Narinig mo na ba ang pariralang "nasa iyong gene"? Maaaring ipaliwanag ng genetika ang lahat ng mga tanong tulad ng kung ano ang natatangi sa iyo o isa sa isang uri; kung bakit magkamukha ang mga miyembro ng pamilya o kung bakit ang ilang mga sakit tulad ng diabetes o kanser ay tumatakbo sa mga pamilya.
Sa araling ito, tatalakayin natin
Ang genetika ay tumutukoy sa isang sangay ng biology na tumatalakay sa pag-aaral ng mga gene, pagkakaiba-iba ng genetic pati na rin ang pagmamana sa mga organismo.
Si Gregor Mendel ang unang scientist na nag-aral ng genetics. Pinag-aralan niya ang pagmamana ng mga katangian o ang mga pattern kung saan ang mga katangian ay ipinasa mula sa mga magulang hanggang sa mga supling. Ginawa niya ang obserbasyon na ang mga organismo (ginamit niya ang mga halaman ng pea) ay namamana ng mga katangian sa pamamagitan ng mga discrete units of inheritance. Ang mga yunit na ito ay ang kasalukuyang kilala bilang mga gene.
Ang molecular inheritance at trait inheritance mechanism ng mga gene ay ang mga pangunahing prinsipyo ng genetics sa ika- 21 siglo. Ang modernong genetics ay hindi lamang tumitingin sa inheritance nut pati na rin ang pag-andar at pag-uugali ng mga gene. Ang genetika ay humantong sa ilang mga subfield tulad ng genetics ng populasyon at epigenetics.
Ang modernong genetika ay nagsimula sa pag-aaral ng likas na katangian ng pamana sa mga halaman ni Mendel. Sa kabila ng pattern na ito ng mana na sinusunod lamang para sa ilang mga katangian, ang kanyang trabaho ay nagmungkahi na ang pagmamana ay particulate at hindi nakuha. Ipinakita rin niya na ang mga pattern ng mana ng maraming katangian ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng mga simpleng tuntunin at ratio.
Nang maglaon, noong 1905, nilikha ni William Bateson ang terminong genetics, at sa lumalaking interes sa larangan ng genetics sinubukan ng mga siyentipiko na matukoy kung aling mga molecule sa cell ang may pananagutan sa mana.
Kahit na ang mga gene ay kilala na umiiral sa mga chromosome, ang mga chromosome ay binubuo ng parehong protina at DNA. Tinutugunan ng sub-field na ito ng biology kung paano nagpapakita ang mga pagkakaiba sa mga istruktura o pagpapahayag ng mga molekula ng DNA bilang pagkakaiba-iba sa mga organismo.
Ang larawan sa ibaba ay naglalarawan ng double helix na istraktura ng DNA
Ang DNA ay ang molekular na batayan para sa biological inheritance. Ang bawat DNA strand ay isang chain na binubuo ng mga nucleotide na tumutugma sa isa't isa upang makabuo ng tila baluktot na hagdan. Sa nucleus ng bawat cell, ang molekula ng DNA ay nakabalot sa mga istrukturang tulad ng sinulid na tinatawag na mga chromosome. Ang bawat chromosome ay binubuo ng DNA na mahigpit na nakapulupot nang maraming beses sa paligid ng mga protina na tinatawag na mga histone na sumusuporta sa istraktura nito.
Ang larawan sa ibaba ay naglalarawan ng isang chromosome
Ang bawat chromosome ay may constriction point na tinatawag na centromere, na naghahati sa chromosome sa dalawang seksyon, o "mga braso." Ang maikling braso ng chromosome ay may label na "p arm." Ang mahabang braso ng chromosome ay may label na "q braso." Ang lokasyon ng centromere sa bawat chromosome ay nagbibigay sa chromosome ng katangian nitong hugis, at maaaring magamit upang makatulong na ilarawan ang lokasyon ng mga partikular na gene.
