Maklumat

Soalan berasaskan DNA

Soalan berasaskan DNA


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.

Kita tahu bahawa dna ialah asid yang dihuraikan oleh asid nukleik deoksiribo. Ia mempunyai 4 bes nukleo. Sekarang, timbul persoalan, mengapa DNA tidak mempunyai bes urasil?


Pertama sekali, uracil boleh berada dalam DNA. Sitosin secara spontan boleh bertukar kepada urasil melalui proses yang dipanggil penyahcemaran hidrolitik. Ini menyebabkan guanine, yang pada asalnya terikat pada sitosin ini, akan terikat kepada urasil sebaliknya (ingat: urasil biasanya mengikat adenin). Pada kali seterusnya sel mereplikasi DNAnya, tempat yang bertentangan dengan urasil ini akan diduduki oleh adenine dan bukannya guanin, dengan betul menukar maklumat pada bahagian DNA ini. Proses deaminasi sitosin ini adalah salah satu kerosakan DNA yang paling biasa, tetapi ia biasanya diperbetulkan dengan berkesan.

Dalam DNA, timin menggantikan urasil. Uracil boleh dihasilkan dengan mudah daripada sitosin melalui deaminasi dan hidrolisis, yang kemudiannya mengubah (memutasi) jujukan asas dan mungkin mengubah maklumat yang dikodkan secara genetik dalam jujukan nukleotida.

Desaminasi sitosin kepada urasil Timina, sebaliknya, berbeza daripada urasil kerana ia mempunyai kumpulan metil tambahan dan oleh itu tidak mudah dibentuk daripada sitosin. Uracil yang terdapat dalam DNA boleh dikenali sebagai mutasi dan ditukar kepada sitosin melalui pembaikan eksisi asas.


Soalan

Plasmid bakteria adalah 100kb panjang. DNA plasmid telah dicerna hingga selesai dengan dua enzim sekatan dalam tiga rawatan berasingan: EcoRI, HaeIII, dan EcoRI + HaeIII (double digest). Serpihan itu kemudiannya dipisahkan dengan elektroforesis, seperti yang ditunjukkan.

a) Dengan menggunakan bulatan yang disediakan, bina gambar rajah berlabel bagi peta sekatan plasmid itu. Terangkan bagaimana anda membangunkan peta anda.

  • Teknologi DNA rekombinan boleh digunakan untuk memasukkan gen yang menarik ke dalam bakteria
  • Bakteria rekombinan boleh dikenal pasti
  • Ekspresi gen yang diminati dapat dipastikan

c) Bincangkan bagaimana organisma tertentu yang diubah suai secara genetik mungkin memberi manfaat kepada manusia dan pada masa yang sama menimbulkan ancaman kepada populasi atau ekosistem.


Soalan Cabaran Amalan Sains

Huraikan persamaan struktur dan fungsi antara mitokondria dan kloroplas yang memberikan bukti keturunan yang sama.

Terangkan bagaimana perbezaan struktur dan fungsi antara mitokondria dan kloroplas memberikan bukti penyesuaian antara organisma nenek moyang yang sama.

Kaji perbezaan dan persamaan dalam ciri struktur sel haiwan dan tumbuhan. Wajarkan tuntutan itu bahawa kedua-dua haiwan dan tumbuhan mempunyai nenek moyang yang sama berdasarkan pemerhatian anda.

Apakah proses teras terpelihara yang biasa kepada haiwan dan tumbuhan? Bina penerangan daripada perbezaan berdasarkan kelebihan terpilih yang disediakan dalam persekitaran yang berbeza.

Louis Sullivan menggambarkan reka bentuk seni bina sebagai "bentuk mengikut fungsi." Sebagai contoh, tingkap direka bentuk untuk menambah cahaya pada ruang tanpa pengangkutan haba. Pintu direka bentuk untuk membolehkan akses ke ruang. Tingkap dan pintu mempunyai fungsi yang berbeza dan oleh itu mengambil bentuk yang berbeza. Sistem biologi tidak direka, tetapi dipilih daripada ujian rawak melalui interaksi dengan alam sekitar. Gunakan prinsip Sullivan untuk terangkan hubungan fungsi dan bentuk bagi setiap pasangan struktur selular di bawah.

  1. Membran plasma dan retikulum endoplasma
  2. Mitokondria dan kloroplas
  3. Retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma licin
  4. Flagela dan silia
  5. Sel otot dan sel rembesan

Organisma multisel yang kompleks berkongsi nutrien dan sumber, dan sel-sel mereka berkomunikasi antara satu sama lain. Masyarakat boleh menggalakkan kerjasama di kalangan individu sambil tidak menggalakkan tingkah laku mementingkan diri sendiri untuk meningkatkan kejayaan keseluruhan sistem sosial, kadang-kadang dengan mengorbankan individu. Soalan saintifik boleh diuji dan selalunya cuba mendedahkan mekanisme yang bertanggungjawab untuk fenomena. Pose tiga soalan yang boleh digunakan untuk mengkaji cara sistem sosial mengawal dirinya. Bersedia untuk berkongsi perkara ini dalam perbincangan kumpulan kecil dengan rakan sekelas anda tentang persamaan antara strategi pengawalseliaan ini dan peranan analog plasmodesmata dan persimpangan jurang dalam komunikasi sel.

Plasmodesmata dalam tumbuhan vaskular dan persimpangan jurang dalam haiwan adalah contoh ciri khusus sel. Mekanisme pengangkutan berlaku antara sel berkembang secara bebas dalam beberapa klad eukariotik. Terangkan, dari segi kerjasama selular, kelebihan terpilih yang disediakan oleh struktur tersebut.

Sel darah merah mamalia tidak mempunyai nukleus, mesti berasal dari sistem tisu lain, berumur agak panjang, kecil dengan bentuk yang aktif bertindak balas terhadap persekitarannya, dan anaerobes metabolik. Vertebrata lain mempunyai sel darah merah yang biasanya bernukleus dan selalunya agak besar, aerobik, mereplikasi sendiri, dan berumur pendek.

Untuk menghubungkan fakta ini kepada biologi, soalan perlu ditanya. Soalan yang anda kemukakan bergantung pada laluan kelas anda melalui kurikulum. Mulakan dengan meringkaskan apa yang anda ketahui:

  • Apakah fungsi nukleus sel eukariotik?
  • Apakah anggaran purata saiz sel darah merah manusia?
  • Apakah julat diameter saluran darah pada manusia dewasa?
  • Apakah julat saiz sel darah merah dalam vertebrata?
  • Apakah purata hayat sel darah merah manusia?
  • Bagaimanakah anda boleh menunjukkan bagaimana pengeluaran sel dirangsang menggunakan contoh daripada sistem tertentu?
  • Bagaimanakah kematian sel dikawal?
  • Apakah kitaran biokimia yang dikaitkan dengan respirasi anaerobik dan aerobik, dan apakah perbezaan penting antara ini?
  • Apakah proses yang terlibat dalam pengangkutan oksigen dan karbon dioksida masuk dan keluar dari sel darah merah?
  • Apakah tingkah laku dan proses homeostatik dinamik yang mungkin dikaitkan dengan sifat sel darah merah dalam organisma mamalia dan bukan mamalia?
  • Apakah yang anda tahu tentang perbezaan evolusi dalam kalangan vertebrata?

Ringkasan anda telah mendedahkan beberapa persamaan dan perbezaan antara eritrosit vertebrata dan struktur sistem peredaran darah. Soalan saintifik boleh diuji. Mereka boleh ditangani dengan membuat pemerhatian dan pengukuran dan menganalisis data yang terhasil.

  1. Pose tiga saintifik soalan yang timbul daripada ringkasan anda tentang apa yang anda ketahui tentang eritrosit dan saiz kapilari.
  2. Untuk setiap soalan yang anda kemukakan, meramalkan apa yang anda percaya akan menjadi jawapannya dan memberikan penaakulan untuk ramalan anda.
  3. Huraikan pendekatan yang anda fikir boleh digunakan untuk mendapatkan data untuk menguji ramalan anda.
  4. Dalam penghasilan sel darah merah mamalia, eritrosit yang belum matang dan masih mensintesis protein heme dikelilingi oleh makrofaj. Ramalkan peranan makrofaj dalam kematangan sel darah merah.

