Σήμερα, λέξεις και εκφράσεις όπως το DNA, η γενετική μηχανική, τα γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα (ΓΤΟ) έχουν γίνει ευρέως γνωστές. Παρά το γεγονός ότι η γενετική ως επιστήμη υπάρχει για περισσότερα από εκατό χρόνια, δεν υπάρχει ακόμη σαφής ορισμός για το ποιος είναι ένας γενετιστής και τι κάνει. Αυτή η ειδικότητα είναι επάγγελμα και αν ναι, σε ποιο τομέα δραστηριότητας ανήκει: επιστήμη ή ιατρική; Η στάση της κοινωνίας στα αποτελέσματα της εργασίας των γενετιστών είναι επίσης διφορούμενη. Υπάρχει ακόμη συζήτηση σχετικά με το εάν τα τρόφιμα ΓΤΟ είναι επιβλαβή ή ωφέλιμα για τον άνθρωπο.
Γενετική - η γέννηση μιας νέας επιστήμης
Ο ιδρυτής της γενετικής είναι ο Gregor Johann Mendel. Αν και πριν από αυτόν υπήρχαν επιστήμονες που προσπάθησαν να εξηγήσουν πώς περνάει η μετάδοση κληρονομικών χαρακτηριστικών από τους γονείς στα παιδιά, αλλά αυτές οι θεωρίες δεν βασίστηκαν σε γεγονότα. Έτσι, η θεωρία του Καρόλου Δαρβίνου ότι η μετάδοση των κληρονομικών χαρακτηριστικών πραγματοποιείται μέσω του αίματος διαψεύστηκε πειραματικά κατά τη διάρκεια της ζωής του επιστήμονα.
Ο Mendel είναι ο πρώτος επιστήμονας που τα κατάφερενα καθορίσει πώς γίνεται η μετάδοση κληρονομικών χαρακτηριστικών. Αυτό το ανακάλυψε πραγματοποιώντας μια σειρά πειραμάτων με τους σπόρους του μπιζελιού, με τους οποίους εργάστηκε για δύο χρόνια. Τα αποτελέσματα της έρευνας έγιναν το θεμέλιο για νέες ανακαλύψεις και την ανάπτυξη της γενετικής ως επιστήμης. Γι' αυτό ο Μέντελ θεωρείται ο ιδρυτής της γενετικής. Ήταν ο πρώτος που πρότεινε την ιδέα ότι η μετάδοση των κληρονομικών χαρακτηριστικών πραγματοποιείται σε κυτταρικό επίπεδο. Ήταν ο πρώτος που ανακάλυψε τους νόμους μετάδοσης κληρονομικών πληροφοριών. Ανακάλυψε ότι υπάρχουν δύο είδη κληρονομικών χαρακτηριστικών: τα υπολειπόμενα και τα κυρίαρχα, μεταξύ των οποίων υπάρχει αγώνας.
Σύντομη βιογραφία του ιδρυτή της γενετικής
Ο πρώτος γενετιστής γεννήθηκε στις 20 Ιουλίου 1822 στο Heinzendorf, ένα μικρό χωριό που βρίσκεται στα σύνορα Μοραβίας-Σιλεσίας. Ο Johann Mendel έλαβε την πρώτη του εκπαίδευση σε ένα συνηθισμένο αγροτικό σχολείο. Αφού μπήκε στο γυμνάσιο στο Troppau, όπου σπούδασε για 6 χρόνια. Αποφοίτησε το 1840.
Το 1843 εκάρη μοναχός στο μοναστήρι των Αυγουστινιανών του Αγίου Θωμά στο Μπρουν, όπου έλαβε το νέο όνομα Γκρέγκορ. Από το 1844 έως το 1848 σπούδασε στο Θεολογικό Ινστιτούτο Brunn. Το 1847 έλαβε την ιεροσύνη. Όλη την ώρα ο Μέντελ δεν σταμάτησε να διδάσκει. Σπούδασε ανεξάρτητα ελληνικά και μαθηματικά. Παρόλο που δεν πέτυχε τις εξετάσεις του, μπόρεσε να ασχοληθεί με δραστηριότητες διδασκαλίας.
