Oggi parole ed espressioni come DNA, ingegneria genetica, alimenti geneticamente modificati (OGM) sono diventate ampiamente conosciute. Nonostante il fatto che la genetica come scienza esista da più di cento anni, non esiste ancora una definizione chiara di chi sia un genetista e cosa faccia. Questa specialità è una professione e, se sì, a quale campo di attività appartiene: scienza o medicina? Anche l'atteggiamento della società nei confronti dei risultati del lavoro dei genetisti è ambiguo. Si discute ancora se gli alimenti OGM siano dannosi o benefici per l'uomo.
Genetica: la nascita di una nuova scienza
Il fondatore della genetica è Gregor Johann Mendel. Sebbene prima di lui ci fossero scienziati che hanno cercato di spiegare come passa la trasmissione dei tratti ereditari dai genitori ai figli, ma queste teorie non erano basate sui fatti. Quindi, la teoria di Charles Darwin secondo cui la trasmissione dei tratti ereditari avviene attraverso il sangue è stata confutata sperimentalmente durante la vita dello scienziato.
Mendel è il primo scienziato che è riuscito a farlostabilire come avviene la trasmissione dei tratti ereditari. Lo scoprì conducendo una serie di esperimenti con i semi dei piselli, con i quali lavorò per due anni. I risultati della ricerca sono diventati la base per nuove scoperte e lo sviluppo della genetica come scienza. Ecco perché Mendel è considerato il fondatore della genetica. Fu il primo a proporre l'idea che la trasmissione dei tratti ereditari avvenga a livello cellulare. Fu il primo a scoprire le leggi della trasmissione delle informazioni ereditarie. Ha scoperto che ci sono due tipi di tratti ereditari: recessivi e dominanti, tra i quali c'è una lotta.
Breve biografia del fondatore della genetica
Il primo genetista nacque il 20 luglio 1822 a Heinzendorf, un piccolo villaggio situato al confine tra Moravia e Slesia. Johann Mendel ha ricevuto la sua prima istruzione in una normale scuola rurale. Dopo è entrato nella palestra di Troppau, dove ha studiato per 6 anni. Si laureò nel 1840.
Nel 1843 divenne monaco presso il monastero agostiniano di S. Tommaso a Brunn, dove ricevette il nuovo nome Gregor. Dal 1844 al 1848 studiò al Brunn Theological Institute. Nel 1847 ricevette il sacerdozio. Per tutto il tempo Mendel non ha smesso di insegnare. Ha studiato greco e matematica in modo indipendente. Anche se non ha superato gli esami, è stato in grado di impegnarsi in attività di insegnamento.
Nel 1849-1851 insegnò matematica, latino eGreco. Nel periodo 1851-1853, grazie al rettore, iniziò gli studi di storia naturale presso l'Università di Vienna. Mendel studiò scienze naturali e uno dei suoi insegnanti fu Franz Unger, uno dei primi citologi al mondo. Mentre era a Vienna, Mendel si interessò alla ricerca scientifica nel campo dell'ibridazione delle piante. Iniziò a condurre autonomamente esperimenti e osservazioni con alcuni tipi di piante e animali. Il contributo scientifico più significativo sono stati i suoi esperimenti con i piselli, a seguito dei quali ha preparato un rapporto.
Nel 1865, due volte, l'8 febbraio e l'8 marzo, fece una presentazione davanti alla Società dei Naturalisti a Brunn. Il rapporto si chiamava "Esperimenti sugli ibridi vegetali". Il rapporto è stato successivamente riprodotto e distribuito. Lo stesso Mendel fece 40 copie del suo lavoro e lo inviò ai maggiori scienziati botanici, ma da loro non ricevette mai riconoscimenti. Il suo lavoro è stato riconosciuto in seguito, ma a quel tempo non esistevano ancora conoscenze sulla genetica e su chi fosse un genetista. È stato il primo lavoro in questo campo della conoscenza.
Cronologia dello sviluppo
La storia dello sviluppo della genetica può essere divisa in due fasi. La prima fase comprende la scoperta della legge di trasmissione dei tratti ereditari da parte di Mendel, la scoperta dei cromosomi, del DNA, della composizione chimica dei geni e della loro struttura.
La seconda fase - quando gli scienziati genetici hanno scoperto un modo per cambiare la struttura del DNA, riorganizzare i geni, introdurre e rimuovere le sue singole sezioni e persino creare organismi completamente nuovi con le proprietà desiderate. A questo punto, c'era una decodifica completa del DNA di esseri umani, animali e piante (solo alcuni).
