Genetika je znanost o tome što vas čini vama. Genetika objašnjava zašto imaš crvenu kosu kao tvoj tata, širok osmijeh kao tvoja mama i duge mršave noge kao tvoja teta Helen. Potreban vam je snažan mikroskop da zavirite u ljudsku stanicu i otključate tajnu formulu koja hrpu proteina pretvara u jedinstvenu osobu.
Struktura i funkcija DNK
Jeste li se ikada zapitali zašto je vaš brat blizanac spori igrač s opakom rukom za bacanje, dok vi ne možete pogoditi široku stranu štale, ali možete trčati poput vjetra? Za to su kriva tri mala slova koja imaju ogroman utjecaj na vaš izgled, talente pa čak i temperament. Ta slova su DNK, a označavaju dugački znanstveni naziv deoksiribonukleinska kiselina. Evo kako to kažete: dee-OCK-see-rye-boh-NOO-klay-ick.
DNK je molekula koja sadrži informacije za stvaranje proteina. Proteini, zajedno s vodom, šećerima, mastima i DNK, čine vaše stanice i stvaraju kemikalije za funkcioniranje vašeg tijela. Vaš DNK je proteinski recept. Sadrži jedinstvenu formulu za vas. Ako pogledate DNK kroz elektronski mikroskop, vidjet ćete strukturu koja nalikuje ljestvama uvijenim u spiralni oblik koji se naziva dvostruka spirala. Upletene niti DNK vrlo su elegantne i lijepe. Vaš dizajn dolazi iz tog nevjerojatnog umjetničkog djela, replicira se kako bi stvorio uvijek iznova isti uzorak u svakoj novoj stanici dok se vaše stanice dijele.
Cool grah Gregora Mendela
Austrijski redovnik iz 19. stoljeća, po imenu Gregor Mendel, bio je prva osoba koja je riješila misterij zašto se osobine pojavljuju iz generacije u generaciju. Gregor Mendel eksperimentirao je s vrtnim graškom u svom samostanu kako bi saznao zašto dvije različite biljke u istoj vrsti daju određene karakteristike s vremena na vrijeme.
Križao je debeljuškasti okrugli grašak s naboranim graškom - i dobio okrugli grašak. Zatim je zajedno oprašio te biljke s okruglim sjemenkama i dobio malo okruglog graška i nešto naboranog graška. Tako je otkrio dominantne i recesivne gene. Recesivno svojstvo - naborani grašak - ponovno se pojavilo kod otprilike svake četvrte biljke nakon prve generacije. Ista se stvar dogodila kad je radio sa žutim i zelenim biljkama. Žute biljke bile su dominantne, a zelene recesivne.
Mendel nije imao snažan mikroskop niti je znao išta o genima, kromosomima i DNK. Međutim, on je otkrio i pisao o principima koje znanstvenici danas koriste za ispitivanje genetike, pa ga zbog njegovog revolucionarnog rada nazivamo "Ocem genetike".
Dominantni i recesivni
Obrasci funkcioniraju ovako: dva gena za plave oči, jedan od mame i jedan od tate, dat će vam plave oči. Par gena za visinu učinit će da rastete kao korov. Isto za atribute poput plave ili kovrčave kose, boje kože, teških ili osjetljivih kostiju, kratkovidnosti i dalekovidnosti. Sve dok dobivate iste gene od oba roditelja, te karakteristike će se pojaviti kao i vi.
Dominantni geni su najjači i obično se označavaju velikim slovom - "B" za smeđe, na primjer. Recesivni geni obično su skriveni dominantnim genima. Označite recesivni gen za plave oči "b" - malim slovima. Ako imate dva dominantna gena za boju očiju - BB - vi ste smeđooka ljepotica. Naslijedite dominantni i recesivni gen - Bb - dobit ćete dominantnu boju: smeđu. Kada oba roditelja imaju recesivni gen, u ovom slučaju plavo-plavi ili bb, imate plave oči.
