Hari ini, perkataan dan ungkapan seperti DNA, kejuruteraan genetik, makanan yang diubah suai secara genetik (GMO) telah dikenali secara meluas. Walaupun fakta bahawa genetik sebagai sains telah wujud selama lebih dari seratus tahun, masih belum ada definisi yang jelas tentang siapa ahli genetik dan apa yang dilakukannya. Adakah kepakaran ini satu profesion, dan jika ya, apakah bidang aktiviti yang dimiliki: sains atau perubatan? Sikap masyarakat terhadap hasil kerja ahli genetik juga samar-samar. Masih terdapat perdebatan tentang sama ada makanan GMO berbahaya atau bermanfaat kepada manusia.
Genetik - lahirnya sains baharu
Pengasas genetik ialah Gregor Johann Mendel. Walaupun sebelum beliau ada saintis yang cuba menjelaskan bagaimana pemindahan sifat turun-temurun daripada ibu bapa kepada anak-anak berlalu, tetapi teori-teori ini tidak berdasarkan fakta. Jadi, teori Charles Darwin bahawa penghantaran sifat keturunan dilakukan melalui darah telah disangkal secara eksperimen semasa hayat saintis.
Mendel ialah saintis pertama yang berjayamenentukan bagaimana transmisi sifat keturunan berlaku. Dia menemui ini dengan menjalankan satu siri eksperimen dengan benih kacang taman, yang dia bekerja selama dua tahun. Hasil penyelidikan menjadi asas kepada penemuan baru dan perkembangan genetik sebagai sains. Itulah sebabnya Mendel dianggap sebagai pengasas genetik. Beliau adalah orang pertama yang mengemukakan idea bahawa penghantaran sifat keturunan dilakukan pada peringkat selular. Beliau adalah orang pertama yang menemui undang-undang penghantaran maklumat keturunan. Dia mendapati terdapat dua jenis sifat keturunan: resesif dan dominan, yang mana terdapat pergelutan.
Biografi ringkas pengasas genetik
Ahli genetik pertama dilahirkan pada 20 Julai 1822 di Heinzendorf, sebuah kampung kecil yang terletak di sempadan Moravia-Silesia. Johann Mendel menerima pendidikan pertamanya di sekolah luar bandar biasa. Selepas dia memasuki gimnasium di Troppau, di mana dia belajar selama 6 tahun. Dia menamatkan pengajian pada tahun 1840.
Pada tahun 1843 dia menjadi seorang sami di biara Augustinian St. Thomas di Brunn, di mana dia menerima nama baru Gregor. Dari 1844 hingga 1848 beliau belajar di Institut Teologi Brunn. Pada tahun 1847 dia menerima keimamatan. Sepanjang masa Mendel tidak berhenti mengajar. Secara bebas belajar bahasa Yunani dan matematik. Walaupun dia gagal lulus peperiksaannya, dia dapat melibatkan diri dalam aktiviti pengajaran.
Pada 1849-1851 beliau mengajar matematik, Latin danbahasa Yunani. Dalam tempoh 1851-1853, terima kasih kepada rektor, beliau memulakan kajian sejarah semula jadi di Universiti Vienna. Mendel mempelajari sains semula jadi, dan salah seorang gurunya ialah Franz Unger, salah seorang ahli sitologi pertama di dunia. Semasa di Vienna, Mendel mula berminat dalam penyelidikan saintifik dalam bidang hibridisasi tumbuhan. Dia mula menjalankan eksperimen dan pemerhatian secara bebas dengan jenis tumbuhan dan haiwan tertentu. Sumbangan saintifik yang paling ketara ialah eksperimennya dengan kacang polong kebun, yang hasilnya dia menyediakan laporan.
