Genetik Üzerine Bir Deneme: Yaşayan Hücrenin Kalıtım Taşıyıcısı

Genetik Üzerine Bir Deneme: Yaşayan Hücrenin Kalıtım Taşıyıcısı!

Yaşamın en dikkat çekici yönlerinden biri, yalnızca çevre ile ilgili dinamik denge durumlarını arama çabaları değil, aynı zamanda sayısız nesiller için kendisinin de oldukça sadık kopyalarını üretme kapasitesidir.

Bugün birçok bitki ve hayvan, binlerce yıl önce atalarınınkiyle neredeyse aynı biçimde varlığını sürdürüyor. Günümüzdeki yaşam türlerinin birçoğu, birkaç bin yıl önceki ataları çoğaltmamak için yakından benziyor. Cro-Magnon adamı, 25.000 yıl önce, fiziksel olarak modern insandan biraz farklıydı.

Kalıtım Taşıyıcıları:

Canlı hücre çekirdekleri çiftler halinde küçük çubuk benzeri yapılar, kromozomlar (belirli boyaları emme kapasiteleri nedeniyle adlandırılmış) içerir. Muayene sırasında iki set aynı ya da hemen hemen aynı görünüyor. Bir hücrenin kromozomları, boyut ve şekil bakımından belirgin bir şekilde değişebilse de, her bir kromozom, yaklaşık olarak aynı boyut ve şekilde bir "arkadaşı" içerecektir. Üreme cinsel olduğunda, bir set babadan gelen mirası temsil eder; Diğeri ise anneden gelen mirası belirledi. Canlı bir hücrede bulunan kromozomların sayısı bir hayvan veya bitki türünden diğerine değişmektedir. İnsanlarda yirmi üç çift vardır.

Kromozomlar Schrodinger'in “kod betiği” olarak adlandırdığı şeyi taşır. Bu kod yazısı, yumurtanın yetişkin durumuna döllendiği andan itibaren organizmanın gelişimini yönlendirir ve büyük ölçüde organizmanın yaşam boyunca biyolojik işleyişini yönetir.

Çok fazla basitleştirilmiş ve çok fazla mekanik analoji kullanmak için kalıtımın kromozomal taşıyıcılarının, zımbalanmış bantlar veya elektronik hesaplama makinelerine beslenen kartlar gibi çalıştığını söyleyebiliriz. Makinenin bir dizi öngörülebilir adımdan geçmesine neden olurlar. Bu benzetme, bilgisayarda indüklenen işlemlerden biri, aynı delikli bantlar veya kartlar seti ile tamamlanmış olarak, ilgili makinenin kopyalanması durumunda daha eksiksiz olacaktır.

“Üretilen” kopyalayıcı aynı süreçlerde, kendi kendini çoğaltmada ve hepsinde yer alacaktır - ve bu süresiz olarak devam edecektir. Analojinin kusursuz olması için, bir bilgisayarın yeniden üretilmesi, her birinin ortak olarak çalışacak olan kendi delikli bantları veya kartlarının bir grubuna katkıda bulunacak olan “erkek” ve “dişi” olan iki ebeveyn bilgisayarın işlevlerini gerektirecektir. yavruların işleyişini yönlendirmek.

Geçtiğimiz on yıl öncesine kadar, biyologlar bir organizmanın belirli bir karakteristiğinin bir kromozomun belirli bir bölgesi veya eşleşmiş bir çift kromozom tarafından yönetildiğini düşünüyorlardı. Bu bölge bir gen olarak adlandırılmıştır. 1953'ten önce, biyologlar bir geni oldukça karmaşık bir protein molekülü olarak tasarladılar. Bununla birlikte, gen teorisi geç yıllarda bir devrime girmiştir.