To je osnovna verzija. Genetika je malo kompliciranija od toga. Možete naslijediti osobine koje su u DNK vaših roditelja, ali koje nisu izražene. Na primjer, vaš smeđooki otac može prenijeti gen od svog plavookog pradjeda. Uskladite to s plavookim genom vaše mame i dobit ćete bebu blues, čak i sa smeđookim tatom.
Budi genetičar
Izdvojite svoj DNK pomoću običnih kućnih sastojaka! To je prava stvar - ali možda ćete trebati pomoć onih roditelja koji su vam prigodno posudili svoje kromosome. Dvostruku spiralu ne možete vidjeti bez vrlo sofisticiranog znanstvenog laboratorija i skupog elektronskog mikroskopa. Možete odvojiti svoj DNK od svoje pljuvačke sportskim pićem, sapunom i ledeno hladnim alkoholom.
Materijali
- Male papirnate čaše (veličina zubarske ordinacije)
- Lemon Ice Gatorade ili bilo koje čisto sportsko piće
- Prozirni tekući sapun za suđe
- Jedna žlica soka od ananasa
- 90 posto do 100 posto izopropilni alkohol
- Prozirna (staklena ili plastična) epruveta s čepom
- Stalak za epruvete ili mala staklenka ili čaša za držanje
- Jedan tanki drveni ili bambusov ražanj
Upute
- Stavite alkohol u zamrzivač večer prije. (Neće se smrznuti, ali treba vam ledeno hladan.)
- Postavite svu svoju opremu na stol u dobro osvijetljenom prostoru.
- Uzmi veliki gutljaj sportskog napitka i mućkaj ga u ustima, onako kako ispireš kod zubara. Zubima nježno stružite rubove usta dok zamahujete kako biste opustili više stanica obraza.
- Puno šljukujte - brojite do najmanje 100. Ispljunite sportski napitak u papirnatu čašu.
- Ulijte sadržaj papirnate čaše u epruvetu dok ne ispunite epruvetu otprilike 1/3.
- Pažljivo dodajte dovoljno sredstva za pranje posuđa da ispunite epruvetu do pola. Stavite čep u tubu.
- Stavite palac na čep i rotirajte tubu naprijed-nazad, gore-dolje, nekoliko puta. Nemojte ga tresti - ne želite hrpu mjehurića ili pjene.
- Odčepite epruvetu. Dodajte nekoliko kapi soka od ananasa - samo nakapajte nekoliko kapi u smjesu. Zatim ponovno začepite i okrenite epruvetu.
- Uzmite alkohol iz zamrzivača i ponovno odčepite epruvetu. Nagnite epruvetu tako da u epruvetu možete uliti laganu kapljicu alkohola. Želite da hladni alkohol pluta na ostatku mješavine. Pomaže curenje alkohola niz cijev - ne žurite.
- Stavite epruvetu u držač i ostavite da stoji uspravno najmanje jednu minutu.
- Čim vidite sloj bijele gnjecave tvari između alkoholne čašice i ostatka vašeg koktela od pljuvačke, polako zabodite ražanj u epruvetu, tako da njegov vrh dodiruje bijelu šlag.
- Lagano okrećite ražanj u jednom smjeru, tako da se šlag omota oko njega, i možete izvući svoj DNK uzorak iz epruvete.
Što se događa
Sportsko piće sadrži soli koje pomažu razgraditi stanične membrane i osloboditi DNK. Deterdžent privlači i molekule masti i vode, tako da tekući sapun za posuđe pomaže povući masti i vodu iz stanica dalje od DNK. Enzimi u soku od ananasa još više razgrađuju stanične membrane.
DNK se otapa u vodi, ali ne i u alkoholu. Tako je hladni alkohol 'izvukao' DNK iz tekuće otopine. Skupilo se ispod alkoholne ploče i tada ste ga mogli vidjeti. Niti DNK prirodno se žele namotati, pa će se omotati oko ražnjića ako ga vrtite samo u jednom smjeru.