Mitokondria mempunyai DNA yang menyandikan protein yang berkaitan dengan struktur dan fungsi organel. Replikasi nampaknya berlaku secara berterusan, bagaimanapun, banyak soalan mengenai kawalan kadar replikasi dan pengasingan semasa mitosis masih belum terjawab. Banyak penyakit berpunca daripada disfungsi mitokondria. Mitophagy, seperti namanya, membawa kepada pemusnahan mitokondria. Meramalkan sama ada wujud atau tidak mekanisme kawalan selular yang melibatkan pengawalan DNA mitokondria oleh nukleus. Gunakan apa yang anda ketahui tentang pemilihan dan homeostasis kerana ia digunakan untuk kedua-dua organisma dan organel.


Genetik Soalan dan Jawapan Aneka Pilihan

Kuiz MCQ mengenai soalan aneka pilihan Genetik dan jawapan mengenai Genetik Soalan MCQ kuiz mengenai soalan objektif Genetik dengan ujian jawapan pdf untuk persediaan temu duga, pekerjaan baharu dan peperiksaan kompetitif. Kuiz Trivia Profesional, Guru, Pelajar dan Kanak-kanak untuk menguji pengetahuan anda tentang subjek tersebut.

Kuiz Soalan dan Jawapan MCQ Genetik

  1. 22 autosom dan kromosom X.
  2. 22 autosom dan kromosom Y.
  3. 23 autosom.
  4. 46 kromosom.

2. Sitoplasma sel haiwan dibahagikan dengan cara:

  1. Alur belahan.
  2. Plat sel.
  3. Membran sel yang terbentuk dalam sitoplasma.
  4. Mitosis.

3. Antara berikut yang manakah betul?

  1. A membentuk 2 ikatan hidrogen dengan G T membentuk 3 ikatan hidrogen dengan C
  2. A membentuk 3 ikatan hidrogen dengan T G membentuk 2 ikatan hidrogen dengan C
  3. A membentuk 2 ikatan kovalen dengan T G membentuk 3 ikatan kovalen dengan C
  4. A membentuk 2 ikatan hidrogen dengan T G membentuk 3 ikatan hidrogen dengan C

4. Antara berikut yang manakah boleh menyumbang kepada menyebabkan kanser?

  1. mutasi dalam gen yang melambatkan kitaran sel
  2. pembaikan DNA yang rosak
  3. kehilangan kawalan ke atas panjang telomer
  4. semua di atas

5. Antara berikut yang manakah tidak benar tentang DNA?

  1. A berpasangan dengan T dan G berpasangan dengan C
  2. Bes nitrogen berjarak 0.34 nm pada sehelai DNA
  3. Heliks berganda ialah 2.0 nm lebar
  4. Heliks berganda ialah 3.4 nm lebar

6. Mutasi yang berlaku akibat kerosakan atau kesilapan alam sekitar semasa replikasi DNA ialah

7. Mengapakah penyakit sel sabit dipanggil sedemikian?

  1. kerana ia membuat orang sakit
  2. ia dinamakan sempena sejenis sel darah putih yang istimewa
  3. Perubahan pH dalam sel darah menjadikannya runtuh menjadi bentuk sabit
  4. kerana ia disebabkan oleh mikroorganisma berjangkit yang mempunyai sel berbentuk sabit

8. Kanser yang berasal daripada ektoderm atau endoderm sel epitelium dipanggil

9. Semasa pembahagian sel terdapat tiga jenis check point salah satunya (M checkpoint) untuk memastikan


Struktur dan Kepentingan Asid Nukleik

DNA dan RNA, asid nukleik, adalah molekul yang bertanggungjawab untuk maklumat keturunan yang mengawal sintesis protein dalam organisma hidup. Nama "nukleik" berasal dari fakta bahawa mereka ditemui (oleh ahli biokimia Switzerland Friedrich Miescher, pada tahun 1869) dalam nukleus sel. Pada masa itu, tidak diketahui bahawa bahan tersebut mengandungi maklumat keturunan.

Struktur Asid Nukleik

Lagi Soal Jawab Bersaiz Gigitan Di Bawah

2. Apakah unit yang membentuk asid nukleik? Apakah sebatian kimia yang membentuk unit-unit tersebut?

Asid nukleik dibentuk oleh urutan nukleotida.

Nukleotida terdiri daripada satu molekul gula (deoksiribosa dalam DNA dan ribosa dalam RNA) terikat kepada satu molekul fosfat dan kepada satu nitrogenousꂺse (adenine, uracil, sitosin atau guanin, dalam RNA dan adenine, timin, sitosin dan guanin, dalam DNA).

3. Apakah pentosa? Bagi kumpulan organik apa pentosa? Adakah nukleotida terbentuk daripada satu jenis pentosa sahaja?

Pentosis adalah karbohidrat yang terbuat dari lima karbon. Deoxyribose adalah pentosa yang menyusun DNA nukleotida dan ribosa adalah pentosa yang terkandung dalam RNA nukleotida.

4. Ke dalam dua kumpulan mana asas nitrogen yang membentuk DNA dan RNA dapat dikelaskan? Apakah kriteria yang digunakan dalam klasifikasi tersebut?

Bes nitrogen yang membentuk DNA dan RNA dikelaskan sebagai asas pirimidin dan purin.

Melalui analisis formula struktur asas nitrogen tersebut, adalah mungkin untuk melihat bahawa tiga daripadanya, sitosin, timin dan urasil, hanya mempunyai satu cincin karbon bernitrogen. Yang lain, adenin dan guanin, mempunyai dua cincin karbon terikat nitrogen.

5. Apakah perbezaan antara DNA dan RNA dari sudut pandang bes nitrogen yang terdapat dalam nukleotidanya?

Dalam DNA, nukleotida dapat terdiri dari adenin (A), timin (T), sitosin (C) atau guanin (G). Dalam RNA, nukleotida juga boleh mengandungi adenine (A), sitosin (C) atau guanin (G) namun, bukannya timin (T), ia mengandungi urasil (U).

6. Bahagian nukleotida apa yang mengikat untuk membentuk asid nukleik? Apakah yang dimaksudkan dengan hujung 5’ dan 3’ asid nukleik?

Kumpulan fosfat satu nukleotida mengikat pentosa nukleotida lain dan seterusnya untuk membuat rantai polinukleotida.

Setiap ujung rantai DNA atau RNA dapat dibezakan dari ekstremitas lain oleh entiti kimia terminalnya. Ekstremitas hujung fosfat disebut ekstremitas 5'dan hujung hujung pentosa disebut ekstremitas 3'. Oleh itu, rantai DNA atau RNA boleh mempunyai arah 5'-3 'atau 3'-5'. Arah ini penting untuk beberapa fungsi biologi DNA dan RNA, kerana beberapa tindak balas secara khusus berlaku dalam satu arah atau yang lain.

Pilih mana-mana soalan untuk dikongsi di FB atau Twitter

Cukup pilih (atau klik dua kali) soalan untuk dikongsi. Cabar rakan Facebook dan Twitter anda.

Di mana Cari DNA dalam Sel

7. Bakteria adalah sel prokariotik, yang bermaksud bahawa mereka tidak mempunyai nukleus yang tertutup membran. Eukariota mempunyai sel dengan inti tertutup. Di mana sel-sel jenis ini boleh dijumpai DNA?

Dalam sel eukariotik, DNA dijumpai di dalam nukleus sel. Dalam sel prokariotik, DNA didapati tersebar di sitosol, ruang cecair di dalam sel.

Molekul DNA lain juga dapat dijumpai di dalam mitokondria dan kloroplas, organel khusus sel eukariotik.

Model DNA Watson-Crick

8. Siapakah James Watson, Francis Crick dan Maurice Wilkins?

Watson (Amerika), Crick (British) dan Wilkins (New Zealander) bertanggungjawab untuk penemuan struktur molekul DNA, heliks berganda yang terbuat dari dua rantai polinukleotida yang dipasangkan oleh asas nitrogennya. Mereka memenangi Hadiah Nobel dalam bidang perubatan pada tahun 1962 untuk penemuan itu.

