Як ми успадковуємо риси предків: вчені розкрили цікаві факти

Генетика — це захоплива наука, яка розкриває, як риси передаються від одного покоління до наступного через молекули ДНК. Кожен з нас несе в собі спадок предків, який визначає наш зовнішній вигляд, здоров’я та навіть схильність до певних хвороб.

Відео дня

Гени, розташовані в хромосомах і мітохондріях, відіграють ключову роль у цьому процесі. Завдяки сучасним дослідженням ми можемо не лише зрозуміти, як формуються наші фізичні та біологічні особливості, але й простежити наше походження через генетичні тести.

У Live Science розкрили, як ДНК впливає на нашу унікальність і зв’язок із живими організмами на Землі. Дізнайтесь, як гени, успадковані від батьків, роблять нас тими, ким ми є.

Що таке гени та як вони працюють

Ген — це базова одиниця спадковості, яка містить інструкції для створення білків, що визначають наші фізичні та біологічні риси. Кожен із нас успадковує приблизно половину генів від матері та половину від батька, що формує унікальну комбінацію ознак. Гени розташовані в ядрах клітин, де вони організовані в хромосоми — ниткоподібні структури, що складаються з ДНК. Людина має 23 пари хромосом, які разом містять понад 20 000 генів, що складають наш геном.

Гени діють, надсилаючи інструкції до рибосом у клітинах, які синтезують білки, необхідні для росту, відновлення та виконання спеціалізованих функцій. Окрім ядерної ДНК, існує мітохондріальна ДНК (мтДНК), яка успадковується виключно від матері та відповідає за енергетичні процеси в клітинах.

Структура ДНК 

ДНК, або дезоксирибонуклеїнова кислота, є основою генетичної інформації. Її молекула нагадує скручену драбину, відому як подвійна спіраль, де бічні сторони складаються з цукрів і фосфатів, а сходинки — з пар нуклеотидів (аденін, цитозин, гуанін, тимін). У геномі людини приблизно 3 мільярди таких пар, які формують послідовності, що кодують білки. Некодуюча ДНК, яка становить 98–99% геному, не створює білків, але регулює активність генів. РНК, рибонуклеїнова кислота, відіграє допоміжну роль, копіюючи та передаючи інструкції ДНК для синтезу білків. Ця складна система забезпечує функціонування організму та передачу спадкової інформації.

Спільна ДНК між людьми та тваринами

Усі люди мають приблизно 99,9% однакової ДНК, що робить нас надзвичайно схожими генетично. Проте невеликі відмінності в послідовностях нуклеотидів роблять кожного з нас унікальним. Цікаво, що наша ДНК також має багато спільного з іншими живими організмами. Наприклад, геноми людини та шимпанзе схожі приблизно на 90%, а з мишами — на 85%. Навіть із акваріумною рибкою даніо-реріо ми маємо 70% спільних генів, що кодують білки. Ці подібності свідчать про спільне еволюційне походження, яке почалося щонайменше 3,77 мільярда років тому, коли з’явилися перші форми життя.

Грегор Мендель, якого називають "батьком генетики", заклав основи цієї науки в XIX столітті, експериментуючи з горохом. Він довів, що риси передаються через домінантні та рецесивні гени, а не шляхом змішування ознак батьків, як вважалося раніше. Наприклад, якщо один із батьків мав домінантну ознаку, таку як пурпурові квіти, вона передавалася потомству. Мендель спостерігав за 28 000 рослинами, вивчаючи сім характеристик, таких як форма насіння чи висота рослини. Його відкриття показали, що спадковість підкоряється чітким законам, які застосовуються до всіх живих організмів. Сучасна генетика розвинула ідеї Менделя, враховуючи вплив середовища та складніші механізми спадковості.

Сліди предків у ДНК

Генетична генеалогія дозволяє відстежити походження через аналіз ДНК. Тести досліджують варіації в Y-хромосомі (для чоловіків), мітохондріальній ДНК або однонуклеотидні поліморфізми (SNP), порівнюючи їх із базами даних. Це допомагає визначити географічні регіони, звідки походять предки, або навіть виявити сліди неандертальської ДНК у геномі. Такі тести показують, як генетичні варіації передаються через покоління, пов’язуючи нас із далекими предками. Однак гени — це лише частина історії, адже зовнішній вигляд і здоров’я також залежать від способу життя та навколишнього середовища. Генетичне тестування відкриває двері до розуміння нашого походження та еволюційної історії.

Генетика і здоров’я

Деякі захворювання, як-от хвороба Тея-Сакса чи хвороба Хантінгтона, спричинені спадковими генетичними мутаціями. Рак, однак, є багатофакторним захворюванням, де генетика відіграє лише часткову роль. Близько 5–10% випадків раку пов’язані зі спадковими мутаціями, наприклад, у генах BRCA1 і BRCA2, які підвищують ризик раку молочної залози та яєчників. Інші випадки раку часто викликані зовнішніми факторами, такими як сонячне випромінювання чи токсини, що пошкоджують ДНК. Генетичні тести можуть виявити схильність до певних видів раку, але спосіб життя та профілактика залишаються ключовими для зниження ризиків. Генетика допомагає зрозуміти ці процеси, але не є єдиним фактором здоров’я. 

OBOZ.UA пропонує дізнатися, як генетика впливає на інтелект людини.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.