Danes so besede in izrazi, kot so DNK, genski inženiring, gensko spremenjena živila (GSO), postali splošno znani. Kljub temu, da genetika kot znanost obstaja že več kot sto let, še vedno ni jasne opredelitve, kdo je genetik in kaj počne. Ali je ta specialnost poklic, in če je, na katero področje dejavnosti spada: znanost ali medicina? Dvoumen je tudi odnos družbe do rezultatov dela genetikov. Še vedno se razpravlja o tem, ali so GSO živila škodljiva ali koristna za ljudi.
Genetika - rojstvo nove znanosti
Ustanovitelj genetike je Gregor Johann Mendel. Čeprav so bili pred njim znanstveniki, ki so poskušali razložiti, kako poteka prenos dednih lastnosti s staršev na otroke, vendar te teorije niso temeljile na dejstvih. Torej je bila teorija Charlesa Darwina, da se prenos dednih lastnosti izvaja s krvjo, eksperimentalno ovržena v času življenja znanstvenika.
Mendel je prvi znanstvenik, ki mu je uspelougotoviti, kako poteka prenos dednih lastnosti. To je odkril tako, da je izvedel vrsto poskusov s semeni vrtnega graha, s katerimi je delal dve leti. Rezultati raziskav so postali temelj za nova odkritja in razvoj genetike kot znanosti. Zato Mendel velja za utemeljitelja genetike. Bil je prvi, ki je predstavil idejo, da se prenos dednih lastnosti izvaja na celični ravni. Bil je prvi, ki je odkril zakonitosti prenosa dednih informacij. Ugotovil je, da obstajata dve vrsti dednih lastnosti: recesivna in dominantna, med katerima je boj.
Kratka biografija ustanovitelja genetike
Prvi genetik se je rodil 20. julija 1822 v Heinzendorfu, majhni vasici na moravsko-šlezijski meji. Johann Mendel je svojo prvo izobrazbo dobil v navadni podeželski šoli. Potem ko je vstopil v gimnazijo v Troppauu, kjer je študiral 6 let. Diplomiral je leta 1840.
Leta 1843 je postal menih v avguštinskem samostanu sv. Tomaža v Brunnu, kjer je dobil novo ime Gregor. Od 1844 do 1848 je študiral na teološkem inštitutu Brunn. Leta 1847 je prejel duhovništvo. Ves čas Mendel ni nehal poučevati. Samostojno študiral grščino in matematiko. Čeprav ni opravil izpitov, se je lahko ukvarjal s poučevanjem.
V letih 1849-1851 je poučeval matematiko, latinščino ingrški. V obdobju 1851-1853 je po rektorjevi zaslugi začel s študijem naravoslovja na dunajski univerzi. Mendel je študiral naravoslovje, eden od njegovih učiteljev pa je bil Franz Unger, eden prvih citologov na svetu. Na Dunaju se je Mendel začel zanimati za znanstvene raziskave na področju hibridizacije rastlin. Začel je samostojno izvajati poskuse in opazovanja z določenimi vrstami rastlin in živali. Najpomembnejši znanstveni prispevek so bili njegovi poskusi z vrtnim grahom, o katerih je pripravil poročilo.
Leta 1865 je dvakrat, 8. februarja in 8. marca, imel predstavitev pred Društvom naravoslovcev v Brunnu. Poročilo se je imenovalo "Poskusi na rastlinskih hibridih." Poročilo je bilo naknadno reproducirano in razdeljeno. Mendel je sam izdelal 40 kopij svojega dela in ga poslal večjim botaničnim znanstvenikom, vendar od njih nikoli ni prejel priznanja. Njegovo delo je bilo pozneje priznano, vendar takrat še ni bilo znanja o genetiki in o tem, kdo je genetik. To je bilo prvo delo na tem področju znanja.
zgodovina razvoja
Zgodovino razvoja genetike lahko razdelimo na dve stopnji. Prva faza vključuje odkritje zakona o prenosu dednih lastnosti po Mendelu, odkritje kromosomov, DNK, kemične sestave genov in njihove strukture.
Druga faza - ko so genetski znanstveniki odkrili način za spremembo strukture DNK, preureditev genov, uvedbo in odstranitev njenih posameznih delov in celo ustvarili popolnoma nove organizme z želenimi lastnostmi. Na tej stopnji je prišlo do popolnega dekodiranja DNK ljudi, živali in rastlin (le nekaj).
prva stopnja
Na prvi stopnji razvoja genetike kot znanosti so se zgodila naslednja odkritja:
- Leta 1865 je Gregor Mendel izdelal poročilo na temo "Poskusi na rastlinskih hibridih." To delo je bilo osnova genetike, čeprav še ni obstajalo kot znanost.
- Leta 1869 je Friedrich Miescher odkril obstoj DNK kot glavne sestavine celičnega jedra. Imenoval ga je nuklein.
- Leta 1901 je bila objavljena Huga de Vriesova teorija spremembe (mutacije): Eksperimenti in opazovanja o dednosti vrst v rastlinskem kraljestvu.
- Leta 1905 je izraz "genetika" skoval William Batson.
- Leta 1909 je W. Johansen predstavil koncept dedne enote - gena.
- 1913 Alfred Sturtevant naredi prvi genetski zemljevid na svetu.
