Genetika

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.

Genetika (gr. γεννώ = gimdyti) - biologijos mokslo šaka tirianti genus, paveldimumo dėsnius, kintamumą. Terminą "genetika" paveldimumo tyrimams apibūdinti pirmą kartą pasiūlė anglų mokslininkas William Bateson 1905 m. balandžio 18 d. rašytame laiške Adam'ui Sedgewikck'ui.

Genetikos žinias žmonės ėmė taikyti jau priešistorėje, išvedinėdami augalų ir gyvūnų veisles. Genų nulemtas paveldimumas yra labai svarbus, bet ne vienintelis faktorius, įtakojantis organizmų išvaizdą bei elgesį. Tam tikrą įtaką daro aplinkos poveikis bei atsitiktiniai faktoriai. Kiek lemiamas yra paveldimumas galima mayti stebėdami monozigotinius ("identiškus") dvynius, kurie turi vienodą DNR, bet skirtingas asmenybes bei pirštų antspaudus.

Pastaruoju metu taikytinas genomikos terminas, kuris apima platesnius daugelio genų tarpusavio (genas-genas) bei aplinkos (genas-aplinka) sąveikų tyrinėjimus tuo pačiu metu.

Turinys

[taisyti] Istorija

Genetikos pradininku laikomas Gregoras Mendelis, austrų vienuolis, 1865 m. pranešime "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Augalų kryžminimo eksperimentai") Brno gamtos istorijos draugijai nurodęs tam tikrų žirnių charakteristikų paveldimumo dėsningumus ir parodęs, kad jie gali būti aprašyti remiantis matematinės statistikos principais. Mokslininkas nustatė kaip paveldėjimo požymiai yra perduodami iš kartos į kartą. Brno mieste dabar galima rasti G. Mendelio biblioteką ir muziejų.

To meto mokslininkai Mendelio darbų nesuprato ir neįvertino iki pat XX a. pradžios, kai jau po G. Mendelio mirties jo tyrimai buvo atrasti iš naujo.

Lygiagrečiai Mendelio darbams, beveik tuo pat metu (1842-1859) Čarlzas Darvinas suformulavo evoliucijos teoriją.

1953 m. baigėsi klasikinės genetikos era ir buvo padėti molekulinės genetikos pamatai. J. Watson'as ir F. Crick'as, pasinaudodami R. Franklin kristalografiniais DNR analizės duomenimis, Nature žurnale paskelbė dvigrandės DNR spiralės struktūrą (1963 m. jiems buvo suteikta Nobelio premija).

[taisyti] Svarbesni genetikos ir genomikos įvykiai

  • 1859 m. - Č. Darvinas išleidžia "Rūšių kilmę" (The Origin of Species),
  • 1865 m. - G. Mendelis suformuluoja paveldimumo dėsnius,
  • 1903 m. - atrandama chromosomų reikšmė paveldimumui,
  • 1905 m. - A. Garrod suformuluoja įgimtų žmogaus metabolizmo klaidų koncepciją; William Bateson įveda "genetikos" sąvoką,
  • 1910 m. - Thomas Hunt Morgan parodo, kad genai yra chromosomose,
  • 1911-1919 m. - T. Morgano mokykla: Drosopfila melanogaster era - chromosominė teorija, krosingoveris, pirmieji linijiniai genolapiai,
  • 1927 m. - fiziniai genų pasikeitimai pradedami vadinti mutacijomis,
  • 1944 m. - įrodoma, kad DNR yra genetinė medžiaga,
  • 1953 m. - nustatoma dvispiralė DNR struktūra (James D. Watson ir Francis Crick),
  • 1956 m. - nustatoma, kad normalaus žmogaus chromosomų skaičius yra 46,
  • 1966 m. - genetinio kodo struktūra,
  • 1972 m. - rekombinantinė DNR technologija,
  • 1977 m. - F. Sanger, A. Maxam ir W. Gilbert - DNR sekvenavimo metodų sukūrimas,
  • 1982 m. - GeneBank sukūrimas,
  • 1985 m. - PGR atradimas (Mullis),
  • 1990 m. - pradėtas žmogaus genomo projektas (manoma, kad žmogus turi ~100000 genų),
  • 2000 m. - sekvenuoti Arabidopsis thaliana ir Drosophila melanogaster genomai,
  • 2002 m. - galutinis Mus musculus (pelės) genomo sekvenavimo variantas,
  • 2003 m. - paskelbtas galutinis žmogaus Homo sapiens genomo sekvenavimo variantas. Nurodomas tikėtinas 30000-35000 genų skaičius,
  • 2004 m. - spalio mėn. nurodomas 20000-25000 genų skaičius.

