обмене веществ, старые клетки отмирают и заменяются их аналогами. В Человеке 100 трлн. клеток, поэтому в каждое мгновение возрождаются их новые миллионы. В каждой ткани при обмене веществ и отмирании клеток начинают действовать гены, организующие синтез белков и пр. биоматериалов новых клеток этой же ткани. Замена «неисправных» клеток происходит и при их значительных, неустранимых изменениях, например, при старении, и клетка запускает механизм самоуничтожения – апоптоз. Считается, что его нет у раковых клеток, они бесконтрольно размножаются, уничтожая соседей и организм.

ДНК хранит наследственную информацию. Но у многоклеточных организмов большинство клеток должно обеспечивать регуляцию внутренних процессов, питание, деление и пр. Это противоречие в специализации клеток организма природа решила путем разделения их на два типа – соматические и половые. Соматические образуют ткани тела и придают каждой структурные, химические и метаболические особенности полным комплектом – 46, ДНК. Они поддерживают жизненные процессы в организме и «обслуживают» половые клетки, которые продолжают род и содержат по 23 ДНК. Природа предусмотрела для этих двух типов клеток два варианта деления: обычное - митоз для размножения клеток и половое - мейоз для размножения организмов при репликации ДНК.

Рис. 5.2.1. Участок ДНК реплицируется через «расстегивание» первичной и достраивания новых цепей.