Pada tahun 1865, beliau dua kali, pada 8 Februari dan 8 Mac, membuat pembentangan di hadapan Persatuan Naturalis di Brunn. Laporan itu dipanggil "Eksperimen pada kacukan tumbuhan." Laporan itu kemudiannya diterbitkan semula dan diedarkan. Mendel sendiri membuat 40 salinan karyanya dan menghantarnya kepada saintis botani utama, tetapi dia tidak pernah menerima pengiktirafan daripada mereka. Hasil kerja beliau diiktiraf kemudian, tetapi pada masa itu pengetahuan tentang genetik dan siapa ahli genetik masih belum wujud. Ia merupakan kerja pertama dalam bidang pengetahuan ini.
Sejarah pembangunan
Sejarah perkembangan genetik boleh dibahagikan kepada dua peringkat. Peringkat pertama termasuk penemuan hukum penghantaran sifat keturunan oleh Mendel, penemuan kromosom, DNA, komposisi kimia gen dan strukturnya.
Peringkat kedua - apabila saintis genetik menemui cara untuk mengubah struktur DNA, menyusun semula gen, memperkenalkan dan mengeluarkan bahagian individunya, malah mencipta organisma baharu sepenuhnya dengan sifat yang diingini. Pada peringkat ini, terdapat penyahkodan lengkap DNA manusia, haiwan dan tumbuhan (hanya beberapa sahaja).
Peringkat pertama
Pada peringkat pertama perkembangan genetik sebagai sains, penemuan berikut berlaku:
- Pada tahun 1865, Gregor Mendel membuat laporan mengenai topik "Eksperimen pada kacukan tumbuhan." Karya ini membentuk asas genetik, walaupun ia belum wujud sebagai sains.
- Pada tahun 1869, Friedrich Miescher menemui kewujudan DNA sebagai komponen utama nukleus sel. Dia memanggilnya nuklein.
- Pada tahun 1901, Teori Perubahan (Mutasi) Hugo de Vries: Eksperimen dan Pemerhatian Mengenai Keturunan Spesies dalam Kerajaan Tumbuhan telah diterbitkan.
- Pada tahun 1905, istilah "genetik" dicipta oleh William Batson.
- Pada tahun 1909, W. Johansen memperkenalkan konsep unit keturunan - gen.
- 1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama di dunia.
- 1953 Jason Watson dan Francis Crick mula-mula menghurai struktur DNA.
- Pada tahun 1970 didapati bahawa kod genetik terdiri daripada kembar tiga.
- Pada tahun 1970, semasa mengkaji bakteria Haemophilus influenzae, adalah mungkin untuk mengesan enzim sekatan, yang memungkinkan untuk memotong dan menampal bahagian molekul DNA.
Peringkat kedua
Peringkat kedua dalam perkembangan sains baharu bermula apabila saintis genetik mula menjalankan eksperimen untuk mengubah struktur DNA dengan menambah, membuang dan menggantikan gen. Aplikasi penemuan dalam bidang genetik untuk tujuan praktikal:
- 1972. Mendapatkan sampel pertama tumbuhan yang diubah suai secara genetik.
- Pada tahun 1994, yang pertamaMakanan GMO - tomato.
- 2003. Mentafsir DNA manusia. Ini membolehkan untuk mendiagnosis penyakit genetik pada janin pada peringkat awal kehamilan.
- 2010 tahun. Mencipta organisma dengan DNA tiruan di makmal.
- Pada 2015, haiwan pertama yang diubah suai secara genetik, salmon Atlantik, mula dijual.
Mentafsir DNA manusia
Penemuan paling penting dalam sejarah genetik moden ialah penyahkodan lengkap DNA manusia. Terima kasih kepada ini, menjadi mungkin untuk mengetahui bukan sahaja keseluruhan silsilah kedua-dua individu dan semua manusia. Ia menjadi mungkin untuk meramalkan kemungkinan kemunculan dan perkembangan penyakit keturunan pada manusia, lebih-lebih lagi, untuk merawat penyakit serius pada peringkat awal perkembangan atau mencegah kelahiran kanak-kanak dengan keabnormalan genetik yang teruk.
