|
şi culturală a acestui mediu. Un exemplu interesant în
această privinţă ne prezintă Ş. Auerbach. După
cum cărţile de joc se amestecă înainte de a le distribui
jucătorilor, tot aşa şi genele părinţilor se
distribuie la copii fiind amestecate. Nu se ştie ce genă anume va
obţine copilul, după cum nu se ştie ce cărţi din
întregul pachet vor fi repartizate jucătorilor. Rezultatul jocului,
succesul în joc însă nu va depinde numai de felul
cărţilor, ci şi de felul cum va şti să le
folosească jucătorul. Un jucător bun cu cărţi mai
slabe poate să ajungă la un succes mai mare, decât un
jucător prost cu cărţi bune, dar care nu ştie să le
folosească.
În faţa pedagogiei şi psihologiei se află problema de a
determina cât mai timpuriu aptitudinile, pe care le posedă copilul.
Cunoaşterea lor va permite organizarea corectă a educaţiei.
Să nu uităm că însăşi viaţa socială
are origine biologică.
Omul, ca fiinţă biosocială, are două programe de dezvoltare
– bilogică, imprimată în ADN şi transmisă ereditar
din generaţie în generaţie, şi socială, care nu este
înscrisă în genele sale. Pentru a se dezvolta ca personalitate
el trebuie să se conducă de ambele programe. Calităţile
unei persoane sunt determinate şi de genotipul obţinut ereditar,
şi de mediul social, în care are loc dezvoltarea sa. Genotipul
influenţează asupra formării şi dezvoltării
fenomenelor psihice ale omului, asupra formării individualităţii
lui. Mediul trebuie să fie favorabil pentru un anumit genotip.
La naştere oamenii nu sunt egali din punct de vedere genetic, de aceea
influenţele pedagogice şi psihologice nu pot fi aceleaşi pentru
persoane diferite. Fiecare om îşi are genotipul său şi
reacţii specifice lui. Educaţia şi instruirea trebuie să
corespundă individualităţii fiecărui om, care percepe
realitatea în felul său. Ţinând seama de aceste fapte
trebuie de căutat metode şi mijloace cât mai potrivite pentru
realizarea instruirii şi educaţiei.
X. INGINERIA GENETICĂ 10.1 Structura genomlui
Pe baza exemplelor cu privire la legile de moştenire a caracterelor,
analizate în capitolul întâi, unii cititori şi-au format
părerea că fiecare organism se caracterizează prin două
stări: stare internă, determinată de constituţia
ereditară, şi starea externă, ce constă în realizarea
posibilităţilor ereditare ale organismului în anumite
condiţii de existenţă. Într-adevăr, aşa este.
Suma factorilor ereditari ai organismului a fost numită genotip,
iar totalitatea caracterelor - fenotip. În prima jumătate a
secolului XX savanţii considerau că genotipul individului îl
formează o anumită sumă de predispoziţii ereditare - gene,
care se pot combina liber, formând cele mai variate îmbinări,
pe când fenotipul, la rândul său, este un mozaic de caractere,
care se constituie de fiecare dată în mod diferit.
Cercetările şi experimentele efectuate în continuare au
demonstrat că aceste reprezentări sunt simpliste, iar în multe
cazuri - greşite.
Încă Morgan în lucrările sale a arătat că genele
ocupă anumite locuri (locusuri) de-a lungul fiecărui cromozom,
formând aşa-zisele grupuri ligaturale (blocuri), şi din
această cauză ele nu pot să se combine întotdeauna liber,
ci, dimpotrivă, de cele mai dese ori se transmit împreună cu
cromozomul lor.
Legile stabilite de Mendel s-au dovedit a fi limitate tocmai din cauza
fenomenului eredităţii ligaturate a multor caractere. Aceste legi
sunt valabile numai pentru caractere, ale căror gene sunt localizate
în diferite perechi de cromozomi. Afară de aceasta, s-a stabilit
că anumite caractere se moştenesc numai pe linie maternă,
adică ele nu sunt controlate de factorii nucleici, ci de citoplasma
celulelor. Aşa au apărut noţiunile de ereditate
nucleară, sau cromozomică, şi de ereditate
citoplasmatică, sau extracromozomică. Genele
citoplasmatice se localizează în mitocondriile şi plastidele
celulelor eucarioţilor, precum şi în plazmidele
procarioţilor. Plazmidele sunt nişte molecule mici inelare de ADN,
descoperite la bacterii.
Aşa dar, datele noi au confirmat ideea că genotinul individului
prezintă nu numai suma genelor nucleului, ci şi un sistem integral,
format evoluţionar, de interacţiunea dintre toate elementele genetice
ale celulei şi ale întregului organism. Acest sistem a fost numit
genom. Genomul cuprinde, prin urmare, întreaga informaţie
genetică a organismului, care se manifestă treptat şi succesiv
în caracterele şi însuşirile concrete biochimice,
fiziologice, morfologice, vizibile şi invizibile Ele determină toate
manifestările vitale în decursul dezvoltării individuale
Unitatea elementară a genomului este gena dar în ultimele decenii
noţiunea de genă s-a schimbat esenţial, s-a
îmbogăţit cu un conţinut nou, ea a suferit o evoluţie
asemănătoare cu cea a atomului din fizica modernă. S-a constatat
că structura genelor la procarioţi se deosebeşte într-o
anumită măsură de cea a eucarioţilor după
împachetare, transcriere şi translare, că grupele de gene, mai
alee eucarioţii, au numeroase particularităţi funcţionale
În afară de aceasta, s-a confirmat în ultimul timp că
unele gene sunt reprezentate prin succesiuni unicale de nucleotide, altele -
prin succesiuni care se repetă multiplu, celelalte formează familii
întregi sau sunt dispersate şi sar mereu în genom dintr-un loc
în altul.
