Back to the topics list

nasljedstvo

Nasljedstvo: Prijenos genetskih informacija

Nasljedstvo je proces kojim roditelji putem gena prenose karakteristike ili osobine na svoje potomke. Geni su osnovne jedinice nasljeđa, a sastoje se od DNK. DNK sadrži upute za izgradnju i održavanje organizma. Te su upute organizirane u segmente koji se nazivaju geni, a nalaze se na strukturama koje se nazivaju kromosomi.

Razumijevanje gena i kromosoma

Svaki organizam ima određeni broj kromosoma koji se nalaze u jezgri stanice. Ljudi, na primjer, imaju 23 para kromosoma, što ih ukupno čini 46. Jedan set od 23 kromosoma nasljeđuje se od majke, a drugi od oca. Ova kombinacija kromosoma određuje genetsku građu pojedinca, uključujući fizičke osobine, au nekim slučajevima i predispoziciju za određene bolesti.

Geni se sastoje od niza baza DNK: adenin (A), timin (T), citozin (C) i gvanin (G). Redoslijed ovih baza određuje informacije dostupne za izgradnju i održavanje organizma, slično načinu na koji se slova abecede pojavljuju određenim redoslijedom u obliku riječi i rečenica.

Mendelski principi nasljeđa

Gregor Mendel, austrijski redovnik iz 19. stoljeća, proveo je eksperimente s biljkama graška koji su postavili temelje za naše razumijevanje nasljeđa. Mendelovi eksperimenti doveli su do dva ključna zakona:

• Zakon segregacije: Ovaj zakon kaže da se za bilo koju osobinu par alela (verzija gena) segregira (odvaja) tijekom formiranja gameta (spermija i jajne stanice). To znači da svaka gameta prima samo jedan alel za svako svojstvo. Kada se spermij i jajašce spoje tijekom oplodnje, potomak dobiva po jedan alel za osobinu od svakog roditelja, čime se obnavlja par alela.
• Zakon neovisnog odabira: Ovaj zakon kaže da se aleli za različita svojstva raspoređuju u spolne stanice (&gamete) neovisno jedni o drugima. Ovaj zakon objašnjava zašto nasljeđe jedne osobine ne utječe na nasljeđe druge osobine.

Ovi zakoni pomažu objasniti obrasce nasljeđivanja osobina koje reguliraju pojedinačni geni s dva alela. Jedan alel za svaki gen može biti dominantan, što znači da njegova svojstva nadjačavaju svojstva drugog, recesivnog alela.

Punnettovi kvadrati i predviđanje genetskih ishoda

Punnett kvadrati su alat koji se koristi za predviđanje ishoda genetskih križanja. Mapiranjem mogućih kombinacija alela koje bi mogle proizaći iz genetskog križanja, znanstvenici i genetičari mogu predvidjeti vjerojatnost da će potomci naslijediti određene osobine.

Na primjer, ako imamo biljku graška koja je heterozigotna za boju cvijeta (Rr, gdje je R alel za crvene cvjetove, a r je alel za bijele cvjetove), i križamo je s drugom heterozigotnom biljkom (Rr), Punnettov kvadrat bi izgledao ovako:

U ovom slučaju postoji 75% šanse (3 od 4) da će potomci imati crvene cvjetove (RR ili Rr), a 25% šanse (1 od 4) da će imati bijele cvjetove (rr).

Nemendelski obrasci nasljeđivanja

Iako Mendelovi zakoni pružaju temelj za razumijevanje nasljeđa, ne slijede sve osobine Mendelove obrasce nasljeđivanja. Neki primjeri ne-Mendelovog nasljeđa uključuju:

• Kodominacija: Kod kodominacije, oba alela za gen su izražena jednako. Primjer je krvna grupa AB kod ljudi, gdje su izraženi i aleli A i B.
• Nepotpuna dominacija: U nepotpunoj dominaciji, fenotip heterozigota je srednji između fenotipa dva homozigota. Na primjer, u snapdragons, križanje između biljke s crvenim cvjetovima (RR) i biljke s bijelim cvjetovima (rr) daje potomke s ružičastim cvjetovima (Rr).
• Poligeno nasljeđe: Poligeno nasljeđe događa se kada osobinu kontroliraju dva ili više gena. Primjeri uključuju ljudske osobine kao što su visina, boja kože i boja očiju.

Uloga okoline u nasljeđu

Dok geni igraju ključnu ulogu u određivanju osobina organizma, okolina također može utjecati na to kako se te osobine izražavaju. Na primjer, boja cvjetova hortenzije može se mijenjati ovisno o pH razini tla u kojem su posađeni. Slično tome, prehrana i tjelovježba mogu utjecati na osobine kao što su tjelesna težina i mišićna masa.

Zaključak

Nasljedstvo je složen proces pod utjecajem gena, kromosoma i okoliša. Proučavanjem nasljeđa znanstvenici su stekli dublje razumijevanje načina na koji se osobine prenose s jedne generacije na drugu, otvarajući vrata napretku u genetici, medicini i biotehnologiji.