9. Menurut model Watson-Crick, berapa rantai polinukleotida yang dimiliki molekul DNA?

Molekul DNA dibentuk oleh dua rantai polinukleotida yang terikat dalam mod antiparallel (5'-3 'hingga 3'-5') dan yang membentuk struktur heliks.

10. Apakah peraturan untuk memasangkan asas nitrogen dalam molekul DNA? & # Xa0Bagaimana dengan molekul RNA? Adakah soalan terakhir ini & # xa0berkaitan?

Peraturan untuk pasangan bes nitrogen rantai polinukleotida yang membentuk molekul DNA ialah asas pirimidin mengikat kepada bes purin, di bawah keadaan timin (T) mengikat adenin (A) dan sitosin (C) mengikat guanin (G). ).

Dalam RNA, tidak ada pengikatan antara asas nitrogen. Ini kerana RNA terbentuk daripada hanya satu rantai polinukleotida, berbanding dengan DNA, yang terbentuk daripada dua rantai. Oleh itu, adalah tidak betul untuk bertanya mengenai pasangan asas dalam RNA.

11. Apakah hubungan berangka antara pirimidin dan bes purin dalam molekul DNA? Adakah ini sah untuk molekul RNA?

Molekul DNA terbuat dari dua rantai polinukleotida terikat yang membentuk struktur heliks (double helix). Pengikatan kedua rantai itu berlaku di antara asas nitrogennya dan selalu mematuhi peraturan berikut: adenin (A), asas purin, mengikat dengan timin (T), asas pirimidin dan guanin (G), asas purin, mengikat sitosin (C), asas pyrimidine. Oleh itu, dalam satu molekul DNA, terdapat bilangan asas adenin (A) dan timin (T) yang sama dan bilangan asas sitosin (C) dan guanin (G) yang sama. Akibatnya, kuantiti bes purin dan pirimidin juga akan sama, dengan perkadaran 50% untuk setiap jenis. Peraturan A = T dan C = G, atau A / T = C / G = 1, disebut Peraturan Chargaff, bersama dengan peraturan pasangan yang dijelaskan di atas.

Dalam RNA hanya terdapat satu rantai nukleotida. RNA adalah molekul rantai sederhana dan, sebagai hasilnya, & # xa0 tidak memerlukan perkadaran asas nitrogen yang menyusunnya.

12. Jenis ikatan kimia yang manakah mengekalkan pasangan setiap rantai dalam molekul DNA?

Untuk membentuk molekul DNA, asas purin mengikat asas pirimidin melalui ikatan intermolekul yang disebut ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen berlaku apabila terdapat atom hidrogen berhampiran salah satu unsur elektronegatif berikut: fluorin, oksigen atau nitrogen.

Dalam keadaan seperti itu, hidrogen nampaknya kehilangan elektron dari unsur-unsur tersebut dan polarisasi yang sangat kuat dibuat. Atom hidrogen yang sangat positif menarik pasangan elektron dari molekul lain, menjadikan ikatan hidrogen.

13. Apakah urutan pelengkap asas nitrogen untuk serpihan AGCCGTTAAC rantai DNA?

Replikasi DNA

14. Apakah nama proses penduaan DNA? Apakah enzim utama yang terlibat di dalamnya?

Proses penyalinan, atau penduaan molekul DNA disebut replikasi. Enzim yang terlibat dalam pembentukan rantai DNA baru ialah polimerase DNA. Terdapat juga enzim penting lain dalam proses replikasi, seperti helikase, girase dan ligase.

15. Mengapa pernyataan bahawa replikasi diri DNA tidak betul?

DNA tidak sepenuhnya autonomi dalam proses replikasi kerana replikasi tidak berlaku tanpa aktiviti enzimatik. Oleh itu, adalah tidak betul sepenuhnya untuk mendakwa bahawa DNA mereplikasi diri.

16. Bagaimanakah kedua-dua rantai nukleotida pelengkap DNA memudahkan proses replikasi molekul?

Fakta bahawa molekul DNA terbuat dari dua rantai polinukleotida yang asas nitrogennya membentuk ikatan hidrogen memudahkan replikasi molekul tersebut. Semasa replikasi DNA, ikatan antara dua rantai terputus dan masing-masing berfungsi sebagai templat untuk pembentukan urutan nukleotida baru di sepanjangnya, dengan bantuan enzim DNA polimerase dan mematuhi peraturan pasangan A-T, C-G. Pada akhir proses, dua heliks ganda DNA dihasilkan, masing-masing terbuat dari rantai templat asli dan rantai polinukleotida baru yang disintesis.

17. Ikatan kimia yang manakah dalam molekul DNA mesti dipecahkan untuk replikasi berlaku?

Semasa proses replikasi DNA, ikatan hidrogen antara bes nitrogen rantai polinukleotida terputus.

18. Hasil daripada replikasi DNA, dua molekul DNA wujud. Mengapa tidak betul untuk mendakwa bahawa dua molekul DNA "baru" dicipta? Apakah nama yang diberikan untuk ini?

Semasa replikasi, setiap rantai molekul DNA bertindak dengan memasangkan nukleotida baru dan, selepas proses itu, dua rantai yang baru terbentuk daripada ikatan antara nukleotida ini muncul. Hasilnya, dua molekul DNA diciptakan, masing-masing dengan satu rantai dari molekul asal dan satu rantai baru yang dibentuk oleh nukleotida baru. Oleh itu, tidak sepenuhnya betul untuk mendakwa bahawa replikasi menghasilkan dua molekul DNA baru. Lebih baik menyatakan bahawa dua molekul separuh baru dicipta.

Kerana fenomena ini, replikasi DNA dipanggil replikasi semikonservatif.

19. Adakah replikasi DNA berlaku semasa pembahagian sel?

Ya. Replikasi DNA berlaku semasa mitosis juga semasa meiosis.

Sistem Pembaikan DNA

20. Satu ciri molekul DNA adalah keupayaan replikasi mereka. Apakah akibat kegagalan semasa replikasi DNA?

Sebaik-baiknya, molekul DNA harus ditiru dengan sempurna. Walau bagaimanapun, kadangkala kegagalan dalam replikasi berlaku, menyebabkan pengubahan (penghapusan, penambahan atau penggantian) satu atau lebih nukleotida dalam molekul.

Kesalahan ini, atau mutasi, juga membuat perubahan dalam proses sintesis protein. Sebagai contoh, penghasilan protein penting untuk sel atau tisu boleh ditekan protein baru yang berguna atau tidak dapat digunakan, dll. Kesalahan dalam replikasi DNA dan penciptaan bahan genetik yang diubah adalah beberapa daya kreatif utama di sebalik evolusi biologi dan kepelbagaian spesies.

21. Kesalahan boleh berlaku dalam setiap proses penyalinan, dan perkara yang sama berlaku untuk replikasi DNA. Adakah sel mempunyai sistem pembetulan untuk membetulkan kesilapan tersebut? Bilakah kesalahan ini hanya dilakukan oleh individu di mana kesalahan itu berlaku dan kapan ia diserahkan kepada individu lain?

Sel dilengkapi dengan sistem enzimatik yang cuba memperbaiki kesilapan dalam proses replikasi DNA. Walau bagaimanapun, sistem ini tidak sepenuhnya berkesan.

Kesalahan replikasi DNA tetap berada di dalam individu asal di mana kegagalan berlaku ketika fenomena tersebut mempengaruhi sel-sel somatik. Sekiranya kesilapan replikasi berlaku dalam pembentukan sel kuman (mis., Dalam gamet), perubahan DNA dapat ditularkan ke keturunan individu tersebut & # xa0.

