Історія генетики. Все про науку

ГЕНЕТИКАголовне про науку. БРУНЬКО ЯРОСЛАВ

Генетика — наука про спадковість і мінливість ознак організмів, методи управління ними та організацію спадкового матеріалу; розділ біології. Слово «генетика» було уперше запропоновано для того, щоб описати знання про спадковість та мінливість, визначним британським вченим Вільямом Бетсоном в особистому листі до Адама Седжвіка (18 квітня 1905). Уперше Бетсон ужив слово «генетика» публічно на Третій міжнародній конференції з гібридизації рослин (Лондон, Англія) у 1906. Основним завданням генетики є розроблення методів управління спадковістю та мінливістю з метою отримання необхідних людству форм організмів, регуляції формування їхніх природних і штучних популяцій, вивчення природи генетичних хвороб, розв'язання проблем стійкості природних і штучних популяцій видів.

Основні напрямки досліджень: Генетика людини. Генетика рослин. Генетика тварин. Генетика мікроорганізмів. Генетика індивідуального розвитку. Геноміка. Молекулярна генетика. Медична генетика. Цитогенетика. Генетика популяцій. Еволюційна генетика. Генетична інженерія. Психогенетика. Генотерапія та редагування генома.

Початкові знання з генетики пов'язані із такими процесами, як одомашнення та схрещування тварин і рослин ще у прадавні часи. Сьогодні методи генетики — гомозиготний стан (коли обидві копії гена рецесивні, і домінантного гена немає у конкретно взятої особи). Кодомінантність — це така властивість генів, коли обидві риси домінантні одночасно, і обидві риси у цьому випадку будуть присутні у фенотипі. Фраза «закодувати» досить часто уживається, щоб позначити інформацію, яка міститься у генах, і необхідна для певної структури білка: «гени кодують білки». Найпростіша концепція — «один ген — один поліпептид (один білок)». Але один ген може кодувати і велику кількість різних поліпептидів у залежності від регуляції його транскрипції (альтернативний сплайсинг). Гени кодують нуклеотидну послідовність месенджер-РНК, або м. РНК, транспортних РНК (т. РНК) та рибосомальних РНК (р. РНК). Усі ці види РНК необхідні для синтезу білків. Гени впливають на зовнішність усіх організмів, у тому числі і людей, а також і на поведінку. На ці характеристики також впливають умови зовнішнього середовища та інші фактори. Ідентичні генетично близнята, які по суті є «клонами» унаслідок раннього поділу ембріону, мають однакову ДНК, але різні риси характеру, різні відбитки пальців тощо. Генетично ідентичні рослини накопичують різні за розміром та насиченістю жирні кислоти в залежності від температури зовнішнього середовища. Зародження генетики можна прослідкувати ще у доісторичні часи. Спостереження над закономірностями успадкування ознак використовувались людиною в лікуванні хвороб. На Вавилонських глиняних плитках указувалися можливі риси при схрещуванні коней. У стародавньому світі рабам не дозволялося народжувати дітей — так сподівалися сприяти поліпшенню спадкових якостей населення своєї країни. Але основи сучасних уявлень про механізми спадковості були закладені тільки у середині 19 століття.

Два ланцюги ДНК тримаються разом завдяки слабким зв'язкам (водневий зв'язок). Залишку цукру (пентози дезоксирибози) у ланцюгах виділені блакитним кольором.

На початку 20 століття роботи Менделя звернули на себе увагу у зв'язку із дослідженнями Карла Корреса, Еріха фон Чермака та Гуго де Фриза у сфері гібридизації рослин. Вони підтвердили основні висновки про незалежне наслідування ознак і про чисельні співвідношення при розщепленні ознак у нащадків. Невдовзі англійський натураліст Вільям Бетсон запропонував назву нової наукової дисципліни — Генетика. У 1909 році ботанік із Данії Вільгельм Йоганнсен запропонував слово ген. Важливим доробком є також хромосомна теорія спадковості Томаса Ганта Моргана і його учнів. Ці автори працювали із дрозофілою (Drosophila melanogaster). Вивчення закономірностей зчепленого успадкування дозволило шляхом аналізу результатів схрещування скласти карти розташування генів у «групах зчеплення», а також зіставити групи зчеплення із хромосомами (1910–1913 роки). У СРСР із 1930-тих до 1960-тих класична генетика вважалась ідеалістичною псевдонаукою, а за істинну генетику приймалися ідеї Т. Д. Лисенка, І. І. Презента, О. Б. Лепешинської, Т. М. Бошьяна та інш. (так звана «мічурінська генетика»). Епоха молекулярної генетики розпочинається у 1940—1950 роках. У той час була доведена роль ДНК у передачі спадкової інформації. Найважливішими кроками стали розшифрування структури ДНК, створення теорії про триплетність генетичного коду, опис механізму біосинтезу білків, відкриття рестріктаз та сиквенс (встановлення послідовності нуклеотидів) ДНК.