Το 1849-1851 δίδαξε μαθηματικά, λατινικά καιΕλληνικά. Την περίοδο 1851-1853, χάρη στον πρύτανη, ξεκίνησε τις σπουδές φυσικής ιστορίας στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Ο Μέντελ σπούδασε τις φυσικές επιστήμες και ένας από τους δασκάλους του ήταν ο Φραντς Ούνγκερ, ένας από τους πρώτους κυτταρολόγους στον κόσμο. Ενώ βρισκόταν στη Βιέννη, ο Mendel άρχισε να ενδιαφέρεται για την επιστημονική έρευνα στον τομέα του υβριδισμού φυτών. Άρχισε να διεξάγει ανεξάρτητα πειράματα και παρατηρήσεις με ορισμένους τύπους φυτών και ζώων. Η πιο σημαντική επιστημονική συνεισφορά ήταν τα πειράματά του με τα μπιζέλια, ως αποτέλεσμα των οποίων συνέταξε μια έκθεση.
Το 1865, δύο φορές, στις 8 Φεβρουαρίου και στις 8 Μαρτίου, έκανε μια παρουσίαση ενώπιον της Εταιρείας Φυσικολόγων στο Brunn. Η έκθεση ονομαζόταν «Πειράματα σε φυτικά υβρίδια». Στη συνέχεια, η έκθεση αναπαράχθηκε και διανεμήθηκε. Ο ίδιος ο Μέντελ έφτιαξε 40 αντίγραφα της δουλειάς του και τα έστειλε σε σημαντικούς βοτανολόγους, αλλά ποτέ δεν έλαβε την αναγνώριση από αυτούς. Το έργο του αναγνωρίστηκε αργότερα, αλλά εκείνη την εποχή δεν υπήρχαν ακόμη γνώσεις για τη γενετική και ποιος ήταν γενετιστής. Ήταν η πρώτη εργασία σε αυτό το πεδίο γνώσης.
Ιστορικό ανάπτυξης
Η ιστορία της ανάπτυξης της γενετικής μπορεί να χωριστεί σε δύο στάδια. Το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει την ανακάλυψη του νόμου της μετάδοσης των κληρονομικών χαρακτηριστικών από τον Mendel, την ανακάλυψη των χρωμοσωμάτων, του DNA, της χημικής σύνθεσης των γονιδίων και της δομής τους.
Το δεύτερο στάδιο - όταν οι γενετικοί επιστήμονες ανακάλυψαν έναν τρόπο να αλλάξουν τη δομή του DNA, να αναδιατάξουν τα γονίδια, να εισαγάγουν και να αφαιρέσουν τα μεμονωμένα τμήματα του και ακόμη και να δημιουργήσουν εντελώς νέους οργανισμούς με επιθυμητές ιδιότητες. Σε αυτό το στάδιο, υπήρξε πλήρης αποκωδικοποίηση του DNA ανθρώπων, ζώων και φυτών (μόνο λίγα).
Πρώτο στάδιο
Στο πρώτο στάδιο της ανάπτυξης της γενετικής ως επιστήμης, συνέβησαν οι ακόλουθες ανακαλύψεις:
- Το 1865, ο Γκρέγκορ Μέντελ έκανε μια αναφορά με θέμα «Πειράματα σε υβρίδια φυτών». Αυτή η εργασία αποτέλεσε τη βάση της γενετικής, αν και δεν υπήρχε ακόμη ως επιστήμη.
- Το 1869, ο Friedrich Miescher ανακάλυψε την ύπαρξη του DNA ως του κύριου συστατικού του κυτταρικού πυρήνα. Το ονόμασε νουκλεΐνη.
- Το 1901 δημοσιεύτηκε η Θεωρία της Αλλαγής (Μετάλλαξη): Πειράματα και Παρατηρήσεις σχετικά με την Κληρονομικότητα των Ειδών στο Φυτικό Βασίλειο του Hugo de Vries.
- Το 1905, ο όρος "γενετική" επινοήθηκε από τον William Batson.
