Днес думи и изрази като ДНК, генно инженерство, генетично модифицирани храни (ГМО) станаха широко известни. Въпреки факта, че генетиката като наука съществува повече от сто години, все още няма ясна дефиниция кой е генетикът и какво прави. Тази специалност професия ли е и ако да, към коя сфера на дейност принадлежи: наука или медицина? Отношението на обществото към резултатите от работата на генетиците също е нееднозначно. Все още има дебат дали ГМО храните са вредни или полезни за хората.
Генетика - раждането на нова наука
Основателят на генетиката е Грегор Йохан Мендел. Въпреки че преди него имаше учени, които се опитаха да обяснят как преминава предаването на наследствени черти от родители на деца, но тези теории не се основаваха на факти. И така, теорията на Чарлз Дарвин, че предаването на наследствени белези се осъществява чрез кръвта, беше опровергана експериментално приживе на учения.
Мендел е първият учен, който успяустановяват как става предаването на наследствени белези. Той открива това, като провежда серия от експерименти със семената на градинския грах, с които работи две години. Резултатите от изследването станаха основата за нови открития и развитието на генетиката като наука. Ето защо Мендел се смята за основател на генетиката. Той беше първият, който изложи идеята, че предаването на наследствени белези се осъществява на клетъчно ниво. Той е първият, който открива законите за предаване на наследствена информация. Той открива, че има два вида наследствени черти: рецесивни и доминантни, между които има борба.
Кратка биография на основателя на генетиката
Първият генетик е роден на 20 юли 1822 г. в Хайнцендорф, малко селце, разположено на границата между Моравско-Силезия. Йохан Мендел получава първото си образование в обикновено селско училище. След като постъпва в гимназията в Тропау, където учи 6 години. Завършва през 1840 г.
През 1843 г. става монах в августинския манастир Свети Тома в Брун, където получава новото име Грегор. От 1844 до 1848 г. учи в Брунския богословски институт. През 1847 г. получава свещенически сан. През цялото време Мендел не спря да преподава. Самостоятелно изучава гръцки и математика. Въпреки че не успя да издържи изпитите си, той успя да се занимава с преподавателска дейност.
През 1849-1851 г. той преподава математика, латински иГръцки. В периода 1851-1853 г. благодарение на ректора започва изучаването на естествена история във Виенския университет. Мендел изучава природните науки, а един от неговите учители е Франц Унгер, един от първите цитолози в света. Докато е във Виена, Мендел се интересува от научни изследвания в областта на хибридизацията на растенията. Той започва самостоятелно да провежда експерименти и наблюдения с определени видове растения и животни. Най-значимият научен принос са неговите опити с градински грах, в резултат на които той изготвя доклад.
През 1865 г. той два пъти, на 8 февруари и 8 март, прави презентация пред Обществото на естествоизпитателите в Брун. Докладът беше наречен "Експерименти върху растителни хибриди". Впоследствие докладът беше възпроизведен и разпространен. Самият Мендел прави 40 копия от работата си и ги изпраща на големи учени по ботаника, но никога не получава признание от тях. Работата му беше призната по-късно, но по това време все още не съществуваха знания за генетиката и кой е генетикът. Това беше първата работа в тази област на знанието.
История на развитие
Историята на развитието на генетиката може да бъде разделена на два етапа. Първият етап включва откриването на закона за предаване на наследствени признаци от Мендел, откриването на хромозомите, ДНК, химичния състав на гените и тяхната структура.
Вторият етап - когато учените-генети откриха начин за промяна на структурата на ДНК, пренареждане на гени, въвеждане и премахване на отделните му участъци и дори създаване на напълно нови организми с желани свойства. На този етап имаше пълно декодиране на ДНК на хора, животни и растения (само на няколко).
Първи етап
На първия етап от развитието на генетиката като наука се случиха следните открития:
- През 1865 г. Грегор Мендел прави доклад на тема "Експерименти върху растителни хибриди". Тази работа формира основата на генетиката, въпреки че все още не съществува като наука.
- През 1869 г. Фридрих Мишер открива съществуването на ДНК като основен компонент на клетъчното ядро. Той го нарече нуклеин.
- През 1901 г. е публикувана теорията за промяната (мутацията) на Hugo de Vries: Експерименти и наблюдения върху наследствеността на видовете в растителното царство.
- През 1905 г. терминът "генетика" е въведен от Уилям Батсън.
- През 1909 г. В. Йохансен въвежда концепцията за наследствена единица - ген.
- 1913 Алфред Стъртевант прави първата в света генетична карта.
