Tänä päivänä sellaiset sanat ja ilmaisut kuten DNA, geenitekniikka, geneettisesti muunnetut elintarvikkeet (GMO) ovat tulleet laaj alti tunnetuiksi. Huolimatta siitä, että genetiikka tieteenä on ollut olemassa yli sata vuotta, ei ole vieläkään selkeää määritelmää sille, kuka geneetikko on ja mitä hän tekee. Onko tämä erikoisala ammatti, ja jos on, mihin toimialaan se kuuluu: tieteeseen vai lääketieteeseen? Myös yhteiskunnan suhtautuminen geneetikkojen työn tuloksiin on epäselvä. Edelleen keskustellaan siitä, ovatko GMO-ruoat haitallisia vai hyödyllisiä ihmisille.
Genetiikka - uuden tieteen synty
Genetiikan perustaja on Gregor Johann Mendel. Vaikka ennen häntä oli tutkijoita, jotka yrittivät selittää, kuinka perinnölliset piirteet siirtyvät vanhemmilta lapsille, mutta nämä teoriat eivät perustuneet tosiasioihin. Joten Charles Darwinin teoria, jonka mukaan perinnölliset piirteet siirtyvät veren kautta, kumottiin kokeellisesti tiedemiehen elinaikana.
Mendel on ensimmäinen tiedemies, joka onnistuiselvittää, kuinka perinnölliset ominaisuudet siirtyvät. Hän havaitsi tämän tekemällä sarjan kokeita puutarhaherneiden siemenillä, joiden kanssa hän työskenteli kaksi vuotta. Tutkimuksen tuloksista tuli perusta uusille löydöille ja genetiikan kehitykselle tieteenä. Tästä syystä Mendeliä pidetään genetiikan perustajana. Hän esitti ensimmäisenä ajatuksen, että perinnöllisten ominaisuuksien välittäminen tapahtuu solutasolla. Hän oli ensimmäinen, joka löysi perinnöllisen tiedon välittämisen lait. Hän havaitsi, että on olemassa kahdenlaisia perinnöllisiä piirteitä: resessiivisiä ja hallitsevia, joiden välillä käydään taistelua.
Lyhyt elämäkerta genetiikan perustajasta
Ensimmäinen geneetikko syntyi 20. heinäkuuta 1822 Heinzendorfissa, pienessä kylässä, joka sijaitsee Määrin ja Sleesian rajalla. Johann Mendel sai ensimmäisen koulutuksensa tavallisessa maaseutukoulussa. Kun hän meni lukioon Troppaussa, jossa hän opiskeli 6 vuotta. Hän valmistui vuonna 1840.
Vuonna 1843 hänestä tuli munkki St. Thomasin augustinolaisluostarissa Brunnin, jossa hän sai uuden nimen Gregor. Vuodesta 1844 vuoteen 1848 hän opiskeli Brunnin teologisessa instituutissa. Vuonna 1847 hän sai pappeuden. Koko ajan Mendel ei lopettanut opettamista. Opiskeli itsenäisesti kreikkaa ja matematiikkaa. Vaikka hän ei läpäissyt kokeitaan, hän pystyi osallistumaan opetustoimintaan.
Vuonna 1849-1851 hän opetti matematiikkaa, latinaa jakreikkalainen. Vuosina 1851-1853 hän aloitti rehtorin ansiosta luonnonhistorian opinnot Wienin yliopistossa. Mendel opiskeli luonnontieteitä, ja yksi hänen opettajistaan oli Franz Unger, yksi maailman ensimmäisistä sytologeista. Wienissä ollessaan Mendel kiinnostui kasvien hybridisaation tieteellisestä tutkimuksesta. Hän alkoi itsenäisesti suorittaa kokeita ja havaintoja tietyntyyppisten kasvien ja eläinten kanssa. Merkittävin tieteellinen panos oli hänen kokeilunsa puutarhaherneillä, joiden tuloksena hän laati raportin.