- 1953 Jason Watson in Francis Crick sta prva dešifrirala strukturo DNK.
- Leta 1970 je bilo ugotovljeno, da je genetska koda sestavljena iz trojčkov.
- Leta 1970 je bilo pri preučevanju bakterije Haemophilus influenzae mogoče odkriti restrikcijske encime, ki omogočajo izrezovanje in lepljenje delov molekul DNK.
Druga stopnja
Druga faza v razvoju nove znanosti se je začela, ko so genetski znanstveniki začeli izvajati eksperimente za spreminjanje strukture DNK z dodajanjem, odstranjevanjem in zamenjavo genov. Uporaba odkritij na področju genetike v praktične namene:
- 1972. Pridobivanje prvih vzorcev gensko spremenjenih rastlin.
- Leta 1994 je bil prviGSO hrana - paradižnik.
- 2003. Dešifriranje človeške DNK. To je omogočilo diagnosticiranje genetskih bolezni pri plodu v zgodnjih fazah nosečnosti.
- 2010 leto. Ustvarjanje organizma z umetno DNK v laboratoriju.
- Leta 2015 je šla v prodajo prva gensko spremenjena žival, atlantski losos.
Dešifriranje človeške DNK
Najpomembnejše odkritje v sodobni zgodovini genetike je popolno dekodiranje človeške DNK. Zahvaljujoč temu je bilo mogoče ugotoviti ne le celoten rodovnik tako posamezne osebe kot celotnega človeštva. Postalo je mogoče napovedati verjetnost pojava in razvoja dednih bolezni pri ljudeh, poleg tega pa zdraviti resne bolezni v zgodnji fazi razvoja ali preprečiti rojstvo otroka s hudimi genetskimi nepravilnostmi.
Vendar je v tem smislu genetika pogosto kritizirana v primerjavi z evgeniko. Odkrivanje skrivnosti človeške DNK, skupaj s sposobnostjo nadzora nad njeno strukturo in pridobivanjem ljudi z želenimi lastnostmi, je privedlo do pojava etičnih težav. V zgodovini človeštva so bila obdobja, ko so ideje evgenike in znanstvena odkritja v genetiki privedle do množičnega iztrebljanja ljudi na nacionalni ali rasni podlagi.
genski inženiring
Če so v zvezi z ljudmi kakršni koli genetski poskusi prepovedani, potem v zvezi z živalmi in rastlinami takšni poskusi inraziskave niso samo dovoljene. Spodbujajo jih države, velika kmetijska in farmacevtska podjetja. Kljub kritikam nekaterih genetskih znanstvenikov se že dolgo uporablja napredek v proizvodnji gensko spremenjenih rastlin. Danes je skoraj vsa soja gensko spremenjena. Nekatere GSO rastline se uporabljajo v kmetijstvu že več kot 40 let.
Gensko spremenjeni pridelki so za človeka popolnoma neškodljivi, hkrati pa dajejo stabilen visok pridelek, so odporni na slabe vremenske razmere in parazite. Njihova pridelava zahteva manj gnojil, kar pomeni, da takšni pridelki vsebujejo manj nitratov in drugih za človeka škodljivih snovi. Toda časovno preizkušenih sort je malo. Večina obstoječih gensko spremenjenih pridelkov se je pojavila pred manj kot 30 leti, njihovi učinki na ljudi pa so še vedno slabo razumljeni.
Vendar pa je genski inženiring že dokazal, da predmet in naloge sodobne genetike niso omejeni na laboratorijske raziskave in eksperimente. To je nova znanost, ki bo ljudem pomagala, da se prilagodijo novim razmeram življenja na planetu in si zagotovijo potrebno hrano.
Kdo je genetik? Na katerih področjih lahko dela?
Genetik je specialist, ki preučuje strukturo in spremembe v genskem materialu ljudi in drugih živih bitij. Raziskuje mehanizme in vzorce dednosti. Poklic genetika je najbolj razširjen v medicini, farmaciji in kmetijstvu. Uporaba znanstvenih dosežkov vPodročje genetskih raziskav je omogočilo razvoj novih vrst zdravil za hemofilijo in druge bolezni, ki so podedovane od staršev do otrok.
Postalo je možno predpisovanje zdravil, ki pri bolniku ne bodo povzročila alergijske reakcije ali pa bodo zanj neuporabna. Zdravljenje v bližnji prihodnosti bo predpisano individualno, na podlagi informacij, pridobljenih kot rezultat testiranja DNK določene osebe. V forenziki genetika pomaga najti zločinca po delcih znoja, krvi, kože.
Genetika v medicini
Genetik, ki dela na medicinskem področju, mora poznati osnove genetike, znati uporabljati elektronski mikroskop, spektrometer in delati s posebnimi računalniškimi programi. Kot material za analizo zdravnik uporabi pacientovo vensko kri, bris iz ustne sluznice, placentno tekočino, t.j. vedeti mora, kako in kdaj vzeti vzorce za analizo.
Kdo je torej genetik? Najpogosteje to ime pomeni zdravnika, vendar bo poklic genskega inženirja in genetskega agronoma sčasoma postal pogostejši pojem, kot je zdaj. Obseg znanstvenih dosežkov na področju genetike se bo le širil.
