Qual è la spiegazione della somiglianza tra diverse parti del genoma?
doc-6311
Il trasferimento genico orizzontale è invocato per spiegare come ci sia spesso un' estrema somiglianza tra piccole porzioni dei genomi di due organismi che sono altrimenti molto affini. Il trasferimento genico orizzontale sembra essere comune tra molti microbi. Inoltre, le cellule eucariotiche sembrano aver sperimentato un trasferimento di materiale genetico dai loro genomi cloroplastici e mitocondriali ai loro cromosomi nucleari.
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doc-1813
La classificazione cerca di descrivere la diversità delle specie batteriche nominando e raggruppando gli organismi in base alle somiglianze. I batteri possono essere classificati in base alla struttura cellulare, al metabolismo cellulare o alle differenze dei componenti cellulari, come DNA, acidi grassi, pigmenti, antigeni e chinoni. Sebbene questi schemi consentissero l' identificazione e la classificazione dei ceppi batterici, non era chiaro se queste differenze rappresentassero variazioni tra specie distinte o tra ceppi della stessa specie. Questa incertezza era dovuta alla mancanza di strutture distintive nella maggior parte dei batteri, nonché al trasferimento genico laterale tra specie estranee. A causa del trasferimento genico laterale, alcuni batteri strettamente correlati possono avere morfologie e metabolismi molto diversi. Per superare questa incertezza, la moderna classificazione batterica enfatizza la sistematica molecolare, utilizzando tecniche genetiche come la determinazione del rapporto citosina della guanina, l' ibridazione genome-genoma, così come i geni sequenziamento che non hanno subito il trasferimento del gene laterale estensivo, come il gene rRNA. La classificazione dei batteri è determinata dalla pubblicazione sull' International Journal of Systematic Bacteriology e sul Manuale di batteriologia sistematica di Bergey. Il Comitato internazionale per la batteriologia sistematica (ICSB) mantiene le regole internazionali per la denominazione dei batteri e delle categorie tassonomiche e per la loro classificazione nel Codice internazionale di nomenclatura dei batteri.
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doc-6238
I geni de novo o "orfani", la cui sequenza non mostra alcuna somiglianza con i geni esistenti, sono estremamente rari. Le stime del numero di geni de novo nel genoma umano vanno da 18 a 60. Tali geni sono tipicamente più corti e più semplici nella struttura rispetto alla maggior parte dei geni eucariotici, con pochi o pochi introni. Due fonti primarie di geni orfani che codificano le proteine sono la duplicazione genica seguita da un cambio di sequenza estremamente rapido, in modo tale che la relazione originale non è rilevabile dai confronti di sequenza, e la formazione attraverso la mutazione di siti "criptici" di inizio trascrizione che introducono una nuova cornice di lettura aperta in una regione del genoma che non ha precedentemente codificato per una proteina.
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doc-7402
Forse la teoria più importante, controversa e di vasta portata in tutta la scienza è stata la teoria dell' evoluzione per selezione naturale presentata dal naturalista britannico Charles Darwin nel suo libro sull' origine delle specie nel 1859. Darwin ha proposto che le caratteristiche di tutte le cose viventi, compresi gli esseri umani, siano state modellate da processi naturali per lunghi periodi di tempo. La teoria dell' evoluzione nella sua forma attuale interessa quasi tutti i settori della biologia. Le implicazioni dell' evoluzione in campi al di fuori della scienza pura hanno portato all' opposizione e al sostegno di diverse parti della società, e hanno profondamente influenzato la comprensione popolare del "posto dell' uomo nell' universo". All' inizio del XX secolo, lo studio dell' eredità divenne un' indagine importante dopo la riscoperta nel 1900 delle leggi ereditarie sviluppate dal monaco moravo Gregor Mendel nel 1866. Le leggi di Mendel diedero inizio allo studio della genetica, che divenne un importante campo di ricerca sia per la ricerca scientifica che industriale. Nel 1953, James D. Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins chiarirono la struttura di base del DNA, il materiale genetico per esprimere la vita in tutte le sue forme. Alla fine del XX secolo, le possibilità dell' ingegneria genetica divennero per la prima volta praticabili, e nel 1990 iniziò un massiccio sforzo internazionale per tracciare un intero genoma umano (il Progetto Genoma Umano).
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doc-6245
L' ingegneria genetica è la modificazione del genoma di un organismo attraverso la biotecnologia. A partire dagli anni' 70, sono state sviluppate diverse tecniche per aggiungere, rimuovere e modificare specificamente i geni in un organismo. Tecniche di ingegneria del genoma sviluppate di recente utilizzano enzimi di nucleasi ingegnerizzati per creare una riparazione mirata del DNA in un cromosoma per interrompere o modificare un gene quando la rottura viene riparata. Il termine biologia sintetica è talvolta usato per riferirsi all' ingegneria genetica estensiva di un organismo.