İlk olarak, kalıtsal özelliklerin kimyasal taşıyıcısının protein olmadığı, hücrelerin çekirdeklerinde ortalanmış olan kimyasal, deoksiribonükleik asidin (kısaca DNA) olduğu keşfedildi. Ribonükleik asit (RNA) - DNA'nın bir kopyasıdır - hücre çekirdeğinden çıkar ve hücrelerin sitoplazmasına veya dış katmanlarına taşınır. Böylece, RNA aslında DNA'nın kodlanmış kalıtsal bilgisini diğer dokulara iletir.

Kromozomlar temel olarak DNA moleküllerinden oluşur. DNA, “ortak kimyasal” RNA'sını kullanarak, ortamı gerekli hammaddeleri içerdiğinde kendisini aynı şekilde çoğaltma kapasitesine sahiptir. Bununla birlikte, kromozomal genlerin çoğaltılması hiçbir şekilde DNA'nın tek işlevi değildir.

Paris'teki Pasteur Enstitüsü'nden Andre Lwoff, Jacques Monod ve Francois Jacob'un öncü çalışmaları sayesinde, yabancı bir madde bir hücreye verildiğinde, hücreyi DNA'yı, tam olarak dönüştürmek için gerekli olan enzimi üretmek için tetiklediğini ortaya koydu. Hücreleri geliştirmek ve çoğalmak için kullanabilecekleri kimyasal bir forma sokun.

Böylece, bir anlamda, genlerin temel işlevi açılabilir veya kapatılabilir; yalnızca kalıtsal özellikleri iletmekten başka görevler yapabilirler. Araştırmalar devam ediyor ve bu yazı itibariyle DNA'nın işlevleri hakkında henüz çok az şey biliyor olabileceğimiz anlaşılıyor. Bununla birlikte, tam anlamıyla hücre kavramını ve belki de yaşamın doğasını kendimizi revize etmeye zorlayan bir çeşit “hücre içinde beyin” (kaba bir analoji kullanmak) olarak hizmet ettiği açıktır.

İkinci büyük keşif, bir kromozomdaki DNA moleküllerinin genellikle birbirlerinden bağımsız olarak çalışmadıkları olmuştur. Birinin işleyişinin diğerlerinin işleyişini etkilemesi anlamında takımlar halinde çalışma eğilimindedirler. Bir otorite bir kromozomu, parçacıkların bir araya gelmesinden ziyade “alanların hiyerarşisi” olarak düşünür. Gen kavramı hala faydalıdır, ancak şimdi bir geni belirli bir parçacıktan ziyade bir kromozom bölgesinin bir fonksiyonu olarak düşünmek en iyi görünmektedir.

Gördüğümüz gibi, kromozomlar vücut hücrelerinde eşleşen çiftler halinde ortaya çıkar. Görünüşe göre, işlevleri - genler - her bir çiftin bir kromozomla birleştiği eşleşmiş çiftlerde ortaya çıkar, onunla eşleşen kromozomla eşleşir. Kalıtsal bir özelliğin, ten rengi gibi, bir gen grubu tarafından yönetildiğini söylediğimizde, gerçekten bir çift gen grubu anlamına gelir.

Bununla birlikte, bir gen çifti veya gen grubu çiftinin bir üyesinin resesif olması yaygındır; yani, baskın bir gen veya gen grubu ile eşleştirildiğinde, ortaya çıkan vücut yapısında özelliklerini belirgin hale getiremez. Bu nedenle, kahverengi gözler için bir gen mavi gözler için bir gen ile eşleştirildiğinde, kahverengi gözler için gen hakimdir. Bir kişinin mavi gözlere sahip olması için mavi için iki resesif gen taşıması gerekir.