22. Di mana RNA boleh didapati di dalam sel?

Dalam nukleus sel eukariotik, & # xa0RNA dapat dijumpai dalam cecair nuklear bersama dengan DNA, dan juga merupakan komponen utama nukleolus. Dalam sitosol (dalam eukariota atau dalam bakteria), molekul RNA boleh ditemui sendiri, sebagai komponen struktur ribosom (organel khusus dalam sintesis protein) atau pun terikat padanya semasa proses pembuatan protein. Mitokondria dan kloroplas juga mempunyai DNA dan RNA mereka sendiri.

23. Adakah molekul RNA mempunyai dua rantai polinukleotida seperti DNA?

Hanya DNA yang mempunyai dua rantai polinukleotida. RNA hanya mengandungi satu rantai polinukleotida.

Transkripsi DNA

24. Apa yang disebut pengeluaran RNA dan enzim apa yang menjadi pemangkin proses ini?

Pembuatan RNA daripada maklumat yang terkandung dalam DNA dipanggil transkripsi. Enzim yang memangkinkan proses ini ialah RNA polimerase.

25. Apakah persamaan dan perbezaan antara proses transkripsi dan proses replikasi?

Rantai polinukleotida DNA berfungsi sebagai templat dalam replikasi (penduaan DNA) dan juga dalam transkripsi (pembentukan RNA). Dalam kedua-dua proses, pasangan dua rantai polinukleotida molekul DNA asal dipecahkan oleh pemotongan ikatan hidrogen supaya rantai boleh didedahkan sebagai templat. Tindak balas ini dimangkinkan oleh enzim tertentu dalam kedua-dua transkripsi dan dalam replikasi.

Sebagai ulangan, enzim DNA polimerase memangkinkan pembentukan rantai polinukleotida baru dengan menggunakan nukleotida bebas dalam larutan dan memasukkannya ke dalam rantai baru bergantung pada templat DNA yang terdedah dan mengikuti peraturan A-T, C-G. Dalam transkripsi, enzim RNA polimerase membuat rantai polinukleotida baru bergantung pada templat DNA yang terdedah, dan mematuhi peraturan A-U, C-G.

Sebagai ulangan, rantai DNA templat asal terikat pada rantai DNA yang baru terbentuk melalui ikatan hidrogen dan molekul DNA baru kemudian dibuat. Dalam transkripsi, ikatan antara rantai DNA templat dan RNA yang baru terbentuk akan dibatalkan dan RNA yang terdiri daripada hanya satu rantai polinukleotida dilepaskan.

Jenis-jenis RNA

26. Apakah tiga jenis utama RNA? Apa itu RNA heterogen?

Tiga jenis utama RNA adalah: messenger RNA, atau mRNA transfer RNA, atau tRNA dan ribosomal RNA, atau rRNA.

Molekul RNA yang baru terbentuk, pendahulu mRNA, disebut RNA heterogen (hnRNA). RNA heterogen mengandungi kawasan yang disebut intron dan ekson. hnRNA diproses dalam banyak langkah kimia, intron dikeluarkan dan mRNA dibuat, terbentuk hanya dari ekson, urutan nukleotida aktif secara biologi.

Fungsi berbeza DNA dan RNA

27. Apakah perbezaan antara DNA dan RNA berkenaan dengan fungsi biologinya?

DNA ialah sumber maklumat untuk penghasilan RNA (transkripsi) dan oleh itu untuk sintesis protein. DNA masih menjadi asas keturunan, kerana kemampuan replikasi.

Messenger RNA adalah templat untuk sintesis protein (terjemahan). Dalam proses ini, tRNA dan rRNA juga terlibat, kerana yang pertama membawa asid amino yang digunakan dalam pembentukan rantai polipeptida dan yang kedua ialah komponen struktur ribosom (organel tempat protein dibuat).

Transkripsi Berbalik

28. Adakah terdapat situasi di mana DNA dibuat berdasarkan templat RNA? Enzim yang manakah terlibat?

Proses di mana DNA disintesis dengan menggunakan rantai RNA sebagai templat disebut transkripsi terbalik. Dalam sel yang dijangkiti oleh retrovirus (virus RNA, seperti virus AIDS atau SARS), transkripsi terbalik berlaku dan DNA dibuat daripada maklumat yang terkandung dalam RNA virus.

RNA virus dalam sel perumah menghasilkan DNA dengan bantuan enzim yang dipanggil reverse transcriptase. Berdasarkan DNA itu, sel perumah kemudiannya membuat protein virus, virus baru dipasang dan replikasi virus berlaku.

Heterogeniti Asid Nukleik

29. Adakah kumpulan fosfat dan pentosa memberikan homogenitas atau heterogenitas kepada rantai asid nukleik? Bagaimana dengan kumpulan nitrogen? Berdasarkan ini, kumpulan manakah yang berkemungkinan mengambil bahagian secara langsung dalam pengekodan genetik yang sangat pelbagai dan heterogen, atau sebaliknya, kumpulan manakah yang menjadi asas maklumat untuk pengeluaran protein?

Kumpulan fosfat dan pentosa adalah sama dalam setiap nukleotida yang menyusun asid nukleik. Akibatnya, mereka adalah alasan untuk homogenitas molekul. Walau bagaimanapun, asas nitrogen boleh berbeza antara adenine, timin, sitosin dan guanin (dalam DNA) dan urasil (dalam RNA). Variasi ini adalah alasan untuk heterogenitas molekul asid nukleik.

Bahagian molekul homogen jarang menyimpan maklumat apa pun, dengan alasan yang sama bahawa urutan huruf abjad yang sama tidak dapat menghasilkan banyak perkataan dengan makna yang berbeza. Sebaliknya, asas nitrogen, kerana ia berbeza (empat jenis RNA atau DNA), dapat membuat urutan dan kombinasi yang berbeza yang memungkinkan untuk kepelbagaian kod genetik. & # Xa0

Setelah anda selesai mempelajari Asid Nukleik, ini adalah pilihan anda:


Makmal Biologi Kimia Mencipta Nanomesin berasaskan DNA yang boleh Dipasang Sendiri

Profesor Tao Ye dan rakan sekerja telah menerima geran $1.18 juta daripada Jabatan Tenaga untuk mengkaji bagaimana molekul DNA boleh menyusun diri mereka menjadi struktur nano yang boleh membentuk asas litar nanoelektronik.

Semua makhluk hidup adalah hasil pemasangan sendiri, satu proses di mana protein dan molekul lain menyusun diri mereka ke dalam struktur yang rumit mengikut "cetak biru" yang dikodkan dalam DNA. Penyelidik dalam bidang nanoteknologi DNA telah menemui kaedah yang membolehkan molekul DNA melipat diri menjadi pelbagai struktur nano tiruan.

Kumpulan makmal Ye, di Jabatan Kimia dan Biologi Kimia, menggunakan struktur nano DNA ini untuk membangunkan biosensor dengan pelbagai aplikasi dalam bidang perubatan. Tetapi proses pemasangan sendiri juga boleh digunakan untuk aplikasi bukan biologi dengan membina struktur yang lebih besar yang boleh menonjolkan ciri dalam penuaian tenaga dan litar untuk komputer, antara kawasan lain.

Syarikat seperti Intel menggunakan proses yang dipanggil litografi untuk mencipta transistor skala nano daripada semikonduktor dan untuk menyambung berbilion-bilion transistor kecil ini untuk mencipta cip komputer dan mikropemproses. Tetapi litografi lambat, memerlukan banyak ulangan dan sukar digunakan untuk membina struktur yang lebih kecil dan lebih kecil.

"Daripada bergantung pada litografi, bukankah lebih baik jika molekul dan komponen litar memasang sendiri menjadi peranti? Kami ingin belajar daripada helah alam semula jadi untuk mencipta struktur biologi yang sangat kompleks dan berfungsi dan menggunakan semula pemasangan sendiri untuk mencipta bahan untuk menukar tenaga atau mencipta litar kompleks, "jelas Ye.

Struktur DNA yang dipasang sendiri ini merupakan titik permulaan yang menjanjikan. Tetapi, setakat ini, banyak struktur yang dipasang sendiri terlalu rosak dan kecil untuk aplikasi sedemikian. Ye dan pelajarnya telah menggunakan mikroskop daya atom dan alat nanosains lain untuk mengambil gambar proses pemasangan sendiri ini pada sokongan pepejal untuk memahami dengan lebih baik cara molekul bergabung.