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doc-3897
Uno sforzo pubblico di sequenziamento genomico del cotone è stato avviato nel 2007 da un consorzio di ricercatori pubblici. Hanno concordato una strategia per la sequenza del genoma del cotone coltivato, tetraploide. "Tetraploide" significa che il cotone coltivato ha in realtà due genomi separati all' interno del suo nucleo, denominati genomi A e D. Il consorzio di sequenziamento ha dapprima deciso di mettere in sequenza il relativo genoma D del cotone coltivato (G. raimondii, una specie selvatica di cotone dell' America centrale) a causa delle sue piccole dimensioni e del numero limitato di elementi ripetitivi. È quasi un terzo del numero di basi di cotone tetraploide (AD), e ogni cromosoma è presente una sola volta. Chiarimento necessario] Il genoma A di G. arboreum sarebbe sequenziato in sequenza. Il suo genoma è circa il doppio di quello di G. raimondii. Parte della differenza di dimensione tra i due genomi è l' amplificazione dei retrotrasposoni (GORGE). Una volta assemblati entrambi i genomi diploidi, la ricerca potrebbe iniziare a sequenziare i genomi reali delle varietà di cotone coltivate. Questa strategia non è necessaria; se si dovesse mettere in sequenza il genoma tetraploide senza modelli di genomi diploidi, le sequenze euchromatiche del DNA dei genomi AD si comporterebbero e gli elementi ripetitivi dei genomi AD si riunirebbero indipendentemente in sequenze A e D rispettivamente.
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doc-11748
Il naturalista principale in Gran Bretagna era l' anatomista Richard Owen, un idealista che aveva spostato il punto di vista nel 1850 che la storia della vita era il graduale dispiegarsi di un piano divino. La recensione di Owen dell' Origine nell' aprile del 1860 la recensione di Edimburgo attaccò amaramente Huxley, Hooker e Darwin, ma segnò anche l' accettazione di una sorta di evoluzione come piano teleologico in un continuo "divenire ordinato", con nuove specie che apparvero per nascita naturale. Altri che hanno respinto la selezione naturale, ma sostenuto "creazione per nascita", tra cui il duca di Argyll che ha spiegato la bellezza nel piumaggio dal design. Dal 1858, Huxley aveva sottolineato le somiglianze anatomiche tra le scimmie e gli esseri umani, contestando l' opinione di Owen secondo cui gli esseri umani erano una sottoclasse separata. Il loro disaccordo sulle origini umane è venuto alla ribalta alla British Association for the Advancement of Science meeting con il leggendario dibattito sull' evoluzione di Oxford del 1860. In due anni di aspra disputa pubblica che Charles Kingsley satirò come la "Grande Domanda Ippocampo" e parodiato in The Water-Babies come il "grande test ippopotamo", Huxley mostrò che Owen non era corretto nell' affermare che i cervelli scimmia mancavano di una struttura presente nel cervello umano. Altri, tra cui Charles Lyell e Alfred Russel Wallace, pensavano che gli esseri umani condividessero un antenato comune con le scimmie, ma le facoltà mentali superiori non avrebbero potuto evolversi attraverso un processo puramente materiale. Darwin pubblicò la propria spiegazione nella discesa dell' uomo (1871).
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doc-7946
Tecnologie basate sul metodo della reazione a catena della polimerasi (PCR) diventeranno standard oro quasi onnipresenti di diagnostica del prossimo futuro, per diverse ragioni. In primo luogo, il catalogo degli agenti infettivi è cresciuto al punto che praticamente tutti gli agenti infettivi significativi della popolazione umana sono stati identificati. In secondo luogo, un agente infettivo deve crescere all' interno del corpo umano per causare la malattia; essenzialmente deve amplificare i propri acidi nucleici per causare una malattia. Questa amplificazione dell' acido nucleico nei tessuti infetti offre la possibilità di rilevare l' agente infettivo utilizzando la PCR. In terzo luogo, gli strumenti essenziali per dirigere la PCR, primer, sono derivati dai genomi degli agenti infettivi, e con il tempo quei genomi saranno conosciuti, se non sono già.
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doc-6296
La composizione genomica è utilizzata per descrivere la composizione del contenuto di un genoma aploide, che dovrebbe includere dettagliatamente le dimensioni del genoma, le proporzioni di DNA non ripetitivo e il DNA ripetitivo. Confrontando le composizioni del genoma tra i genomi, gli scienziati possono comprendere meglio la storia evolutiva di un determinato genoma.
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doc-6289
Alcuni organismi hanno copie multiple di cromosomi: diploide, triploide, tetraploide e così via. Nella genetica classica, in un organismo sessualmente riproduttore (tipicamente eukarya) il gamete ha la metà del numero di cromosomi della cellula somatica e il genoma è un set completo di cromosomi in una cellula diploide. Il dimezzamento del materiale genetico nei gameti si ottiene con la separazione dei cromosomi omologhi durante la meiosi. Anche negli organismi aploidi, comprese le cellule di batteri, arcaie e organelli, compresi mitocondri e cloroplasti, o virus, che contengono allo stesso modo geni, costituiscono il genoma. Il termine genoma può essere applicato specificamente per indicare ciò che è memorizzato su un insieme completo di DNA nucleare (cioè il "genoma nucleare"), ma può essere applicato anche a ciò che è memorizzato all' interno di organelli che contengono il proprio DNA, come nel caso del "genoma mitocondriale" o del "genoma cloroplastico". Inoltre, il genoma può comprendere elementi genetici non cromosomici come virus, plasmidi ed elementi trasportabili.
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doc-6295
Mentre una sequenza genomica elenca l' ordine di ogni DNA base in un genoma, una mappa genomica identifica i punti di riferimento. Una mappa del genoma è meno dettagliata di una sequenza genomica e aiuta a navigare intorno al genoma. Il Progetto Genoma Umano è stato organizzato per mappare e sequenziare il genoma umano. Un passo fondamentale del progetto è stato il rilascio di una mappa genomica dettagliata di Jean Weissenbach e del suo team al Genoscope di Parigi.
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