Göz rengi, görünüşe göre tek bir gen çifti tarafından yönetilen insandaki birkaç özellikten biridir. Bu tür diğer özellikler arasında kan grubu, albinizm ve bazı kimyasallar için “tat körlüğü” bulunur. Bu durumlarda, bir erkek ve kadının geçmişini birkaç kuşak boyunca genetik geçmişini biliyorsak, çocuklarının belirli bir özellik gösterme ihtimalinin yüksek olduğunu kesin bir şekilde tahmin edebiliriz. Bu kalıtım tipi Mendel prensiplerini, yani Gregor, Mendel (1822-1884) tarafından formüle edilen kalıtım prensiplerini takip eder. Miras alınan özellikler, tamamen ya da hiç görünmeme anlamında “net kesim” dir.

Ancak, insanlar arasında çok daha yaygın olanı, harmanlamanın, yani gen takımlarının etkileşiminin bir sonucu olan kalıtsal özelliklerdir. Bu özellikler hepsi ya da hiçbiri prensibini takip etmiyor; Bir süreklilik üzerinde nokta olarak görünürler. İnsanlar arasında iyi örnekler boy, ten rengi ve bazı hastalıklara yatkınlıktır. Harmanlamanın sonucunu tahmin etmek çok zordur; Örneğin, bir bebeğin atalarının ten rengini bilmemize rağmen, birkaç kuşak boyunca, bebeğin rengini doğumundan önce tahmin etmek güvenli olmayacaktır.

Kuşkusuz, çevresel faktörlerin görünüşte fiziksel özellikleri etkileyebilmeleri nedeniyle, herhangi bir tür kalıtsal özelliğin yetişkin bir yavruda ortaya çıkacağının öngörülmesinde hiçbir zaman güvende değildir. Bu fenomen daha ayrıntılı olarak araştırılmak için yeterince önemlidir.

Bir organizmanın genlerinin kalıbına organizmanın genotipi, iç kromozomal yapısı denir. Genotip, bir organizmanın belirli bir ortamda neler olabileceğini düzenler ve ayrıca bir organizmanın yavrularına aktarabileceği kalıtsal özellikleri belirler (üreme heteroseksüel ise, yavruların genotipi elbette her iki babanın genotipinin bir ürünüdür. ve anne).

Bir organizmanın dış görünüşüne fenotipi denir. Fenotip her zaman genotipik ve çevresel etkilerinin bir ürünü gibi görünüyor. Fenotipler, genotipler aynı kalsa bile, önemli ölçüde değişebilir. Örneğin, Asya kökenli göçmenler Amerika Birleşik Devletleri'ne taşındığında, çocukları (bu ülkede yetiştirilirse) ebeveynlerinden ve torunlarından daha büyük olma eğilimindedir. Bu fenotipte bir değişiklik anlamına gelir ancak genotipte bir değişiklik olması gerekmez. Daha iyi beslenme, kalıtımsal potansiyellerini en az değiştirmeden gelecek nesillerin boyutunu artırabilir. Tersine, iki kişi verilen bir özellik için aynı fenotipe sahip olabilir, ancak genotipte farklı olabilir.

Modern genetikçiler, genotiplerin etkisine karşı aldıkları önlemlerden daha az ağırlık vermeye meyillidirler. Kuşkusuz, genetik kalıtım, bir insanın yetişkin olacağı türün belirlenmesinde önemli bir etkendir, ancak gerçek şu ki, genotipin fenotipin belirlenmesinde oynadığı tam rolü bilmiyoruz. Bilim adamları, doğa geliştirme sorunu olarak adlandırdıklarını tartışırlardı.

Sorun şu şekilde ifade edilebilir: Bir organizmanın hangi özellikleri fiziksel kalıtım ürünüdür ve hangileri çevresel etki ürünleridir? Ancak, modern bilim adamları bu konudaki tartışmaları neredeyse terk etti; Pek çok kişi, gerçekleri tespit etmek için yeterli aracımız olmadığından, böyle bir tartışmaya devam etmenin boşuna olduğunu söylüyor.

