Genetyka – nauka, która daje życie

Genetyka jest jedną z najszybciej rozwijających się obecnie nauk biologicznych, na całym świecie naukowcy pracują na poznaniem ludzkiego genomu, rozszyfrowaniem wszystkich jego tajemnic, bo choć wiemy już bardzo dużo, to wciąż jeszcze nie mamy odpowiedzi na wiele pytań.

Co to jest genetyka?

Etymologia słowa genetyka jak w wielu przypadkach pojęć naukowych pochodzi od greki, gdzie genno znaczy dawać życie. To bardzo piękne pochodzenie, bo któraż z nauka nie chciałaby być, tą która ofiaruje życie. Jeśli chodzi o definicje genetyki, naproście rzecz ujmując jest to nauka o dziedziczności i zmienności organizmów, które oparte są na informacji zawartej w genach.

Pod nazwą genetyka występuje cała grupa nauk:

• genetyka na poziomie molekularnym – badanie DNA, RNA, mechanizmów transkrypcji itd.;
• na poziomie osobników – jak różne geny i interakcje między nimi oddziałują na fenotyp;
• na poziomie populacji – genetyka populacyjna.

Jak powstała nauka o dziedziczności?

Nie trudno się domyślić, że tajemnice dziedziczenia interesowały już ludzkość zamierzchłych czasach, na długo przed tym kiedy w V w .p.n.e greccy filozofowie doszli do oczywistego dla nas wniosku, że udział w promowaniu potomstwa muszą mieć udział  zarówno mężczyzna jak i kobieta, gdyż dzieci podobne są do ich obojga. Z kolei uczeń Arystotelesa Teofrast, spostrzegł podobieństwa między rozmnażaniem się zwierząt i roślin i zaproponował, by pojęć ?męski? i ?żeński? używać na określenie uczestników rozrodu płciowego.

Kolejne stulecia nie przyniosły wielkich odkryć w zakresie genetyki, dopiero XIX wiek zapoczątkował bardzo aktywne badania i szybki rozwój tej nauki.

Teoria ewolucji wg Darwina

Dziedzicznością zajmowało się wielu naukowców, zwłaszcza po opublikowaniu przez Karola Darwina pracy naukowej „O powstawaniu gatunków drogą naturalnego doboru czyli o utrzymywaniu się doskonalszych ras w walce o byt„, czym wstrząsnął dotychczasowymi teoriami przyrodniczymi. Jeśli chodzi o interesujące nas początki genetyki, w pracy Darwina znalazło się kilka bardzo istotnych założeń, oto one:

• W obrębie gatunków rozmnażających się płciowo, właściwie nie ma dwóch identycznych osobników.
• Niektóre z tych zmienności bezpośrednio wpływają na zdolność osobnika do przeżycia w danym środowisku.
• Większość tych zmienności jest dziedziczna.
• Osobniki mniej przystosowane do środowiska mają mniejsze zdolności przeżycia i mniejsze szanse rozmnożenia się, podczas gdy osobniki lepiej przystosowane mają większe prawdopodobieństwo przeżycia i tym samym reprodukcji.
• Osobniki, które przeżyją, mają większe szanse na przekazanie swoich dziedzicznych cech potomstwu.
• Ten wolno postępujący proces powoduje, że populacje dostosowują się do środowiska i ostatecznie, po upływie wielu pokoleń, zmienności kumulują się prowadząc do utworzenia nowych odmian gatunku, i w końcu, nowego gatunku.

Prawo dziedziczenia Mendla

Odkrycia Darwina stały się przyczyną coraz intensywniejszych badań nad istotą dziedziczenia i tak w 1865 czeski badacz Gregor Mendel na podstawie obserwacji grochu odkrył prawa dziedziczenia. Mendel udowodnił, że dziedziczenie cech grochu oparte jest o zestaw praw, które później zostały nazwane od jego nazwiska prawami Mendla. Choć jego badania zostały zignorowane przez współczesnych mu biologów, to właśnie Mendel nazywany jest ojcem genetyki.

Dopiero odkrycie i wprowadzone poprawki do teorii Mendla przez Hugo de Vries’ a dały początek współczesnej genetyce.

Współczesna genetyka

Chemiczny skład genu jeszcze przez długi czas pozostał tajemnicą, dopiero w połowie XX wieku odkryto, że DNA i RNA oraz białek to to uniwersalne czynniki określające cechy istot żywych. Za tym odkryciem stoją  Oswald Theodore Avery, Colin McLeod i Maclyn McCarty, którzy w roku 1944 dowiedli, że to właśnie DNA jest nośnikiem informacji genetycznej.

Pochodzenie słowa genetyka już wyjaśnialiśmy i wiemy, że genetyka to dawać życie, współczesne badania genetyczne dosłownie tłumaczą greckie genno, gdyż teraz genetyka tworzy życie, a genetycy są inżynierami życia.

Współczesna genetyka to przede wszystkim genetyka molekularna, a w niej od połowy lat 70 wyróżniamy również  nowy kierunek – inżynieria genetyczna, która stwarza ogromne możliwości praktyczne. Od tego czasu bardzo gwałtownie rozwinęły się biotechnologie wykorzystujące osiągnięcia genetyki, w hodowli roślin i zwierząt oraz w mikrobiologii. Inżynieria genetyczna wkracza w różne dziedziny naszego życia, przemysłu, czy farmacji.

Coraz więcej wiedzy uzyskujemy w badaniach nad chorobami dziedzicznymi człowieka, poznajemy przyczyny chorób nowotworowych, potrafimy już diagnozować i próbujemy leczyć defekty genetyczne na drodze terapii genowej. Genetyka człowieka zaczęła wykorzystywać zdobycze ze wszystkich dziedzin genetyki na potrzeby medycyny.

Równolegle z pracami nad genomami wybranych bakterii, roślin i zwierząt, zakończono już opracowanie sekwencji ludzkiego genomu, czyli całej informacji genetycznej człowieka. Mamy do czynienia z wielkim i złożonym międzynarodowym przedsięwzięciem. Program HGP (Human Genom Project), zapoczątkowany w amerykańskich laboratoriach, codziennie przynosi zaskakujące odpowiedzi i rodzi dalsze pytania.