I dag har slike ord og uttrykk som DNA, genteknologi, genmodifisert mat (GMO) blitt viden kjent. Til tross for at genetikk som vitenskap har eksistert i mer enn hundre år, er det fortsatt ingen klar definisjon av hvem en genetiker er og hva han gjør. Er denne spesialiteten et yrke, og i så fall hvilket virkefelt tilhører den: vitenskap eller medisin? Samfunnets holdning til resultatene av genetikernes arbeid er også tvetydig. Det er fortsatt debatt om hvorvidt GMO-mat er skadelig eller gunstig for mennesker.
Genetikk - fødselen til en ny vitenskap
Grunneren av genetikk er Gregor Johann Mendel. Selv om det før ham var forskere som prøvde å forklare hvordan overføringen av arvelige egenskaper fra foreldre til barn går, men disse teoriene var ikke basert på fakta. Så Charles Darwins teori om at overføring av arvelige egenskaper skjer gjennom blodet ble tilbakevist eksperimentelt i løpet av vitenskapsmannens levetid.
Mendel er den første forskeren som klarte detfastslå hvordan overføring av arvelige egenskaper skjer. Han oppdaget dette ved å utføre en serie eksperimenter med frø av hageerter, som han jobbet med i to år. Resultatene av forskningen ble grunnlaget for nye oppdagelser og utviklingen av genetikk som vitenskap. Det er derfor Mendel regnes som grunnleggeren av genetikk. Han var den første som fremmet ideen om at overføring av arvelige egenskaper utføres på cellenivå. Han var den første som oppdaget lovene for overføring av arvelig informasjon. Han fant ut at det finnes to typer arvelige egenskaper: recessive og dominante, som det er en kamp mellom.
Kort biografi om grunnleggeren av genetikk
Den første genetikeren ble født 20. juli 1822 i Heinzendorf, en liten landsby som ligger på grensen mellom Mähren og Schlesien. Johann Mendel fikk sin første utdannelse i en vanlig bygdeskole. Etter at han gikk inn på gymsalen i Troppau, hvor han studerte i 6 år. Han tok eksamen i 1840.
I 1843 ble han munk ved Augustinerklosteret St. Thomas i Brunn, hvor han fikk det nye navnet Gregor. Fra 1844 til 1848 studerte han ved Brunn Teologiske Institutt. I 1847 mottok han presteskapet. Hele tiden sluttet ikke Mendel å undervise. Selvstendig studert gresk og matematikk. Selv om han ikke klarte å bestå eksamenene, var han i stand til å engasjere seg i undervisningsaktiviteter.
I 1849-1851 underviste han i matematikk, latin ogGresk. I perioden 1851-1853 begynte han takket være rektor studiet av naturhistorie ved universitetet i Wien. Mendel studerte naturvitenskap, og en av lærerne hans var Franz Unger, en av verdens første cytologer. Mens han var i Wien, ble Mendel interessert i vitenskapelig forskning innen plantehybridisering. Han begynte å selvstendig utføre eksperimenter og observasjoner med visse typer planter og dyr. Det viktigste vitenskapelige bidraget var hans eksperimenter med hageerter, som et resultat av at han utarbeidet en rapport.
I 1865 holdt han to ganger, 8. februar og 8. mars, et innlegg for Naturforskerforeningen i Brunn. Rapporten ble k alt «Eksperimenter med plantehybrider». Rapporten ble deretter reprodusert og distribuert. Mendel laget selv 40 kopier av arbeidet sitt og sendte det til store botaniske forskere, men han fikk aldri anerkjennelse fra dem. Arbeidet hans ble anerkjent senere, men på den tiden eksisterte ikke kunnskap om genetikk og hvem en genetiker var. Det var det første arbeidet innen dette kunnskapsfeltet.
Utviklingshistorikk
Historien om utviklingen av genetikk kan deles inn i to stadier. Den første fasen inkluderer oppdagelsen av loven om overføring av arvelige egenskaper av Mendel, oppdagelsen av kromosomer, DNA, den kjemiske sammensetningen av gener og deres struktur.
Den andre fasen - da genetiske forskere oppdaget en måte å endre strukturen til DNA, omorganisere gener, introdusere og fjerne dens individuelle seksjoner, og til og med skape helt nye organismer med ønskede egenskaper. På dette stadiet var det en fullstendig dekoding av DNA til mennesker, dyr og planter (bare noen få).
Første trinn
På det første stadiet av utviklingen av genetikk som vitenskap, skjedde følgende funn:
- I 1865 laget Gregor Mendel en rapport om emnet "Eksperimenter med plantehybrider." Dette arbeidet dannet grunnlaget for genetikk, selv om det ennå ikke eksisterte som en vitenskap.
- I 1869 oppdaget Friedrich Miescher eksistensen av DNA som hovedkomponenten i cellekjernen. Han k alte det nuklein.
- I 1901 ble Hugo de Vries' Theory of Change (Mutation): Experiments and Observations on the Heredity of Species in the Plant Kingdom publisert.
- I 1905 ble begrepet "genetikk" laget av William Batson.
- I 1909 introduserte W. Johansen begrepet en arvelig enhet - gen.