Genetik kalıtımın etkisine dair en iyi çalışmalar tek yumurta ikizleri üzerinde yapılanlardır. Tek yumurta ikizleri döllenmiş tek bir yumurtanın bölünmesinden kaynaklandığı için, muhtemelen aynı genlere sahipler. Bu nedenle kalıtımla belirlenen, iki ikizde aynı şekilde görünmelidir - tabi ki, meydana gelebilecek çevresel değişikliklere tabi.

Tek yumurta ikizlerinin genellikle birbirlerine çok benzeydikleri, bazen ebeveynlerinin onları nadiren ayırt edebileceği noktaya geldikleri doğrudur. Ancak, bu gerçek, başka açılardan mutlaka aynı olmalarını gerektirmez.

Bir araştırmaya göre, birlikte yetiştirilen tek yumurta ikizlerinin IQ farkı 3.1 puan; Kardeş yumurta ikizleri birlikte, 8, 5 puan aldı. Bununla birlikte, yetkililer aynı ikiz çalışmaların çok anlamlı olmadığını belirtmektedir. İkiz çalışmaların çoğu birlikte yetiştirilen ikizleri içerir ve tek yumurta ikizleri ikiz olmayan kardeşlerden daha benzer bir ortamı paylaşır. Birbirleriyle yakından özdeşleşiyorlar ve etraflarındaki dünyayı neredeyse aynı anlamda görmeye geliyorlar. Ayrıca, normalde aynı diyet ve tıbbi bakımı paylaşırlar.

Doğadaki doğuştan tartışmalara ilişkin en geçerli çalışma türü, bebeklik döneminde ayrılan ve birbirleriyle ve farklı ortamlarda birbirleriyle teması kesilen tek yumurta ikizleridir. Bu koşullar altında ikizler daha az aynı olma eğilimindedir; örneğin, IQ puanlarındaki ortalama fark aynı olanı iki katına çıkarır! Kazanılanlar birlikte yetiştirildi. Ancak, birbirinden farklı ortamlarda birbirinden ayrılan yetersiz sayıda tek yumurta ikizleri vakası bize şu ana kadar kesin olanı anlatmak için incelenmiştir. Bazı özelliklerin kalıtsal olduğunu ve bazılarının edinildiğini söylemeyi reddettiğimizde daha güvende kalırız. Tüm fiziksel özelliklerin her iki etkinin bir karışımını temsil ettiği düşünülmektedir.

Kişilik Özellikleri Miras mı?

Bu sorunun kolay bir cevabı var: Kanıt yok! Belirli kişilik özelliklerinin düzenli olarak bir aile çizgisinde göründüğü, diğerinde olmadığı açıktır. Bir ailenin üyelerinin kayda değer bir kısmı alışılmadık derecede enerjik veya alışılmadık tembel, alışılmadık şekilde uyarılabilir veya alışılmadık derecede balgamlı, alışılmadık derecede hızlı temperlenmiş veya alışılmadık derecede yavaş, alışılmadık derecede soğuk veya alışılmadık derecede soğuk olabilir.

Bununla birlikte, verilen bir kişilik özelliğinin belirli bir aile hattında sık görülmesi, sosyal ya da kültürel mirasın bir sonucu olarak kolayca açıklanabilir. John Jr. hızlı temperlenmiş olabilir, çünkü birçok durumda John Sr.'nin aynı derecede hızlı temperin istenen sonuçları aldığını gözlemledi.

Bu olduğunda, kişilik özelliği öğrenilir ve genetik olarak miras alınmaz. Bildiğimiz kadarıyla, tüm kişilik özellikleri öğrenilir. Ancak bunun doğru olduğuna dair kesin bir kanıtımız yok; Bu alanda anlamlı çalışmaların nasıl yapıldığını öğrenirsek, bazı kişilik özelliklerinin genetik bir temeli olduğunu görebiliriz.

Bazı insanlar “sinirli” dediğimiz şeydir; Alışılmadık derecede hassastırlar ve kolayca kızarlar. Bu özel kişilik tipinin, kısmen, belirli bir gen modelinin bir ürünü olduğu kanıtlanabilir. Ancak bunun böyle olduğunu bilmiyoruz.