"Susunan skala nano bagi biomolekul, seperti protein dan DNA, mendasari spektrum luas fungsi biologi," kata Ye. "Tetapi keupayaan kami untuk mengukur dan mengawalnya sangat terhad."

Dalam tempoh tiga tahun akan datang, bekerja dengan rakan kongsi mereka di universiti Duke dan Emory, Ye dan pelajarnya akan menggunakan teknik mikroskopi lanjutan untuk memahami bagaimana struktur nano DNA memerintahkan diri mereka sendiri, mengapa kecacatan berlaku dan cara mengatasinya.

Mereka berharap eksperimen akan membawa kepada lebih banyak model ramalan tentang cara struktur ini terbentuk. Mereka juga berhasrat untuk mencipta satu cara untuk membolehkan struktur kecil bersambung antara satu sama lain supaya mereka boleh meningkatkan diri mereka menjadi perhimpunan yang lebih besar berbentuk khusus.

"Kami mempunyai molekul untuk menyemai mereka untuk bentuk yang lebih besar, kami hanya perlu memahami prosesnya," kata Ye. "Kami menolak sampul surat itu ke sini."


3. Jika molekul DNA mempunyai mesej: Saya akan memasukkan urutan DNA di sini, apakah asid amino dalam protein? Apakah yang akan berlaku jika mesej DNA bertukar kepada I akan memasukkan urutan yang berbeza dengan perubahan asas? Tegaskan dalam jawapan anda.

Apabila DNA direplikasi, anda akan berakhir dengan 2 molekul DNA. Walau bagaimanapun, satu helai setiap molekul DNA baharu ialah DNA ASAL, dan satu helai baru disintesis. Enzim pembaca bukti menyemak salinan baharu terhadap helai asal untuk memastikan peraturan ikatan dipatuhi.


Daripada semua maklumat yang meliputi mitosis dan meiosis, anda mungkin ingin mempertimbangkan soalan berikut untuk membantu menyediakan anda untuk kuiz mitosis yang akan datang. Pilih untuk memecahkan maklumat yang anda rasa sesuai dan dalam bahasa, anda boleh faham. Sekali lagi, melukis imej untuk membantu anda mengkonseptualisasikan proses dengan lebih baik adalah membantu, serta menggunakan istilah yang betul.

Struktur manakah yang bertanggungjawab untuk memindahkan kromosom semasa mitosis?

Sentromere ialah kawasan DNA yang memegang bersama dua kromatid kromosom pendua. Sentromer bertanggungjawab untuk melekatkan mikrotubul dan mengarahkan pergerakan kromosom dalam kedua-dua proses mitosis dan meiosis.

Mula-mula, kromosom bergerak ke arah pusat sel semasa metafasa, dan kemudian mereka meneruskan ke arah yang bertentangan semasa anafasa.

Mengapa Kromosom Gagal Berpisah Dalam Mitosis?

Nondisjunction ialah apabila sepasang kromosom homolog gagal berpisah. Terdapat tiga bentuk nondisjunction, dan dua berlaku semasa proses meiosis I dan meiosis II.

Apabila kromatid kakak gagal berpisah semasa proses mitosis, bilangan kromosom adalah tidak normal, mengakibatkan aneuploidi.

Jika satu kromosom hilang daripada genom diploid, ia dipanggil monosomi. Jika kromosom diperoleh, ia dipanggil trisomi.

Apabila kromosom gagal dipisahkan dengan betul, ia boleh menyebabkan gangguan genetik seperti Sindrom Down atau Sindrom Turner. Dalam kes yang paling ekstrem, aneuploidi boleh membawa maut. Risiko tidak bercabang berlaku meningkat secara eksponen dengan peningkatan umur sel induk.

Biasanya disjungsi ditemui semasa proses meiosis.

Pada Fasa Mana Kromosom Menjadi Kelihatan Dan Apakah Terdiri dari Kromosom?

Sebelum kromosom kelihatan semasa peringkat prophase, kromosom adalah untaian panjang yang dipanggil kromatin. Kromatin digulung rapat menjadi kromosom.

Kromosom terdiri daripada DNA yang dililit rapat di sekeliling histon. Histon ialah protein yang menyokong struktur struktur seperti benang. Kromosom tidak boleh dilihat di bawah mikroskop jika sel tidak membahagi, dan ia tidak kelihatan dalam nukleus sel.

Lengan pendek kromosom ialah 'lengan p' dan lengan panjang dikenali sebagai 'lengan q'.

Apakah Sitokinesis?

Sitokinesis ialah proses apabila sel membahagi secara fizikal. Sitoplasma sel induk berpecah kepada dua sel anak. Proses ini bermula semasa anafasa dan tidak berhenti sehingga telofasa. Sitokinesis berlaku semasa mitosis dan meiosis.

Bila dan Mengapa Sel Akan Membahagi, Berapa Banyak Kromosom Yang Akan Dimiliki, Dan Apa Yang Mencetuskan Proses Ini?

Pembahagian sel semasa mitosis mungkin dicetuskan kerana keperluan untuk menggantikan atau membaiki sel mati atau hilang atau membesar dalam saiz. Sebagai sebahagian daripada kitaran sel, sel akan bersedia untuk membahagi pada interfasa dan memulakan proses pembahagiannya semasa mitosis.

Satu sel akan membahagi dan menghasilkan semula salinan DNAnya kepada dua sel yang sama. Bilangan kromosom akan sama seperti dalam sel induk.

Apakah Perbezaan Antara Diploid Dan Haploid?

Sel diploid mempunyai satu set kromosom daripada dua ibu bapa yang berbeza, dengan dua salinan homolog setiap kromosom ibu bapa mereka. Sel diploid membiak secara mitosis, dan sel somatik adalah contoh sel diploid.

Sel haploid dicipta kerana proses meiosis. Gamet atau sel seks ialah sejenis sel haploid yang biasa. Sel haploid hanya mempunyai satu set kromosom yang lengkap.

Takrifkan Poliploidi Dan Aneuploidi?

Apabila terdapat variasi dalam bilangan kromosom, ia digambarkan sebagai sama ada aneuploidi, monoploidy atau euploidi. Bergantung pada sama ada satu bahagian kromosom hilang, satu set keseluruhan kromosom hilang, atau satu atau lebih daripada satu set kromosom lengkap mendapat istilah perubahan.

Dengan kromosom, keadaan boleh sama ada monosomik berganda atau tetrasomik berganda.

Apakah Alel Dan Hukum Assortment Bebas?

Gen adalah satu unit maklumat yang diwarisi. Kecuali dalam kes beberapa virus, gen terdiri daripada DNA yang menghantar sifat. Alel ialah urutan genetik yang merupakan varian gen. Apabila terdapat perbezaan antara salinan gen, ia dipanggil alel. Pada lokus gen, terdapat hanya dua alel yang hadir.

Gregor Mendel telah dikreditkan dengan pemahaman pencerahan kami tentang genetik, keturunan, dan apa yang berlaku apabila terdapat variasi dalam penghantaran genetik. Menurut Hukum Mendel untuk Assortment Bebas, sepasang alel akan terpisah secara bebas apabila gamet terbentuk. Ciri-ciri diturunkan kepada keturunan secara bebas.

Undang-undang Assortment Bebas dibentuk berdasarkan prinsip yang ditemui apabila Gregor Mendel menjalankan eksperimen mencipta persilangan dihibrid antara tumbuhan yang mempunyai dua sifat berbeza. Hasil daripada eksperimen Mendel, nisbah dibangunkan untuk mengukuhkan konsep ini.

Apakah Jenis Kerosakan DNA Berlaku Apabila Sitokinesis Dan Mitosis Gagal?

Jika sel gagal berpisah semasa sitokinesis, ia mungkin mempunyai berbilang nukleus.

Semasa peringkat prometaphase dan metaphase, jika sel gagal, ia memasuki fasa G1 kitaran sel, atau ia mengakibatkan kematian sel. Pusat pemeriksaan dalam kitaran sel membantu mengawal proses pembahagian sel dan akan memberi isyarat kepada laluan yang berbeza jika terdapat kegagalan.