- Το 1909, ο W. Johansen εισήγαγε την έννοια της κληρονομικής μονάδας - γονιδίου.
- 1913 Ο Alfred Sturtevant φτιάχνει τον πρώτο γενετικό χάρτη στον κόσμο.
- 1953 Ο Jason Watson και ο Francis Crick αποκρυπτογραφούσαν για πρώτη φορά τη δομή του DNA.
- Το 1970 διαπιστώθηκε ότι ο γενετικός κώδικας αποτελείται από τρίδυμα.
- Το 1970, κατά τη μελέτη του βακτηρίου Haemophilus influenzae, κατέστη δυνατός ο εντοπισμός περιοριστικών ενζύμων, τα οποία καθιστούν δυνατή την κοπή και επικόλληση τμημάτων μορίων DNA.
Δεύτερο στάδιο
Το δεύτερο στάδιο στην ανάπτυξη της νέας επιστήμης ξεκίνησε όταν οι γενετικοί επιστήμονες άρχισαν να διεξάγουν πειράματα για να αλλάξουν τη δομή του DNA προσθέτοντας, αφαιρώντας και αντικαθιστώντας γονίδια. Εφαρμογή ανακαλύψεων στον τομέα της γενετικής για πρακτικούς σκοπούς:
- 1972. Λήψη των πρώτων δειγμάτων γενετικά τροποποιημένων φυτών.
- Το 1994, το πρώτοΤρόφιμα ΓΤΟ - ντομάτες.
- 2003. Αποκρυπτογράφηση ανθρώπινου DNA. Αυτό κατέστησε δυνατή τη διάγνωση γενετικών ασθενειών στο έμβρυο στα αρχικά στάδια της εγκυμοσύνης.
- 2010 έτος. Δημιουργία οργανισμού με τεχνητό DNA στο εργαστήριο.
- Το 2015, το πρώτο γενετικά τροποποιημένο ζώο, ο σολομός του Ατλαντικού, κυκλοφόρησε.
Αποκρυπτογράφηση ανθρώπινου DNA
Η πιο σημαντική ανακάλυψη στη σύγχρονη ιστορία της γενετικής είναι η πλήρης αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου DNA. Χάρη σε αυτό, κατέστη δυνατό να μάθουμε όχι μόνο ολόκληρη την γενεαλογία τόσο ενός μεμονωμένου ατόμου όσο και ολόκληρης της ανθρωπότητας. Κατέστη δυνατή η πρόβλεψη της πιθανότητας εμφάνισης και ανάπτυξης κληρονομικών ασθενειών στον άνθρωπο, επιπλέον, η θεραπεία σοβαρών ασθενειών σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης ή η πρόληψη της γέννησης ενός παιδιού με σοβαρές γενετικές ανωμαλίες.
Ωστόσο, με αυτή την έννοια, η γενετική συχνά επικρίνεται, σε σύγκριση με την ευγονική. Η αποκάλυψη του μυστηρίου του ανθρώπινου DNA, μαζί με την ικανότητα να ελέγχει τη δομή του και να αποκτά άτομα με επιθυμητές ιδιότητες, έχει οδηγήσει στην εμφάνιση ηθικών προβλημάτων. Υπήρξαν περίοδοι στην ιστορία της ανθρωπότητας όταν οι ιδέες της ευγονικής και οι επιστημονικές ανακαλύψεις στη γενετική οδήγησαν στη μαζική εξόντωση ανθρώπων σε εθνική ή φυλετική βάση.
Γονιδιακή μηχανική
Εάν σε σχέση με ανθρώπους απαγορεύονται οποιαδήποτε γενετικά πειράματα, τότε σε σχέση με ζώα και φυτά τέτοια πειράματα καιη έρευνα δεν επιτρέπεται μόνο. Ενθαρρύνονται από κράτη, μεγάλες αγροτικές και φαρμακευτικές εταιρείες. Παρά την κριτική από ορισμένους γενετικούς επιστήμονες, η πρόοδος στην παραγωγή γενετικά τροποποιημένων φυτών έχει χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σήμερα, σχεδόν όλη η σόγια είναι γενετικά τροποποιημένη. Ορισμένα φυτά ΓΤΟ χρησιμοποιούνται στη γεωργία για περισσότερα από 40 χρόνια.