Birisi hırsızlıktan yakalanmış olan Mary'nin “dürüstçe gelirse” dediğinde, genellikle daha önce ailede ortaya çıkan bir eğilimi devraldığı anlamına gelir - belki de Mary'nin Teyze Maude de bir dükkan hırsızıydı. Böyle bir davranışı mirasa empoze etmek, kanıtların çok ötesine gitmektir.

Bir öğretmenin alması en akıllıca şey, kendi içinde mirasta fiziksel olanın nadiren önemli bir öneme sahip olmasıdır. Diğer bir deyişle, öğretmenler olarak, bir çocuğa ya da gence genetik yapısına ilişkin bilgiden nasıl yararlanılacağına dair birkaç ipucu bulabiliriz. Hayati öneme sahip olan, çocuğun kendisini çevre ile etkileşime sokarak değiştirebilme kapasitesidir. Ümitsizce kusurlu olanların hepsi bu kapasiteye sahiptir.

Irk ve Genetik:

Modern genetik, bir ırkın ne olduğunu ve ırkların nasıl değiştiğini daha iyi anlamamıza yardımcı olur. Genlerin iki özelliği bu bağlamda birincil öneme sahiptir. Bir karakteristik, belirli bir DNA molekülünün veya bu tür moleküllerin bir işbirliği yapan grubunun (gen takımı) işlevinin, belirsiz bir süre boyunca sabit kalmasıdır.

Bir sonraki bölümde tartışılacak olan mutasyonlar meydana gelir; ancak, mutasyonları engelleme, gen fonksiyonları değişmez. Böylece, kahverengi gözler üreten bir gen, süresiz olarak bunu yapmaya devam edecektir. Ayrıca, bildiğimiz kadarıyla, böyle bir genin moleküler yapısı, bir kişinin Zenci, İsveçli veya Polinezya olması ile aynıdır.

Genlerin ikinci bir özelliği de, bağımsız olarak değişebilecek gibi görünmeleridir. İlk düşüncede, bu ifade daha önce fiziksel özelliklerin gen takımlarının ürünleri olduğu ve bir kromozomun oldukça karmaşık etkileşimli zambaklarla “güç alanı” olarak anlaşılabileceği iddiasına aykırı görünebilir.

Bununla birlikte, eğer bağımsız gen varyasyonunu göreceli olarak kabul edersek - yani, tamamen bağımsız değil, ama göreceli olarak - herhangi bir çelişki yoktur. Bu ikinci gen özelliğinin bir sonucu olarak, siyah veya beyaz ten, dar veya geniş burun, sarı veya koyu saç, mavi veya kahverengi gözler için gen taşıyan kişilerde uzun boylu doku üreten genler oluşabilir. Bu nedenle, herhangi bir kalıtsal özellik, diğer herhangi bir özellik ile birlikte görünebilir.

Bu iki genetik ilke, aşağıdaki ırk tanımına anlam kazandırır: “Irklar, bazı genlerinin nispi ortaklığına göre farklılık gösteren popülasyonlardır.” Bu nedenle, belirli bir ırkta, boylam gibi belirli bir özellik, onlardan daha sık ortaya çıkabilir. başka bir yarış. Belirli bir cilt rengi bir yarışta diğerinden daha yaygın olabilir.

Bu, normal olanlardan oldukça farklı özellikler üretebilen genlerin bir yarışta bulunmadığı anlamına gelmez; daha ziyade, bir ırkın çoğu üyesinin başka bir ırkın üyelerinin çoğundan farklı görünmesini sağlamak için yeterince yaygın olan “çoğunluk özellikleri” olduğu anlamına gelir.