Namun, dalam pengertian ini, genetik sering dikritik, berbanding dengan eugenik. Membongkar misteri DNA manusia, bersama-sama dengan keupayaan untuk mengawal strukturnya dan mendapatkan orang yang mempunyai sifat yang dikehendaki, telah membawa kepada kemunculan masalah etika. Terdapat tempoh dalam sejarah umat manusia apabila idea-idea eugenik dan penemuan saintifik dalam genetik membawa kepada pemusnahan besar-besaran manusia atas dasar kebangsaan atau kaum.
Kejuruteraan gen
Jika berkaitan dengan manusia mana-mana eksperimen genetik adalah dilarang, maka berhubung dengan haiwan dan tumbuhan, eksperimen danpenyelidikan bukan sahaja dibenarkan. Mereka digalakkan oleh negeri, syarikat pertanian dan farmaseutikal yang besar. Walaupun mendapat kritikan daripada beberapa saintis genetik, kemajuan dalam penghasilan tumbuhan yang diubah suai secara genetik telah digunakan sejak sekian lama. Hari ini, hampir semua soya diubah suai secara genetik. Beberapa tumbuhan GMO telah digunakan dalam pertanian selama lebih 40 tahun.
Tanaman yang diubah suai secara genetik sama sekali tidak berbahaya kepada manusia, tetapi pada masa yang sama ia memberikan hasil tinggi yang stabil, tahan terhadap keadaan cuaca buruk dan parasit. Penanaman mereka memerlukan lebih sedikit baja, yang bermaksud bahawa tanaman tersebut mengandungi kurang nitrat dan bahan lain yang berbahaya kepada manusia. Tetapi jenis yang diuji masa adalah sedikit. Kebanyakan semua tanaman GMO sedia ada muncul kurang daripada 30 tahun yang lalu, dan kesannya terhadap manusia masih kurang difahami.
Walau bagaimanapun, kejuruteraan genetik telah membuktikan bahawa subjek dan tugas genetik moden tidak terhad kepada penyelidikan makmal dan eksperimen. Ini adalah sains baharu yang akan membantu orang ramai menyesuaikan diri dengan keadaan baharu kehidupan di planet ini dan menyediakan makanan yang diperlukan untuk diri mereka sendiri.
Siapakah ahli genetik? Apakah bidang yang dia boleh bekerja?
Ahli genetik ialah pakar yang mengkaji struktur dan perubahan dalam bahan genetik manusia dan makhluk hidup lain. Dia meneroka mekanisme dan corak keturunan. Profesion saintis genetik telah menerima pengedaran terbesar dalam bidang perubatan, farmaseutikal dan pertanian. Penggunaan pencapaian saintifik dalamBidang penyelidikan genetik telah membolehkan pembangunan jenis baru ubat untuk hemofilia dan penyakit lain yang diwarisi daripada ibu bapa kepada anak-anak.
Ia menjadi mungkin untuk menetapkan ubat yang tidak akan menyebabkan reaksi alahan pada pesakit atau tidak berguna untuknya. Rawatan dalam masa terdekat akan ditetapkan secara individu, berdasarkan maklumat yang diperolehi hasil ujian DNA seseorang tertentu. Dalam forensik, genetik membantu mencari penjenayah melalui zarah peluh, darah, kulit.
Genetik dalam perubatan
Ahli genetik yang bekerja dalam bidang perubatan mesti mengetahui asas genetik, boleh menggunakan mikroskop elektron, spektrometer dan bekerja dengan program komputer khas. Sebagai bahan untuk analisis, doktor menggunakan darah vena pesakit, sapuan dari mukosa mulut, cecair plasenta, i.e. dia mesti tahu bagaimana dan bila hendak mengambil sampel untuk dianalisis.
Jadi siapakah ahli genetik? Selalunya, nama ini bermaksud doktor, tetapi profesion jurutera genetik dan ahli agronomi genetik akhirnya akan menjadi konsep yang lebih biasa daripada sekarang. Skop pencapaian saintifik dalam genetik hanya akan berkembang.