[taisyti] Genetikos tyrimo sritys

[taisyti] Klasikinė genetika

Klasikinė genetika apima genetikos metodus, taikytus iki atsirandant molekulinei biologijai. Nors genetikos žinios atsiradus molekulinei biologijai žymiai išsiplėtė, dalis ankstesnių atradimų tebėra naudingi ir galiojantys (pvz., Mendelio dėsniai).

[taisyti] Klinikinė genetika

Genetikos žinios taikomos diagnozuojant ir gydant genetinių sutrikimų ar sindromų sukeltas ligas. Žr. genetinis konsultavimas.

[taisyti] Molekulinė genetika

Molekulinė genetika remiasi klasikinės genetikos pagrindais, tačiau labiau domisi genų struktūra ir funkcionavimu molekuliniame (DNR) lygmenyje. Taikomi klasikinės genetikos (kryžminimosi) ir molekulinės biologijos metodai. Svarbi molekulinės genetikos sritis yra molekulinės informacijos naudojimas nustatant kilmės modelius ir tuo pačiu teisingą mokslinę organizmų klasifikaciją - tai vadinama molekuline sistematika.

Pagrindinė rutininė technika PGR - polimerazinė grandininė reakcija - pamatinis visų tolimesnių tyrimų etapas, leidžiantis selektyviai pagausinti dominantį DNR fragmentą.

[taisyti] Populiacinė genetika

Tiriami genetiniai reiškiniai populiacijose. Aiškinami rūšių adaptacijos ir specializacijos mechanizmai.

[taisyti] Citogenetika

Pagrindinis citogenetikos tyrimo objektas - chromosomos, jų struktūros bei kiekio pokyčiai, stambios delecijos. Tiriama mikroskopuojant, taikant molekulinius fluorochromais žymėtus DNR zondus (FISH (fluorescence in situ hybridysation) technika) etc. Taip yra diagnozuojamos chromosominės ligos.

[taisyti] Susijusios tyrimų sritys

Iš genetikos ir biochemijos disciplinų išaugo molekulinės biologijos mokslas. Genetika glaudžiai siejama su genų inžinerija, kai organizmo DNR yra keičiama siekiant tam tikrų praktinių tikslų.

Pastarųjų metų įvairių organizmų genomų (tame tarpe ir Homo sapiens) sėkmingas sekvenavimas genetiką pavertė interdiscipilinariniu mokslu, kur glaudžiai persipina molekulinė biologija, bioinformatika, farmakologija, antropologija, sociologija, teismo medicina ir kt. disciplinos.

[taisyti] Genetika kitose mokslo šakose

Genetikos principai taikomi ir kitose srityse, bei nagrinėjami įvairiose mokslo šakose.

[taisyti] Taip pat žiūrėkite

[taisyti] Išorinės nuorodos

Pagrindinės biologijos šakos
Anatomija | Astrobiologija | Biochemija | Bioinformatika | Botanika | Citologija | Ekologija | Evoliucinė biologija | Fiziologija | Genetika | Genomika | Gyvybės kilmė | Jūrų biologija | Mikologija | Mikrobiologija | Molekulinė biologija | Neurobiologija | Paleontologija | Parazitologija | Taksonomija | Zoologija | Žmogaus biologija