Vuonna 1865 hän piti kahdesti, 8. helmikuuta ja 8. maaliskuuta esitelmän Brunnin luonnontieteilijöiden seuralle. Raportin nimi oli "Kasvien hybridien kokeet". Raportti kopioitiin ja jaettiin myöhemmin. Mendel itse teki työstään 40 kopiota ja lähetti sen suurimmille kasvitieteilijöille, mutta hän ei koskaan saanut heiltä tunnustusta. Hänen työnsä tunnustettiin myöhemmin, mutta siihen aikaan tietoa genetiikasta ja siitä, kuka geneetikko oli, ei vielä ollut. Se oli ensimmäinen työ tällä tiedon alalla.
Kehityshistoria
Genetiikan kehityshistoria voidaan jakaa kahteen vaiheeseen. Ensimmäiseen vaiheeseen kuuluu Mendelin perinnöllisten ominaisuuksien leviämislain löytäminen, kromosomien, DNA:n, geenien kemiallisen koostumuksen ja niiden rakenteen löytäminen.
Toinen vaihe - kun geenitutkijat löysivät tavan muuttaa DNA:n rakennetta, järjestää geenejä uudelleen, tuoda ja poistaa sen yksittäisiä osia ja jopa luoda täysin uusia organismeja, joilla on halutut ominaisuudet. Tässä vaiheessa tapahtui ihmisten, eläinten ja kasvien (vain muutaman) DNA:n täydellinen dekoodaus.
Ensimmäinen vaihe
Genetiikan tieteena kehityksen ensimmäisessä vaiheessa tehtiin seuraavat löydöt:
- Vuonna 1865 Gregor Mendel teki raportin aiheesta "Kasvihybridien kokeita". Tämä työ muodosti genetiikan perustan, vaikka sitä ei vielä tieteenä ollutkaan.
- Vuonna 1869 Friedrich Miescher havaitsi DNA:n olemassaolon soluytimen pääkomponenttina. Hän kutsui sitä nukleiiniksi.
- Vuonna 1901 julkaistiin Hugo de Vriesin muutosteoria (mutaatio): Experiments and Observations on the Heredity of Species in the Plant Kingdom.
- Vuonna 1905 termin "genetiikka" loi William Batson.
- Vuonna 1909 W. Johansen esitteli käsitteen perinnöllinen yksikkö - geeni.
- 1913 Alfred Sturtevant tekee maailman ensimmäisen geenikartan.
- 1953 Jason Watson ja Francis Crick selvittivät ensin DNA:n rakenteen.
- Vuonna 1970 havaittiin, että geneettinen koodi koostuu kolmosista.
- Vuonna 1970 Haemophilus influenzae -bakteeria tutkittaessa pystyttiin havaitsemaan restriktioentsyymejä, mikä mahdollistaa DNA-molekyylien leikkaamisen ja liittämisen.
Toinen vaihe
Uuden tieteen kehityksen toinen vaihe alkoi, kun geenitutkijat alkoivat tehdä kokeita muuttaakseen DNA:n rakennetta lisäämällä, poistamalla ja korvaamalla geenejä. Genetiikan alan löytöjen soveltaminen käytännön tarkoituksiin:
- 1972. Ensimmäiset näytteet muuntogeenisista kasveista.
- Vuonna 1994 ensimmäinenGMO-ruoat - tomaatit.
- 2003. Ihmisen DNA:n salaus. Tämä mahdollisti sikiön geneettisten sairauksien diagnosoinnin jo raskauden alkuvaiheessa.
- 2010 vuosi. Organismin luominen keinotekoisella DNA:lla laboratoriossa.
- Vuonna 2015 ensimmäinen geneettisesti muunneltu eläin, Atlantin lohi, tuli myyntiin.
Ihmisen DNA:n salaus
Tärkein löytö nykyajan genetiikan historiassa on ihmisen DNA:n täydellinen dekoodaus. Tämän ansiosta oli mahdollista selvittää paitsi yksittäisen henkilön että koko ihmiskunnan koko sukutaulu. Tuli mahdolliseksi ennustaa perinnöllisten sairauksien ilmaantumisen ja kehittymisen todennäköisyys ihmisillä sekä hoitaa vakavia sairauksia varhaisessa kehitysvaiheessa tai estää lapsen syntymä, jolla on vakavia geneettisiä poikkeavuuksia.