Bu tanım, zorluktan uzak değildir, çünkü problem, belirli bir ırkın tanımlanmasında hangi özelliklerin kullanılacağına karar vermekten kaynaklanmaktadır. Ten rengi gibi sadece bir özellik kullanırsak ve siyah tenli herkesin bir “siyah ırka” ait olduğunu varsayarsak, diğer özelliklerde (örneğin, Asya Yerlileri, Melanezanlar ve Afrikalılar).

Bu nedenle, kolayca ölçülen ve kombinasyon halinde ortaya çıkma eğiliminde olan birkaç özelliğin kullanılması gerekir. Antropologlar cilt rengini, saç rengini ve dokusunu, göz rengini, kafa şeklini ve boyunu kullandılar. Günümüzde kullanılan sınıflandırma şemaları genellikle üç ana ırk veya ırk stoğu önermektedir: Caucasoid, Negroid ve Mongoloid.

Bu çerçevede, Nordic, Alp, Akdeniz, Armenoid, Hintçe, vb. Gibi yüzlerce farklı yarış tanımlanabilir. Günümüzde insanları ırksal olarak sınıflandırmak için yaygın olarak kullanılan üs, keyfidir ve ırksal karışma açıkça ayırt edici ırkların ilk gelişmesinden bu yana gerçekleştiğinden, yalnızca ırk kavramının çok anlamlı olmadığı sonucuna varabiliriz. Dunn ve Dobzhansky'nin sözleriyle. “İki popülasyonun ırksal olarak farklı olduğunu söylediğimizde çok fazla söz etmiyoruz.”

Kültürel olarak ırklar arasında büyük farklılıklar olabilir, ancak bu biyolojik bir farkın ürünü değil, bir öğrenme meselesidir. Henüz hiç kimse, bir ırkın diğerinden daha üstün olduğunu düşündüğümüz hiçbir şekilde bilimsel olarak savunulabilir kanıtlar üretemedi.

Bazı ırklar fiziksel olarak diğerlerinden daha güçlü olma eğilimindedir, bazıları diğerlerinden daha iyi soğuğa dayanabilir, bazıları diğerlerinden daha iyi ısıya dayanabilir - ancak bunlar nispeten küçük meselelerdir. Herhangi bir ırkın zeki davranış için üstün bir kapasiteye veya ahlaki tekele sahip olduğuna dair kanıt yoktur.

Her ne kadar kültürel farklılıklar bazı yerlerde ırksal evlilikleri tersine çevirse de, ırksal karışımdan kaynaklanabilecek bilinen hiçbir biyolojik zarar yoktur. Aksine, bitki ve hayvan krallığı boyunca hibridizasyon deneyimi, bir hibrit suşun biyolojik olarak daha iyi, yani ebeveyn çeşitlerinden daha güçlü ve daha güçlü olabileceğini göstermektedir.

Birçok sosyal bilimci nihayetinde yaygın olan ırksal evliliğin sadece gerçekleşmeyeceğini, ırksal önyargı sorununa son çözüm olacağına inanıyor.

Modern genetiğin öğretmen adayları için sahip olduğu temel ırksal ders, bir ırkın diğer ırkların öğrendiklerini öğrenmesini engelleyen bilinen bir biyolojik sınır bulunmamasıdır. Bununla birlikte, kültürel sınırlamalar oldukça ciddi olabilir ve kuşakların üstesinden gelmelerini gerektirebilir.

Öğretmenler, kültürel geçmişe bağlı olarak, bazı ırkların tipik olarak ortalama bir Amerikan sınıfında diğerlerinden daha iyi performans gösterdiğini anlamalıdır. Örneğin, yazarlar oldukça geniş bir Çin-Amerikan nüfusu olan bir toplulukta yaşıyorlar ve Çinli çocuklar ve gençler genellikle akademik konularda “yüksek performans” sergiliyor. Binlerce yıl geriye uzanan kültürel bir ödül geleneği, hiç kuşkusuz Çin'in performansını açıklıyor.