- 1953 Джейсън Уотсън и Франсис Крик първи дешифрират структурата на ДНК.
- През 1970 г. беше установено, че генетичният код се състои от тризнаци.
- През 1970 г., когато се изследва бактерията Haemophilus influenzae, беше възможно да се открият рестрикционни ензими, което прави възможно изрязването и поставянето на участъци от ДНК молекули.
Втори етап
Вторият етап от развитието на новата наука започва, когато учените-генети започват да провеждат експерименти за промяна на структурата на ДНК чрез добавяне, премахване и заместване на гени. Приложение на открития в областта на генетиката за практически цели:
- 1972. Получаване на първите проби от генетично модифицирани растения.
- През 1994 г. първиятГМО храни - домати.
- 2003. Дешифриране на човешката ДНК. Това направи възможно диагностицирането на генетични заболявания на плода в ранните етапи на бременността.
- 2010 година. Създаване на организъм с изкуствена ДНК в лабораторията.
- През 2015 г. първото генетично модифицирано животно, атлантическата сьомга, беше пуснато в продажба.
Дешифриране на човешката ДНК
Най-важното откритие в съвременната история на генетиката е пълното декодиране на човешката ДНК. Благодарение на това стана възможно да се разбере не само цялото родословие както на отделен човек, така и на цялото човечество. Стана възможно да се предвиди вероятността от появата и развитието на наследствени заболявания при хората, освен това да се лекуват сериозни заболявания в ранен стадий на развитие или да се предотврати раждането на дете с тежки генетични аномалии.
В този смисъл обаче генетиката често е критикувана в сравнение с евгениката. Разкриването на мистерията на човешката ДНК, заедно със способността да се контролира нейната структура и да се получат хора с желани свойства, доведе до появата на етични проблеми. Имаше периоди в историята на човечеството, когато идеите за евгеника и научни открития в генетиката доведоха до масово унищожаване на хора на национална или расова основа.
Генно инженерство
Ако по отношение на хора каквито и да било генетични експерименти са забранени, то по отношение на животни и растения такива експерименти иизследванията не само са разрешени. Те се насърчават от държави, големи селскостопански и фармацевтични компании. Въпреки критиките от някои генетични учени, напредъкът в производството на генетично модифицирани растения се използва от дълго време. Днес почти цялата соя е генетично модифицирана. Някои ГМО растения се използват в селското стопанство повече от 40 години.
Генетично модифицираните култури са абсолютно безвредни за хората, но в същото време дават стабилен висок добив, устойчиви са на лоши метеорологични условия и паразити. Отглеждането им изисква по-малко торове, което означава, че такива култури съдържат по-малко нитрати и други вредни за човека вещества. Но изпитаните във времето сортове са малко. Повечето от всички съществуващи ГМО култури са се появили преди по-малко от 30 години и тяхното въздействие върху хората все още е слабо разбрано.
Въпреки това, генното инженерство вече доказа, че предметът и задачите на съвременната генетика не се ограничават до лабораторни изследвания и експерименти. Това е нова наука, която ще помогне на хората да се адаптират към новите условия на живот на планетата и да си осигурят необходимата храна.
Кой е генетик? В какви области може да работи?
Генетик е специалист, който изучава структурата и промените в генетичния материал на хората и други живи същества. Той изследва механизмите и моделите на наследствеността. Професията на учен-генетик е получила най-голямо разпространение в медицината, фармацевтиката и селското стопанство. Използване на научни постижения вОбластта на генетичните изследвания позволи разработването на нови видове лекарства за хемофилия и други заболявания, които се унаследяват от родители на деца.
Стана възможно да се предписват лекарства, които няма да предизвикат алергична реакция у пациента или ще бъдат безполезни за него. Лечението в близко бъдеще ще бъде предписано индивидуално, въз основа на информация, получена в резултат на ДНК тест на конкретно лице. В криминалистиката генетиката помага да се намери престъпникът чрез частици пот, кръв, кожа.
Генетика в медицината
Генетик, работещ в областта на медицината, трябва да познава основите на генетиката, да може да използва електронен микроскоп, спектрометър и да работи със специални компютърни програми. Като материал за анализ лекарят използва венозна кръв на пациента, тампон от устната лигавица, плацентарна течност, т.е. той трябва да знае как и кога да вземе проби за анализ.
И така, кой е генетик? Най-често това име означава лекар, но професията генен инженер и генетичен агроном в крайна сметка ще се превърне в по-често срещано понятие, отколкото е сега. Обхватът на научните постижения в генетиката само ще се разширява.