- 1913 Alfred Sturtevant lager verdens første genetiske kart.
- 1953 Jason Watson og Francis Crick dechiffrerte først strukturen til DNA.
- I 1970 ble det funnet at den genetiske koden består av trillinger.
- I 1970, da man studerte bakterien Haemophilus influenzae, var det mulig å oppdage restriksjonsenzymer, som gjør det mulig å klippe og lime ut deler av DNA-molekyler.
Andre trinn
Den andre fasen i utviklingen av den nye vitenskapen begynte da genetiske forskere begynte å utføre eksperimenter for å endre strukturen til DNA ved å legge til, fjerne og erstatte gener. Anvendelse av funn innen genetikk for praktiske formål:
- 1972. Får de første prøvene av genmodifiserte planter.
- I 1994, den førsteGMO-mat – tomater.
- 2003. Dechiffrere menneskelig DNA. Dette gjorde det mulig å diagnostisere genetiske sykdommer hos fosteret i tidlige stadier av svangerskapet.
- 2010 år. Skaper en organisme med kunstig DNA i laboratoriet.
- I 2015 ble det første genmodifiserte dyret, atlantisk laks, lagt ut for salg.
Dechiffrering av menneskelig DNA
Den viktigste oppdagelsen i den moderne genetikkens historie er fullstendig dekoding av menneskelig DNA. Takket være dette ble det mulig å finne ut ikke bare hele stamtavlen til både en individuell person og hele menneskeheten. Det ble mulig å forutsi sannsynligheten for opptreden og utvikling av arvelige sykdommer hos mennesker, dessuten å behandle alvorlige sykdommer på et tidlig utviklingsstadium eller forhindre fødsel av et barn med alvorlige genetiske abnormiteter.
Men i denne forstand blir genetikk ofte kritisert, sammenlignet med eugenikk. Å avdekke mysteriet med menneskelig DNA, sammen med evnen til å kontrollere strukturen og skaffe mennesker med ønskede egenskaper, har ført til fremveksten av etiske problemer. Det var perioder i menneskehetens historie da ideene om eugenikk og vitenskapelige oppdagelser innen genetikk førte til masseutryddelse av mennesker på nasjon alt eller rasemessig grunnlag.
Genteknikk
Hvis i forhold til mennesker noen genetiske eksperimenter er forbudt, så i forhold til dyr og planter slike eksperimenter ogforskning er ikke bare tillatt. De oppmuntres av stater, store landbruks- og farmasøytiske selskaper. Til tross for kritikk fra noen genforskere, har fremskritt innen produksjon av genmodifiserte planter vært brukt i lang tid. I dag er nesten all soya genmodifisert. Noen GMO-planter har blitt brukt i landbruket i over 40 år.
Genmodifiserte avlinger er absolutt ufarlige for mennesker, men gir samtidig stabilt høyt utbytte, er motstandsdyktige mot dårlige værforhold og parasitter. Dyrkingen deres krever mindre gjødsel, noe som betyr at slike avlinger inneholder mindre nitrater og andre stoffer som er skadelige for mennesker. Men tidstestede varianter er få. Mesteparten av alle eksisterende GMO-avlinger dukket opp for mindre enn 30 år siden, og deres virkninger på mennesker er fortsatt dårlig forstått.
Genteknologi har imidlertid allerede bevist at emnet og oppgavene til moderne genetikk ikke er begrenset til laboratorieforskning og eksperimenter. Dette er en ny vitenskap som vil hjelpe mennesker med å tilpasse seg de nye livsforholdene på planeten og forsyne seg med den nødvendige maten.
Hvem er en genetiker? Hvilke områder kan han jobbe innen?
En genetiker er en spesialist som studerer strukturen og endringene i arvestoffet til mennesker og andre levende vesener. Han utforsker arvelighetens mekanismer og mønstre. Yrket som genforsker har fått størst distribusjon innen medisin, legemidler og landbruk. Bruk av vitenskapelige prestasjoner iFagfeltet genetisk forskning har gjort det mulig å utvikle nye typer medisiner for hemofili og andre sykdommer som arves fra foreldre til barn.
Det ble mulig å foreskrive legemidler som ikke vil gi en allergisk reaksjon hos pasienten eller vil være ubrukelige for ham. Behandling i nær fremtid vil bli foreskrevet individuelt, basert på informasjon innhentet som et resultat av DNA-testing av en bestemt person. I rettsmedisin hjelper genetikk å finne den kriminelle ved hjelp av svette, blod, hud.
Genetikk i medisin
En genetiker som jobber i det medisinske feltet må kunne det grunnleggende om genetikk, kunne bruke et elektronmikroskop, et spektrometer og jobbe med spesielle dataprogrammer. Som materiale for analyse bruker legen pasientens veneblod, en vattpinne fra munnslimhinnen, morkakevæske, d.v.s. han må vite hvordan og når han skal ta prøver for analyse.
Så hvem er en genetiker? Oftest betyr dette navnet en lege, men yrket som geningeniør og genetisk agronom vil etter hvert bli et mer vanlig begrep enn det er nå. Omfanget av vitenskapelige prestasjoner innen genetikk vil bare utvides.