Tässä mielessä genetiikkaa kuitenkin arvostellaan usein eugeniikkaan verrattuna. Ihmisen DNA:n mysteerin selvittäminen sekä kyky hallita sen rakennetta ja saada haluttuja ominaisuuksia omaavia ihmisiä ovat johtaneet eettisten ongelmien syntymiseen. Ihmiskunnan historiassa oli aikoja, jolloin eugeniikan ideat ja genetiikan tieteelliset löydöt johtivat ihmisten joukkotuhoon kansallisella tai rodullisella perusteella.
Geenitekniikka
Jos ihmisten suhteen kaikki geneettiset kokeet ovat kiellettyjä, niin eläinten ja kasvien os alta tällaiset kokeet jatutkimus ei ole vain sallittua. Niitä kannustavat v altiot, suuret maatalous- ja lääkeyhtiöt. Joidenkin geenitieteilijöiden kritiikistä huolimatta geneettisesti muunnettujen kasvien tuotannon edistystä on käytetty pitkään. Nykyään lähes kaikki soija on geneettisesti muunneltua. Joitakin GMO-kasveja on käytetty maataloudessa yli 40 vuoden ajan.
Geneettisesti muunnetut viljelykasvit ovat täysin vaarattomia ihmisille, mutta samalla ne antavat vakaan korkean sadon, kestävät huonoja sääolosuhteita ja loisia. Niiden viljely vaatii vähemmän lannoitetta, mikä tarkoittaa, että tällaiset viljelykasvit sisältävät vähemmän nitraatteja ja muita ihmisille haitallisia aineita. Mutta aika-testattuja lajikkeita on vähän. Suurin osa olemassa olevista GMO-kasveista ilmestyi alle 30 vuotta sitten, ja niiden vaikutuksia ihmisiin ymmärretään edelleen huonosti.
Geenitekniikka on kuitenkin jo osoittanut, että nykyajan genetiikan aihe ja tehtävät eivät rajoitu laboratoriotutkimuksiin ja kokeisiin. Tämä on uusi tiede, joka auttaa ihmisiä sopeutumaan planeetan uusiin elämänolosuhteisiin ja tarjoamaan itselleen tarvittavaa ruokaa.
Kuka on geneetikko? Millä aloilla hän voi työskennellä?
Geneetikko on asiantuntija, joka tutkii ihmisen ja muiden elävien olentojen geneettisen materiaalin rakennetta ja muutoksia. Hän tutkii perinnöllisyyden mekanismeja ja malleja. Geenitutkijan ammatti on saanut eniten leviämistä lääketieteessä, lääkkeissä ja maataloudessa. Tieteellisten saavutusten käyttöGeenitutkimuksen ala on mahdollistanut uudentyyppisten lääkkeiden kehittämisen hemofiliaan ja muihin vanhemmilta lapsille periytyviin sairauksiin.
On mahdollista määrätä lääkkeitä, jotka eivät aiheuta potilaalle allergista reaktiota tai ovat hänelle hyödyttömiä. Lähitulevaisuudessa hoito määrätään yksilöllisesti tietyn henkilön DNA-testien tuloksena saatujen tietojen perusteella. Oikeuslääketieteessä genetiikka auttaa löytämään rikollisen hiki-, veren- ja ihohiukkasten perusteella.
Genetiikka lääketieteessä
Lääketieteen alalla työskentelevän geneetikon tulee tuntea genetiikan perusteet, osata käyttää elektronimikroskooppia, spektrometriä ja työskennellä erityisillä tietokoneohjelmilla. Analyysimateriaalina lääkäri käyttää potilaan laskimoverta, vanupuikkoa suun limakalvosta, istukan nestettä, ts. hänen on tiedettävä, miten ja milloin ottaa näytteitä analysointia varten.
Kuka on geneetikko? Useimmiten tämä nimi tarkoittaa lääkäriä, mutta geenitekniikan ja geneettisen agronomin ammatista tulee lopulta nykyistä yleisempi käsite. Genetiikan tieteellisten saavutusten ulottuvuus vain laajenee.