Ang istraktura ng DNA ay natukoy noong 1953 nina James Watson at Francis Crick gamit ang X-ray crystallography. Ipinakita nito na ang DNA ay may helical na istraktura. Ang double helix model na ito ay may dalawang hibla ng DNA na may mga nucleotide na nakaturo sa loob, lahat ay tumutugma sa isang pantulong na nucleotide sa kabilang strand. Ang istrukturang ito ay nagpapakita na ang genetic na impormasyon ay nakaimbak sa isang sequence ng mga nucleotides sa bawat DNA strand. Ang istrukturang ito ay nagmumungkahi din ng isang simpleng paraan para sa pagtitiklop: kung sakaling ang mga hibla ay magkahiwalay, ang mga bagong kasosyong hibla ay maaaring itayo batay sa pagkakasunud-sunod ng lumang hibla. Ang katangiang ito ay nagbibigay sa DNA ng semi-konserbatibong katangian nito.
Sa kabila ng istruktura ng DNA na nagpapakita kung paano gumagana ang mana, ang paraan kung saan naiimpluwensyahan ng DNA ang pag-uugali ng mga cell ay hindi pa alam. Sinubukan ng mga siyentipiko na maunawaan kung paano nakakaapekto ang DNA sa proseso ng paggawa ng protina. Natuklasan na ang isang cell ay gumagamit ng DNA bilang isang template upang lumikha ng katugmang messenger RNA (ito ay mga molekula na may mga nucleotide na kamukha ng DNA). Ang nucleotide sequence ng isang messenger RNA ay ginagamit upang lumikha ng isang sequence ng amino acid sa protina. Ang pagsasalin sa pagitan ng mga nucleotide sequence at amino acid sequences ay tinatawag na genetic code.
Ang pamana sa mga organismo ay nagaganap sa pamamagitan ng pagpasa ng mga gene mula sa mga magulang patungo sa mga supling. Ang mga alleles ay ang magkakaibang mga discrete na bersyon ng parehong gene.
Ang hanay ng mga alleles para sa isang partikular na organismo ay kilala bilang genotype nito. Ang mga nakikitang katangian ng isang organismo ay sinasabing ang phenotype nito. Kapag ang mga organismo ay heterozygous sa isang gene, ang isang allele ay tinatawag na nangingibabaw dahil ang mga katangian nito ay nangingibabaw sa phenotype ng isang organismo. Ang iba pang allele ay kilala bilang recessive dahil ang mga katangian nito ay hindi sinusunod. Ang ilang mga allele ay walang kumpletong dominasyon ngunit nagpapahayag ng isang intermediate na phenotype (hindi kumpletong dominasyon), o nagpapahayag ng parehong mga allele nang sabay-sabay (codominance).
Ang Punnett square ay isang graphical na representasyon ng mga posibleng genotype ng isang supling na nagmumula sa isang partikular na cross o breeding event. Ang paglikha ng Punnett square ay nangangailangan ng kaalaman sa genetic na komposisyon ng mga magulang. Sa esensya, ito ay isang kahon ng posibilidad na nagpapakita ng mga posibilidad ng bawat posibleng katangian na nangyayari.
Ang larawan sa ibaba ay naglalarawan ng Punnett square upang matukoy ang krus para sa isang katangian.
Sa diploid species tulad ng gisantes, bawat indibidwal na halaman ay may dalawang kopya ng bawat gene, isang kopya na minana mula sa bawat magulang. Maraming mga species ang may ganitong pattern kabilang ang mga tao. Ang mga diploid na organismo na mayroong dalawang kopya ng parehong allele ng isang gene ay kilala bilang homozygous . Ang mga organismo na may dalawang magkaibang alleles ng isang gene ay tinatawag na heterozygous. Halimbawa, ang mga organismo na may YY at yy ay homozygous, at ang mga may Yy ay heterozygous.