Datorită acestui fapt a luat naştere o nouă reprezentare despre
structura genomului organismelor, conform căreia genomul se
aseamănă cu un oraş modern ce are prospecte unice şi
numeroase ansambluri arhitecturale, unice în felul lor, dar care
formează totodată o parte componentă a unor ansambluri mai mari,
ce împodobesc partea centrală a oraşului, sau unul din
microraioanele lui. Şi microraioanele se aseamănă prin ceva,
prin ceva se deosebesc, deoarece în fiecare dintre ele se construiesc
şi clădiri unice, precum şi grupe de clădiri, construite
după proiecte - tip identice.
Precum doar arhitectul poate cuprinde întreaga frumuseţe a
compoziţiei arhitecturale a oraşului pe care l-a conceput, tot
aşa arhitectura genomului nu este accesibilă fiecăruia. Vom
profita, însă, de marea dorinţă a cititorilor de a
pătrunde esenţa acestei compoziţii şi vom începe o
excursie pentru a o cunoaşte.
Aşa dar, pentru început, ce este gena? Gena este un fragment al
ADN-ului cu o succesiune determinată a nucleotidelor şi în
fiecare din acestea este cifrată sau codificată o anumită
proteină În celula animalelor superioare şi a omului se
află un asemenea volum de ADN, că ar ajunge pentru crearea a 3
milioane de gene. În realitate, însă, la om există
şi funcţionează aproximativ 100 de mii de gene
Fiecare genă individuală are o structură proprie primară
a ADN ului specifică numai ei. Transcrierea genelor se face de pe
anumite fragmente ale uneia din catenele ADN-ului. Catena ADN, care
conţine codul veridic al unei anumite proteine, se numeşte
catenă logică (de codificare).
La majoritatea virusurilor, la procarioţi şi eucarioţi ambele
catene de ADN conţin fragmente logice, dar la fiecare genă este
logică numai una din cele două catene.
S-a constatat că la multe virusuri şi bacteriofagi genele se suprapun,
la bacterii ele prezintă o structură neîntreruptă, iar la
organismele superioare – ele sunt fragmentare, aşezate în formă
de mozaică.
La început gena sau un grup de gene au un fragment special -
promotor, care pune în funcţie gena, iar la sfârşit
se află terminatorul, care dă semnalul încetării
lucrului.
La organismele pluricelulare numărul total al genelor este de aproape 100
de mii şi din ele partea covârşitoare o formează genele
unice. Din genele unice fac parte succesiunile de nucleotide, care au structura
lor specifică şi sunt prezentate în genom o singură
dată.
În genomul eucarioţilor în afară de gene unice
întâlnim şi gene care se repetă de multe ori. Din ele fac
parte genele ARN-ribozomal (ARNr), de transport (ARNt) şi de
proteine-histone.
Majoritatea organismelor au sute de astfel de gene. Genele ARNr se pot repeta
de sute (la insecte) şi mii (la vertebrate) de ori. Deocamdată nu
este limpede sensul acestei variaţii de gene.
Numărul genelor pentru fiecare ARNt este mult mai mic - de la câteva
până la zece şi rareori sute de unităţi. În
majoritatea cazurilor ele se adună în grupuri, care se
aşează în întregul genom.
Genele de histone sunt interesante prin faptul că repetarea lor în
genom este foarte variată: la drojdii - găsim câteva, la
mamifere şi păsări-zeci, la drozofilă şi triton -
sute, iar la axolotl - mii de unităţi, fără ca să
existe vre-o legătură între aceşti indici şi
poziţia organismului pe scara evolutivă.
În genom genele-rude formează deseori familii, care apar ori drept
consecinţă a duplicării genelor în cursul evoluţiei,
ori, dimpotrivă, drept urmare a trecerii de la genele mult repetabile la
un număr al lor mult mai mic.
A fost studiată bine din acest punct de vedere familia genelor globine la
om. Genele alfa-globine au fost localizate în cromozomul al 16, iar
genele beta-globine - în cromozomul 11. Atât genele alfa-globine,
cât şi cele beta-globine seamănă mult între ele
după succesiunile nucleotidelor şi funcţionează la
rând în cursul dezvoltării. Apropierea de rudenie a genelor
din genom permite, probabil, să se dirijeze reglarea lor fină şi
coordonată.
În afară de tipurile de gene enumerate mai sus, în genomul
eucarioţilor se întâlnesc şi alte gene: genele ce se
restructurează şi pseudogenele, dar examinarea lor
depăşeşte limitele temei noastre.
Un interes aparte prezintă o altă grupă numeroasă de
gene, care a căpătat diferite denumiri (gene mobile,
săltăreţe, multiple ş. a. m. d.), pe care le vom examina
acum.
În anul 1983 savanta americană B. Mac-Clintock la vârsta de 82
de ani a fost distinsă cu Premiul Nobel pentru descoperirea «genelor
săltăreţe» la păpuşoi, făcută de ea 40 de
ani în urmă. Ea se ocupa cu studierea moştenirii genei care
determină culoarea grăunţelor din ştiulete; dacă
această genă lipseşte sau, în caz de mutaţie,
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65
| 