Οι γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες είναι απολύτως ακίνδυνες για τον άνθρωπο, αλλά ταυτόχρονα δίνουν σταθερή υψηλή απόδοση, είναι ανθεκτικές στις κακές καιρικές συνθήκες και στα παράσιτα. Η καλλιέργειά τους απαιτεί λιγότερο λίπασμα, πράγμα που σημαίνει ότι τέτοιες καλλιέργειες περιέχουν λιγότερα νιτρικά άλατα και άλλες ουσίες επιβλαβείς για τον άνθρωπο. Αλλά οι δοκιμασμένες στο χρόνο ποικιλίες είναι λίγες. Οι περισσότερες από όλες τις υπάρχουσες καλλιέργειες ΓΤΟ εμφανίστηκαν πριν από λιγότερο από 30 χρόνια, και οι επιπτώσεις τους στον άνθρωπο δεν είναι ακόμη κατανοητές.
Ωστόσο, η γενετική μηχανική έχει ήδη αποδείξει ότι το αντικείμενο και τα καθήκοντα της σύγχρονης γενετικής δεν περιορίζονται σε εργαστηριακές έρευνες και πειράματα. Αυτή είναι μια νέα επιστήμη που θα βοηθήσει τους ανθρώπους να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες ζωής στον πλανήτη και να εφοδιαστούν με την απαραίτητη τροφή.
Ποιος είναι γενετιστής; Σε ποιους τομείς μπορεί να εργαστεί;
Ο γενετιστής είναι ένας ειδικός που μελετά τη δομή και τις αλλαγές στο γενετικό υλικό των ανθρώπων και άλλων ζωντανών όντων. Εξερευνά τους μηχανισμούς και τα πρότυπα της κληρονομικότητας. Το επάγγελμα του γενετικού επιστήμονα έχει λάβει τη μεγαλύτερη κατανομή στην ιατρική, τη φαρμακευτική και τη γεωργία. Χρήση επιστημονικών επιτευγμάτων σεΤο πεδίο της γενετικής έρευνας επέτρεψε την ανάπτυξη νέων τύπων φαρμάκων για την αιμορροφιλία και άλλες ασθένειες που κληρονομούνται από τους γονείς στα παιδιά.
Έγινε δυνατή η συνταγογράφηση φαρμάκων που δεν θα προκαλέσουν αλλεργική αντίδραση στον ασθενή ή θα είναι άχρηστα για αυτόν. Η θεραπεία στο εγγύς μέλλον θα συνταγογραφείται μεμονωμένα, με βάση τις πληροφορίες που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της εξέτασης DNA ενός συγκεκριμένου ατόμου. Στην εγκληματολογία, η γενετική βοηθά στην εύρεση του εγκληματία από σωματίδια ιδρώτα, αίματος, δέρματος.
Γενετική στην ιατρική
Ένας γενετιστής που εργάζεται στον ιατρικό τομέα πρέπει να γνωρίζει τα βασικά της γενετικής, να μπορεί να χρησιμοποιεί ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, φασματόμετρο και να εργάζεται με ειδικά προγράμματα υπολογιστών. Ως υλικό για ανάλυση, ο γιατρός χρησιμοποιεί το φλεβικό αίμα του ασθενούς, ένα στυλεό από τον στοματικό βλεννογόνο, το υγρό του πλακούντα, π.χ. πρέπει να ξέρει πώς και πότε να παίρνει δείγματα για ανάλυση.
Λοιπόν, ποιος είναι γενετιστής; Τις περισσότερες φορές, αυτό το όνομα σημαίνει γιατρός, αλλά το επάγγελμα του γενετικού μηχανικού και του γενετικού γεωπόνου θα γίνει τελικά μια πιο κοινή έννοια από ό, τι είναι τώρα. Το πεδίο των επιστημονικών επιτευγμάτων στη γενετική θα επεκταθεί μόνο.
