הגברה: פונקציה, משימות, תפקיד ומחלות

משמעות ההגברה היא ריבוי מקטעים של חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA). אלה יכולים להיות מולקולות, גנים בודדים, או אפילו חלקים גדולים יותר של הגנום. הגברה מתרחשת ככפול טבעי של רצפי DNA כמוביל המידע התורשתי. לפיכך, זו אחת הקטגוריות החשובות ביותר בתורת התורשה (גנטיקה).

מהי הגברה?

במעבדה הגברה מיושמת באופן מלאכותי כהליך טכני בביולוגיה מולקולרית. רצף ההתחלה בתהליך זה הוא האמפליקון, והתוצאה היא בסופו של דבר האמפליקון. כתהליך טבעי, הגברה היא סוג של מוטציה, כלומר שינוי קבוע של החומר הגנטי. באופן זה, זה יכול לשמש להאצת האבולוציה על ידי התפשטות ועיבוי של מקטעי DNA מסוימים בגנום. לדוגמא, התנגדות ל אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה or חומרי הדברה מפותח על ידי מסלולים מקוצרים. אפשר גם להשתמש בשכפול סלקטיבי של גנים כדי להגביר את הניוון שלהם למועד הצורך שלהם. זה נעשה, למשל, בביציות כדי שיוכלו לענות על הביקוש המוגבר שלהם ל ריבוזומים. בחלק מההגברות הטבעיות, שכפול מוחל על גנים מספר פעמים. מיקרוסקופ אלקטרונים גילה בצל עור מבנה באירוע זה, שעבורו שפה טכנית טבע את המונח "שכפול עור בצל".

פונקציה ומשימה

נוקליאוטידים הם אבני בניין בסיסיות של חומצות גרעין, במקרה של DNA כמו גם RNA (חומצה ריבונוקלאית). הם מורכבים מ- פוספט חלק א סוכר חלק, וחלק בסיס. מטבעם, אלה מולקולות מגוונים במיוחד וממלאים פונקציות רגולטוריות חשובות בתאים, במיוחד בכל הקשור לחילוף החומרים. נוקליאוטידים מקשרים בין סוכר לבסיס ול פוספט אל ה סוכר באמצעות אסתר אגרת חוב. אפשר גם לצרף יותר מאחד פוספט לסוכר. ניתן להבחין בין הנוקלאוטידים על ידי בסיסים הם מכילים את הסוכר. ב- DNA, זו דה-סוקסריבוז; ב- RNA, זה כן ריבוז. בסך הכל, הגדול מולקולות DNA ו- RNA מורכבים כל אחד מארבעה סוגים שונים של נוקליאוטידים, אותם ניתן לסדר זה ליד זה בכל דרך שהיא. זה קורה באמצעות תגובת קידוד. על מנת לספק את המידע הדרוש לקידוד המסר הגנטי, לפחות שלושה נוקלאוטידים חייבים להתחבר יחד. באופן זה הם יוצרים קווצת DNA אחת. כדי ליצור קווצה כפולה, הקו היחיד משתקף. כל בסיס מסודר של החוט היחיד הוא מול בסיס משלים של החוט המראה. בהסדר הבסיס המתאים, יש שוב סדירות שתלויה באופי הכימי של זוג הבטון. שני גדילי ה- DNA השייכים יחד יוצרים את מה שמכונה סליל כפול. ההפך בסיסים של הנוקלאוטידים מחוברים באמצעות הידרוגנציה קשרים. תלוי בזוג הבסיס, שניים או שלושה כאלה הידרוגנציה אגרות חוב נבנות. תהליך זה נקרא זיווג בסיס בביולוגיה של תאים. בהקשר זה, הגברה מאפשרת גם שכפול מדויק של מבנים קיימים בתא האנושי. אם ניתן לשלוט בזה באופן מלאכותי, ניתן יהיה לטפל בעתיד בסרטן מסוים בצורה ממוקדת יותר. אחת הטכנולוגיות להגברת ה- DNA במבחנה (במבחנה) היא מה שמכונה תגובת שרשרת פולימראז (PCR). בעזרתו ניתן להגביר כל קטע DNA בזמן קצר ובצורה פשוטה.

מחלות והפרעות

בנסיבות מסוימות, מה שנקרא סרטן גנים (אונקוגנים) נגרמים ל לגדול לא מסומן על ידי הגברה. באופן דומה, חלק מהאונקוגנים מגיבים לציטוסטטי מסוים תרופות (חומרים טבעיים או מלאכותיים המעכבים את צמיחת התאים) עם הגברה. בהתאם לכך, ב סרטן תרפיה, אותם סוכנים מיוחדים משמשים כ ציטוסטטיקה החוסמים את ייצור אבני הבניין של חומצות גרעין. ה סרטן תאים, בתורם, מסוגלים להגיב לכך על ידי הגברה גֵן חלקים שמעוכבים על ידי ציטוסטטי תרופות. תאי האונקוצ'ר יוצרים לעיתים קרובות הרחבות כרומוזום הומוגניות.