Topik Genetik

Bagaimana DNA menjadi ciri yang boleh dilihat — dari struktur maklumat pewarisan hingga pembentukan tubuh itu sendiri.

01 · Struktur

Struktur DNA

DNA ialah tangga terpiuh yang dibina daripada pasangan bes — Adenin sentiasa dengan Timin, Guanin sentiasa dengan Sitosin. Dalam jujukan linear yang hanya terdiri daripada empat huruf ini tersimpan seluruh pelan binaan sesuatu organisma: tiga bilion pasangan bes, digulung rapat ke dalam setiap nukleus sel.

Permulaan
Halaman Info DNA →
A T G C T A C G Gula- Fosfat Heliks Berganda — 4 Bes, 1 Kod
02 · Pewarisan

Pewarisan Mendel

Gregor Mendel menemui hukum pewarisan melalui kacang pea: ciri diwariskan melalui alel, dan setiap individu membawa dua daripadanya. Jika salah satu bersifat dominan, ia akan terzahir — alel resesif kekal tersembunyi, tetapi tetap diwariskan dan boleh muncul semula pada generasi berikutnya.

Asas
Pewarisan Mendel →
Induk 1 Induk 2 Aa Aa × A a A a AA Aa Aa aa Nisbah Fenotip 3 × dominan (nampak) 1 × resesif Nisbah Pemisahan: 3 : 1
03 · Dogma Pusat

Transkripsi & Translasi

Daripada DNA, mula-mula dihasilkan mRNA (transkripsi). mRNA ini meninggalkan nukleus dan diterjemahkan di ribosom menjadi rantai protein (translasi). Laluan ini — DNA → mRNA → protein — ialah Dogma Pusat biologi molekul dan berlaku pada semua organisma yang diketahui.

Pertengahan
Transkripsi & Translasi →
Nukleus DNA Templat Transkrip. mRNA Eksport Ribosom Protein Translasi
04 · Ekspresi

Protein sebagai Komponen

Protein ialah molekul pelaksana bagi gen. Sebagai protein struktur (keratin), ia membentuk rambut dan kuku; sebagai pigmen (melanin), ia menentukan warna kulit dan rambut; sebagai enzim, ia mengawal metabolisme. Kesan sesuatu gen bergantung pada protein apa yang dikodkannya dan di mana ia aktif.

Pertengahan
Bekas Alat DNA →
Rantai Asid Amino ··· Lipatan Protein Keratin Rambut, kuku Melanin Pigmen, warna Reseptor Isyarat, penglihatan Satu gen → satu protein → satu ciri
05 · Regulasi

Regulasi Gen

Setiap sel dalam tubuh membawa DNA yang sama — namun sel kulit menghasilkan protein yang berbeza daripada sel saraf. Faktor transkripsi mengikat kawasan DNA tertentu di hadapan sesuatu gen dan menghidupkan atau mematikannya. Kawalan halus inilah yang menerangkan bagaimana satu sel boleh berkembang menjadi ratusan jenis sel yang berbeza.

Lanjutan
Regulasi Gen →
Penambah Promoter Gen TF Pengaktif RNA Pol II mRNA Faktor transkripsi mengawal aktiviti
06 · Epigenetik

Epigenetik

Di atas jujukan DNA terdapat satu lagi lapisan maklumat: kumpulan metil pada tapak CpG dan pengubahsuaian pada histon mematikan gen tanpa mengubah kod hurufnya. Penanda ini boleh berubah akibat persekitaran dan pengalaman — dan sebahagiannya boleh diwariskan.

Lanjutan
Epigenetik →
Histon Oktamer CH₃ Metil CH₃ Gen: MATI Gen: HIDUP Tiada perubahan jujukan — hanya kebolehcapaian suis epigenetik
07 · Perkembangan

Genetik Perkembangan

Bagaimana satu sel telur yang telah disenyawakan berkembang menjadi tubuh dengan kepala, torso dan anggota badan? Gen Hox menentukan sepanjang paksi tubuh, segmen mana akan menjadi apa. Gen ini begitu asasi sehingga gen yang sama muncul pada lalat, tikus dan manusia — dan sentiasa menjalankan tugas yang sama.

Kompleks
Genetik Perkembangan →
Anterior Posterior Hox 1–3 Hox 4–6 Hox 7–9 Hox 10–12 Hox 13 Kluster Gen Hox Kepala Leher Thorax Abdomen Ekor Gen Hox — pelan universal kehidupan