Langkah-langkah diambil secara automatik untuk mengelakkan sebarang DNA yang rosak daripada dihasilkan semula atau dihantar kepada generasi sel baharu, untuk melindungi integriti.

Apabila mitosis gagal dijalankan, maka bilangan kromosom yang tidak normal tercipta. Untuk mengelakkan pembahagian sel yang berterusan, sel-sel abnormal boleh dibuang. Kegagalan dalam mitosis biasanya mengaktifkan kematian sel dan kerosakan DNA akibatnya.


Ketahui tentang Kejuruteraan Genetik melalui Beberapa Soalan dan Jawapan

Bioteknologi ialah aplikasi pengetahuan biologi untuk mendapatkan teknik, bahan dan sebatian baharu untuk kegunaan farmaseutikal, perubatan, pertanian, perindustrian dan saintifik, iaitu untuk kegunaan praktikal.

Bidang pertama bioteknologi ialah pertanian dan industri makanan. Pada masa kini, banyak bidang praktikal lain menggunakan tekniknya.

Definisi Kejuruteraan Genetik

Lagi Soal Jawab Bersaiz Gigitan Di Bawah

2. Apakah kejuruteraan genetik?

Kejuruteraan genetik ialah penggunaan pengetahuan genetik untuk memanipulasi gen secara buatan. Ia merupakan salah satu bidang bioteknologi.

3. Pada tahap kemajuan bioteknologi sekarang, apakah teknik utama kejuruteraan genetik?

Teknik kejuruteraan genetik utama yang digunakan hari ini ialah: teknologi DNA rekombinan (juga dipanggil kejuruteraan genetik), di mana kepingan gen daripada organisma dimasukkan ke dalam bahan genetik organisma lain untuk menghasilkan teknologi pemindahan nukleus organisma rekombinan, yang lebih dikenali sebagai "pengklonan" , di mana nukleus sel dicantumkan ke dalam sel telur berenukleasi daripada spesies yang sama untuk mencipta salinan genetik penderma (nukleus) individu dan teknologi penguatan DNA, atau PCR (tindak balas rantai polimerase), yang membolehkan menghasilkan berjuta-juta replikasi serpihan yang dipilih bagi molekul DNA.

Teknologi DNA rekombinan digunakan untuk mencipta organisma transgenik, seperti bakteria penghasil insulin mutan. Teknologi pemindahan nukleus dalam pembangunan awalnya tetapi merupakan asas, sebagai contoh, penciptaan "Dolly" biri-biri. PCR mempunyai banyak kegunaan praktikal, seperti dalam ujian perubatan untuk mengesan mikroorganisma yang terdapat dalam darah dan tisu, cap jari DNA dan mendapatkan sampel DNA untuk penyelidikan.

Pilih mana-mana soalan untuk dikongsi di FB atau Twitter

Cukup pilih (atau klik dua kali) soalan untuk dikongsi. Cabar rakan Facebook dan Twitter anda.

Enzim Sekatan dan Teknologi Rekombinan਍NA

4. Apakah enzim sekatan? Bagaimanakah enzim ini mengambil bahagian dalam teknologi DNA rekombinan?

Enzim sekatan, atau endonuklease sekatan, adalah enzim khusus dalam pemotongan serpihan DNA, yang masing-masing mempunyai kesan pada tapak tertentu molekul DNA. Enzim sekatan digunakan dalam teknologi DNA rekombinan untuk mendapatkan dengan kepingan molekul DNA dengan ketepatan, yang kemudiannya akan dimasukkan ke dalam molekul DNA lain yang dipotong oleh enzim yang sama.

5. Apakah ligase DNA? Bagaimanakah enzim ini mengambil bahagian dalam teknologi DNA rekombinan?

Ligase DNA ialah enzim khusus dalam mengikat rantai DNA pelengkap yang membentuk heliks berganda DNA. Enzim ini digunakan dalam teknologi DNA rekombinan untuk memasukkan kepingan DNA yang dipotong oleh enzim sekatan ke dalam molekul DNA lain yang mengalami kesan endonuklease yang sama.

6. Apakah itu plasmid?

Plasmid ialah molekul DNA bulat yang terdapat dalam bahan genetik sesetengah bakteria. Ia mungkin mengandungi gen yang bertanggungjawab untuk ketahanan bakteria terhadap beberapa antibiotik serta gen untuk menghasilkan protein yang menyebabkan virulensi (permusuhan patogen). 

7. Bagaimanakah kejuruteraan genetik digunakan untuk mencipta bakteria yang mampu menghasilkan insulin manusia?

Dalam penghasilan insulin manusia oleh bakteria, gen insulin manusia dimasukkan ke dalam bahan genetik mikroorganisma ini. Bakteria mutan membiak, membentuk garis keturunan bakteria penghasil insulin.

Bakteria mengandungi untaian bulat DNA yang dipanggil plasmid, iaitu kromosom mini yang bertindak sebagai aksesori kepada DNA primer. Untuk mencipta bakteria mutan yang mampu menghasilkan insulin, plasmid diserahkan kepada kesan enzim sekatan (restriction endonucleases) khusus dalam memotong serpihan DNA. Plasmid bulat sekali dibuka oleh enzim sekatan. Enzim yang sama digunakan untuk memotong molekul DNA manusia yang mengandungi gen insulin. Sekeping DNA manusia yang mengandungi gen insulin kemudiannya diikat pada plasmid di hujungnya melalui bantuan ligase DNA. Plasmid rekombinan yang mengandungi gen insulin manusia kemudiannya dimasukkan ke dalam bakteria.

Satu lagi hormon manusia yang telah dihasilkan oleh bakteria rekombinan ialah GH (somatotropin, atau hormon pertumbuhan).

Kemasukan molekul DNA ke dalam sel individu juga digunakan dalam terapi gen, rawatan yang menjanjikan untuk penyakit genetik. Dalam terapi gen, sel daripada organisma yang kekurangan dalam penghasilan protein tertentu menerima (melalui vektor, seperti virus) kepingan DNA yang mengandungi gen protein dan kemudian mula mensintesis protein.

Pengklonan Genetik

8. Apakah pengklonan?

Pengklonan ialah penghasilan organisma yang serupa secara genetik dengan yang lain melalui kejuruteraan genetik.

Asas pengklonan ialah teknologi pemindahan nukleus. Nukleus daripada sel diekstrak, secara amnya daripada sel embrio (tidak dibezakan) dan nukleus ini dimasukkan ke dalam sel pembiakan yang telah dienukleasi sebelum ini (secara amnya sel telur) telur kemudiannya ditanam di dalam organ di mana perkembangan embrio akan berlaku. Jika perkembangan embrio berlaku, organisma baharu akan mempunyai kandungan genetik yang sama dengan organisma organisma yang nukleus selnya digunakan dalam pemindahan.

Tindak balas Rantaian Polimerase

9. Apakah PCR? Bagaimanakah PCR berfungsi?

PCR, tindak balas rantai polimerase, ialah kaedah untuk mensintesis banyak salinan kawasan tertentu molekul DNA yang dikenali sebagai wilayah sasaran. Penciptanya, Kary Mullis, memenangi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1993.

Pertama, DNA yang akan diuji dipanaskan untuk menyebabkan heliks berganda pecah dan rantai polinukleotida terdedah. Kemudian, jujukan sintetik kecil DNA yang dikenali sebagai primer dan mengandungi jujukan nukleotida yang serupa dengan jujukan hujung rantau yang akan dikaji (contohnya, rantau yang mengandungi gen yang diketahui eksklusif untuk organisma tertentu) ditambah. Primer dipasangkan dengan DNA asal pada hujung gen yang akan dikuatkan. Enzim yang dikenali sebagai polimerase, yang memangkinkan replikasi DNA, dan bekalan nukleotida ditambah. Primer kemudiannya disiapkan dan kawasan yang dipilih direplikasi. Dengan kehadiran lebih banyak primer dan lebih banyak nukleotida, berjuta-juta salinan kawasan tertentu itu dihasilkan. (PCR sangat sensitif, walaupun menggunakan jumlah DNA yang minimum).