Ako želite zadržati svoj DNK neko vrijeme da biste mu se divili, stavite ga u čistu, praznu staklenku dječje hrane u malo alkohola. Možete upotrijebiti ovaj eksperiment za izdvajanje DNK iz voća poput jagoda ili kivija. Imagination Station vam to sriče.
Zabavne zapanjujuće činjenice
- Svi ljudi s plavim očima imali su zajedničkog pretka koji je živio između 10.000 i 6.000 godina prije.
- Najrjeđa kombinacija genetskih osobina je crvena kosa i plave oči. Oba ova gena su recesivna, a samo jedan posto ljudi ima tu kombinaciju.
- Svaki čovjek ima neke gene od zajedničkog pretka, žene koja je živjela prije najmanje 200 000 godina, a koju znanstvenici nazivaju "Mitrohondijalna Eva". Te gene nasljeđuješ od svoje majke.
- Ako mrzite jesti brokulu, krivite za to svoje gene. Neki ljudi imaju naslijeđene okusne pupoljke koji snažno reagiraju na gorčinu u kupusu, brokuli i drugim biljkama iz roda Brassica. Brokula je možda dobra za vas, ali recite to svom jeziku. Sretno u dijeljenju ove korisne činjenice sa svojom majkom.
- Banane su genetsko križanje koje se zove hibrid. Divlje banane, iz Afrike, bile su tvrde, ne baš ukusne i pune sjemenki. Ljudi su eksperimentirali s različitim varijacijama kako bi stvorili slatko i mekano voće bez sjemenki koje danas jedemo.
-
Genetsko zajedničko podrijetlo DNK čovjeka i gorile je 98 posto isti. Ljudi su genetski bliži gorilama nego drugim majmunima, poput orangutana.
- Jedan kromosom određuje jeste li dječak ili djevojčica. Djevojčice imaju dva "X" kromosoma; XX jednako žensko. Dječaci imaju jedan "X" kromosom i jedan "Y" kromosom - XY.
- DNK u jednoj stanici vašeg tijela duža je od vas samih. Kad biste sve svoje DNK niti ispružili ravno i položili ih kraj do kraja, vrpca bi bila otprilike dvostruko veća od promjera cijelog sunčevog sustava.
Više za istražiti
Američki prirodoslovni muzej ima interaktivnu internetsku stranicu, Ology, koja nudi mnoštvo aktivnosti na svojoj stranici The Gene Scene. Istražite cool modele koje možete izraditi, eksperimente koje možete isprobati i odjeljak o kloniranju sve o ovci Dolly.
DNA is Here to Stay autorice dr. Fran Balkwill je dječji, prekrasno ilustriran jasan pogled na genetiku dostupan djeci školske dobi, ali prepun informacija koje je lako shvatiti i za stariju djecu. Isprobajte svoju knjižnicu ili online prodavača knjiga za novi ili rabljeni primjerak.
Geni su tek početak
Genetika je fascinantna znanost koja se razvija i koju treba razotkriti mnogo misterija. Otkriva mnogo o tome zašto živa bića izgledaju i ponašaju se na takav način. Poljoprivrednici i botaničari eksperimentiraju kako bi pronašli najzdravije biljke s najviše cvjetova ili plodova ili pažljivo sačuvali nasljedne vrste za buduće generacije. Uzgajivači životinja spajaju mužjake i ženke vrste s najboljim osobinama kako bi dobili snažno potomstvo.
Test vam ponekad može pokazati jeste li naslijedili obiteljski gen za zdravstveni problem. Genetika vam daje informacije koje možete koristiti. Ali to vas ne definira. Vaše okruženje ima velik utjecaj na vaše zdravlje, na to kako učite, koje aktivnosti birate ili na to jeste li sunčani ili svečani. Na kraju, genetika može mnogo toga objasniti o vama. Međutim, prava sila prirode koja odlučuje kako oblikovati vaš život ste vi.