Cap Jari DNA

10. Apakah prinsip biologi molekul yang menjadi asas untuk cap jari DNA?

Cap jari DNA, kaedah pengecaman individu menggunakan DNA, adalah berdasarkan fakta bahawa DNA setiap individu (kecuali kembar seiras dan klon individu) mengandungi jujukan nukleotida eksklusif untuk setiap individu.

Walaupun individu normal dari spesies yang sama mempunyai gen yang sama dalam kromosom mereka, setiap individu mempunyai alel yang berbeza dan juga dalam bahagian kromosom yang tidak aktif (heterochromatin), terdapat perbezaan dalam jujukan nukleotida di kalangan individu.

Bahaya dan Etika Kejuruteraan Genetik

11. Mengapakah teknologi DNA rekombinan dan teknologi pemindahan nukleus masih berbahaya?

Teknologi DNA rekombinan dan teknologi pemindahan nukleus (pengklonan) amat berbahaya kerana ia dapat mengubah suai, dalam masa yang singkat, keseimbangan ekologi yang telah diambil oleh evolusi berjuta-juta tahun untuk mencipta di planet ini. Semasa proses evolusi, di bawah kesan mutasi yang perlahan dan beransur-ansur, penggabungan semula genetik dan pemilihan semula jadi, spesies muncul, diubah suai, dan warisan genetik terbentuk. Dengan kejuruteraan genetik, bagaimanapun, manusia boleh mencampur dan mengubah suai gen, membuat perubahan dengan akibat jangka panjang yang tidak dapat diramalkan, mempertaruhkan penciptaan penyakit tumbuhan atau haiwan baharu, jenis kanser baharu dan wabak penyakit baharu. Ia adalah medan yang berpotensi berbahaya seperti manipulasi tenaga nuklear.

12. Apakah masalah moral utama mengenai pengklonan individu manusia?

Sebagai tambahan kepada bahaya biologi, masalah moral yang sangat serius melibatkan teknologi pemindahan nukleus mengenai manusia: hak individu seseorang manusia dicabuli apabila seorang lelaki atau wanita dibuat sebagai salinan orang lain.

Memandangkan adalah mustahil untuk terlebih dahulu bertanya sama ada orang yang akan diklon itu mahu menjadi salinan genetik orang lain atau tidak, adalah jelas bahawa hak asasi manusia yang paling penting sedang dicabuli apabila menjadikan seseorang manusia sebagai salinan orang lain: hak untuk kebebasan individu. Ini adalah bahaya kepada demokrasi, yang prinsip paling asasnya ialah menghormati kebebasan individu.

Sekarang anda telah selesai belajar Kejuruteraan Genetik, ini adalah pilihan anda:


Adakah anda tahu bahawa lebih daripada 26 juta rakyat Amerika telah menjalani ujian genomik peribadi? Dan dalam tempoh dua tahun akan datang, jumlah itu dijangka berkembang dengan pesat.

Apabila ujian genomik menjadi lebih biasa, anda mungkin tertanya-tanya apakah implikasinya untuk masa depan anda. Mungkin anda telah menjalani ujian genetik atau merancang untuk melakukannya tidak lama lagi. Apa yang perlu anda jangkakan? Dan apa yang perlu anda berhati-hati?

Berikut ialah beberapa petua apabila mempertimbangkan profil DNA:

  • Bercakap dengan keluarga anda dahulu—ini mungkin membantu merancang sebarang kemungkinan kejutan
  • Sentiasa berfikiran terbuka—hasil anda mungkin tidak muktamad atau mungkin berubah mengikut masa apabila pangkalan data berkembang
  • Urus jangkaan anda—hasilnya mungkin tidak seperti yang anda jangkakan, tetapi itu tidak perlu mengubah identiti atau cerita anda

"Kita perlu mula mengadakan satu set perbualan awam tentang semua bidang profil genetik yang berbeza dalam kehidupan kita," kata Profesor Graham Coop, Jabatan Evolusi dan Ekologi, "kerana aplikasi kaedah ini akan berkembang dengan cepat. ”

Coop berfungsi untuk mentafsirkan kuasa evolusi yang membentuk perbezaan genetik antara individu, populasi dan spesies yang berkait rapat. Coop, ahli UC Davis Center for Population Biology, telah memberikan ulasan popular tentang kaedah yang mendasari profil DNA dan persoalan serta etika yang mereka bangkitkan.

Apa yang ada dalam profil?

Satu perkara yang ditekankan oleh Coop ialah ujian ini tidak melihat keseluruhan genom anda. Sebaliknya, mereka melihat satu set kira-kira sejuta lokasi yang diketahui berbeza antara individu. Data ini dianalisis dalam pelbagai cara.

Perkhidmatan yang ditawarkan oleh syarikat pemprofilan genetik terbahagi kepada tiga kategori utama: ciri perubatan, keturunan genetik (cerita asal genetik anda) dan padanan genetik rapat (pokok keluarga anda). Kategori ujian yang berbeza ini sangat berbeza dalam kepastian dan kaitannya dengan cara yang tidak selalunya jelas kepada pengguna.

Ujian sifat perubatan yang ditawarkan oleh syarikat ini dianggap sebagai yang paling tidak boleh dipercayai kerana ia selalunya berdasarkan ramalan yang lemah. Dan memandangkan 80 hingga 90% pangkalan data genetik adalah orang yang berketurunan Eropah, maklumat itu selalunya tidak mungkin membantu mereka di luar kumpulan ini. Walau bagaimanapun, beberapa varian genetik yang terlibat dalam penyakit Alzheimer dan Parkinson, serta beberapa daripada mereka yang terlibat dalam kanser BRCA1 dan BRCA2, boleh dikenal pasti.

Anda harus sedar bahawa anda boleh belajar sesuatu yang serius daripada ujian ini, dan anda harus berbincang dengan doktor anda jika itu berlaku. Coop melihat keupayaan pangkalan data perubatan ini bertambah baik pada tahun-tahun akan datang, tetapi buat masa ini, ia bukanlah pemacu utama ledakan profil genetik.

Aspek yang lebih popular dalam ujian ini yang memberikan latar belakang tentang keturunan anda. Ini juga kadangkala boleh mengelirukan atau tidak dapat disimpulkan atas banyak sebab, terutamanya bagi orang yang mempunyai keturunan bukan Eropah. Tetapi pemacu pertumbuhan terbesar bagi syarikat-syarikat ini ialah minat pengguna dalam mengenal pasti hubungan keluarga secara langsung.

Ingin tahu bagaimana genetik mempengaruhi kehidupan harian anda?

Ikuti Profesor Graham Coop di Twitter!

Masa depan bagaimana genomik peribadi akan membentuk kehidupan kita sedang ditulis hari ini. Sudah tiba masanya untuk perbincangan. Imej UC Davis/Getty

Profil awak dan awak

Sebagai sebuah negara pendatang, kita adalah periuk lebur yang lebih berpecah-belah daripada bahagian lain di dunia. Orang Amerika sering terputus hubungan dari akar keluarga mereka-dengan pilihan atau secara paksa-dan mencari cara untuk menyambung semula kepada keluarga dan rumah mereka yang luas.

"Jika saya membandingkan genom saya dengan genom anda, kira-kira hanya satu dalam seribu pasangan asas akan berbeza antara genom kami," kata Coop. Ini berlaku di kalangan populasi, perbezaan genetik yang paling banyak antara manusia adalah di kalangan individu daripada populasi dan kumpulan yang serupa, bukannya individu daripada populasi dan kumpulan yang berbeza. Sebagai contoh, genom Coop sangat serupa dengan orang dari seluruh dunia, tetapi ujian mengenal pasti dia sebagai Eropah kerana dia lebih berkaitan dengan orang dari Eropah kerana nenek moyangnya adalah Eropah. Walau bagaimanapun, kerana syarikat-syarikat ini memberikan jawapan kuantitatif yang kelihatan tepat—anda adalah 50% Eropah, anda adalah 25% Asia Timur, dsb.,—pernyataan menyeluruh ini memberikan gambaran bahawa etnik adalah genetik. Serta-merta, istilah yang sangat diskret dihidupkan sebaik sahaja anda membaca perkataan tersebut.

Menggunakan Genomik untuk Mengesan Asal-usul Keluarga Manusia dengan Sarjana Muda Terbaik Cole Williams

2019 Sarjana Muda Terbaik Cole Williams mengkaji genetik kumpulan pemburu-pengumpul dan penggembala Afrika. Beliau mereka bentuk algoritma yang mampu mengendalikan populasi yang pelbagai, artifak teknikal dan salasilah keluarga kompleks yang berjalan dengan pantas pada set data genom manusia.

"Cara anda memilih untuk mengenal pasti dan cara masyarakat mengenal pasti anda adalah rumit, bukan?" kata Coop. “Ia berdasarkan siapa ibu bapa anda dan di mana anda dibesarkan. Ia berdasarkan banyak perkara yang berbeza. Sangat sedikit daripada itu sebenarnya berdasarkan genetik."

Menyimpannya (semua dalam perspektif) dalam keluarga

Kadangkala keputusan ujian akan bertentangan dengan sejarah keluarga atau identiti. Berkali-kali, Coop melihat betapa mengejutkannya orang apabila ujian genetik mereka tidak selaras dengan apa yang mereka harapkan.

"Anda mungkin fikir ia memberitahu anda sesuatu yang penting tentang siapa anda, bukan?" Reban berkata. “Ujian ini boleh menjadi alat yang sangat berguna untuk mempelajari tentang sejarah keluarga. Tetapi ia hanya satu aspek kecil tentang siapa anda dan siapa keluarga anda, dan ia mungkin tidak mempunyai kaitan dengan cara anda mengenal pasti.”

Dalam sesetengah kes, profil DNA mencungkil maklumat kritikal, seperti adik-beradik separuh yang tidak diketahui atau bahawa ibu bapa bukan ibu bapa kandung sebenar. Luangkan masa untuk berbincang dengan keluarga anda sebelum mengambil ujian atau menyemak keputusan anda boleh membantu mengurangkan sebarang kejutan yang menggemparkan dunia.

"Anda harus bertanya kepada diri sendiri, adakah anda bersedia untuk maklumat seperti itu?" kata Coop. “Sebagai contoh, sebelum saya selesai, saya bercakap dengan ibu bapa saya. Saya berkata, 'Ada apa-apa yang anda mahu beritahu saya dahulu? Tidak mengapa jika anda memberitahu saya untuk tidak melakukannya.’”

Perkhidmatan DNA Penghobi Mungkin Terbuka kepada Penggodaman Genetik

Profesor Graham Coop dan penyelidik pasca doktoral Michael "Doc" Edge, kedua-dua Jabatan Evolusi dan Ekologi, memberi amaran bahawa perkhidmatan ujian DNA "terus kepada pengguna" boleh terdedah kepada sejenis penggodaman genetik.

Privasi dan melindungi diri anda

Populariti genomik peribadi menimbulkan pelbagai isu tentang privasi. Anda boleh mempelajari sesuatu yang baharu tentang sejarah keluarga anda daripada ujian ini, tetapi anda berkongsi DNA anda dengan syarikat genomik peribadi. Aplikasi baharu akan mempercepatkan lagi cara data ini digunakan, terutamanya dalam cara yang belum kita jangka atau bayangkan. Terdapat beberapa perlindungan yang disediakan. Akta Tanpa Diskriminasi Maklumat Genetik 2008 telah ditubuhkan untuk melindungi rakyat Amerika daripada diskriminasi berasaskan genetik dalam insurans kesihatan dan pekerjaan. Penyokong GINA, seperti yang diketahui, melihat ini sebagai perlindungan penting dan bimbang bahawa sebarang perubahan yang akan datang kepada undang-undang persekutuan ini akan menghakis privasi individu.

Nasib baik, California mempunyai versi lanjutan yang dipanggil CalGINA, yang meluaskan perlindungan daripada rawatan perubatan dan majikan dan perumahan kepada perkhidmatan perniagaan dan pendidikan awam. Tetapi perlindungan ini tidak ada di mana-mana.

Salah satu aplikasi genomik peribadi terkini yang lebih mengejutkan ialah penggunaannya oleh penguatkuasa undang-undang. Kes paling popular melibatkan pangkalan data keluarga DNA untuk memerangi jenayah datang dalam penahanan suspek Pembunuh Golden State, Joseph James DeAngelo, berdasarkan analisis sampel DNA yang dipelihara dengan teliti daripada kit tempat kejadian beberapa dekad yang lalu. Diketuai oleh alumnus UC Davis Paul Holes ('90 B.S., Biokimia), penyiasat memuat naik profil genetik ke pangkalan data awam GEDmatch dan memulakan proses yang membosankan untuk bekerja ke belakang melalui salasilah keluarga DeAngelo untuk mencarinya. Selepas carian yang meluas tetapi tidak pasti, penyiasat mengumpul sampel DNA dari pintu kereta DeAngelo. Sampel itu adalah padanan genetik dengan sampel tempat kejadian.

Pada tahun 2018, a Sains kajian meramalkan bahawa dalam tempoh satu atau dua tahun, DNA 90% rakyat Amerika keturunan Eropah akan dikenal pasti dengan cara ini, walaupun mereka tidak pernah menjalani ujian genomik peribadi. Persoalan tentang cara carian ini boleh dan patut digunakan oleh penguatkuasa undang-undang adalah persoalan yang sukar dijawab oleh pakar etika dan pakar undang-undang di UC Davis dan seterusnya. (baca “Mahu Melihat Gen Saya? Dapatkan Waran,” a New York Times op-ed oleh Elizabeth Joh, seorang profesor undang-undang).

Mengemudi etika dunia baharu yang berani

Sokongan popular untuk menyelesaikan jenayah kekerasan seperti pembunuhan bersiri amat menggalakkan. Menurut Coop, kes Golden State Killer telah membawa kepada pelbagai aplikasi lain oleh penguatkuasa undang-undang dan menimbulkan perdebatan mengenai tahap jenayah yang sesuai untuk carian genealogi genetik ini. Coop menyatakan bahawa penguatkuasaan undang-undang sedang meneroka aplikasi ke dalam jenis jenayah lain. Dalam sesetengah kematian bayi kes sejuk, bayi yang ditinggalkan dikaitkan secara genetik kepada ibu bapa mereka melalui pangkalan data awam. Ibu bapa telah dikesan dan ditangkap. Ia adalah senario etika yang rumit.

"Anda juga boleh melihat betapa cepat dan licinnya cerun itu daripada mengenal pasti pembunuh kepada mengenal pasti janin yang digugurkan menggunakan teknik ini," amaran Coop.

Menyematkan keadaan di mana carian genealogi genetik digunakan akan menjadi penting dalam menetapkan duluan undang-undang yang akan memberi kesan kepada berjuta-juta rakyat Amerika. DOJ mengeluarkan set garis panduan sementara baharu yang berkuat kuasa 1 Nov.

Memandangkan kapasiti teknologi pemprofilan genetik terus mengatasi perundangan, rakyat Amerika mengambil perhatian tentang keperluan untuk mengiktiraf privasi genetik sebagai hak asasi. Lonjakan dalam pemprofilan DNA pengguna menyerlahkan tindakan pengimbangan politik kekal privasi berbanding keselamatan, tetapi pada tahap biologi yang tidak pernah berlaku sebelum ini.

Masa depan genomik peribadi sama sekali tidak ditulis. Seperti kebanyakan teknologi, ia membawa potensi untuk aplikasi positif dan negatif. Ia akan mengambil usaha bersepadu untuk meningkatkan kesedaran orang ramai tentang cara maklumat yang kami peroleh daripada ujian ini akan memaklumkan identiti dan privasi individu dan kolektif kami. Masa untuk memulakan perbincangan adalah sekarang.


Tonton videonya: Sukses SPM 2021. Simulasi Ujian Amali Kimia (Disember 2022).