Prima fase
Nella prima fase dello sviluppo della genetica come scienza, sono avvenute le seguenti scoperte:
- Nel 1865, Gregor Mendel fece un rapporto sull'argomento "Esperimenti sugli ibridi vegetali". Questo lavoro ha costituito la base della genetica, sebbene non esistesse ancora come scienza.
- Nel 1869, Friedrich Miescher scoprì l'esistenza del DNA come componente principale del nucleo cellulare. Lo chiamò nuclein.
- Nel 1901 fu pubblicata Theory of Change (Mutation): Experiments and Observations on the Heredity of Species in the Plant Kingdom di Hugo de Vries.
- Nel 1905, il termine "genetica" fu coniato da William Batson.
- Nel 1909, W. Johansen introdusse il concetto di unità ereditaria - gene.
- 1913 Alfred Sturtevant realizza la prima mappa genetica del mondo.
- 1953 Jason Watson e Francis Crick decifrarono per la prima volta la struttura del DNA.
- Nel 1970 si scoprì che il codice genetico consiste di triplette.
- Nel 1970, durante lo studio del batterio Haemophilus influenzae, è stato possibile rilevare gli enzimi di restrizione, che consentono di tagliare e incollare sezioni di molecole di DNA.
Secondo stadio
La seconda fase dello sviluppo della nuova scienza iniziò quando gli scienziati genetici iniziarono a condurre esperimenti per cambiare la struttura del DNA aggiungendo, rimuovendo e sostituendo i geni. Applicazione delle scoperte nel campo della genetica per scopi pratici:
- 1972. Ottenere i primi campioni di piante geneticamente modificate.
- Nel 1994, il primoAlimenti OGM - pomodori.
- 2003. Decifrare il DNA umano. Ciò ha permesso di diagnosticare malattie genetiche nel feto nelle prime fasi della gravidanza.
- 2010 anno. Creazione di un organismo con DNA artificiale in laboratorio.
- Nel 2015, il primo animale geneticamente modificato, il salmone atlantico, è stato messo in vendita.
Decifrare il DNA umano
La scoperta più importante nella storia moderna della genetica è la completa decodifica del DNA umano. Grazie a ciò, è stato possibile scoprire non solo l'intero pedigree sia di una singola persona che dell'intera umanità. È diventato possibile prevedere la probabilità della comparsa e dello sviluppo di malattie ereditarie nell'uomo, inoltre, per curare malattie gravi in una fase iniziale dello sviluppo o prevenire la nascita di un bambino con gravi anomalie genetiche.
Tuttavia, in questo senso, la genetica è spesso criticata, rispetto all'eugenetica. Svelare il mistero del DNA umano, insieme alla capacità di controllarne la struttura e ottenere persone con le proprietà desiderate, ha portato all'emergere di problemi etici. Ci sono stati periodi nella storia dell'umanità in cui le idee sull'eugenetica e le scoperte scientifiche nel campo della genetica hanno portato allo sterminio di massa di persone su base nazionale o razziale.
Ingegneria genetica
Se in relazione alle persone sono vietati esperimenti genetici, in relazione ad animali e piante tali esperimenti ela ricerca non è solo consentita. Sono incoraggiati dagli stati, dalle grandi aziende agricole e farmaceutiche. Nonostante le critiche di alcuni scienziati genetici, i progressi nella produzione di piante geneticamente modificate sono stati utilizzati per molto tempo. Oggi quasi tutta la soia è geneticamente modificata. Alcune piante OGM sono utilizzate in agricoltura da oltre 40 anni.
Le colture geneticamente modificate sono assolutamente innocue per l'uomo, ma allo stesso tempo danno un alto rendimento stabile, sono resistenti alle intemperie e ai parassiti. La loro coltivazione richiede meno fertilizzanti, il che significa che tali colture contengono meno nitrati e altre sostanze nocive per l'uomo. Ma le varietà testate nel tempo sono poche. La maggior parte di tutte le colture OGM esistenti sono apparse meno di 30 anni fa e i loro effetti sugli esseri umani sono ancora poco conosciuti.
Tuttavia, l'ingegneria genetica ha già dimostrato che l'argomento ei compiti della genetica moderna non si limitano alla ricerca e agli esperimenti di laboratorio. Questa è una nuova scienza che aiuterà le persone ad adattarsi alle nuove condizioni di vita sul pianeta ea fornirsi il cibo necessario.
Chi è un genetista? In quali aree può lavorare?
Un genetista è uno specialista che studia la struttura e i cambiamenti nel materiale genetico degli esseri umani e di altri esseri viventi. Esplora i meccanismi e gli schemi dell'ereditarietà. La professione di genetista ha ricevuto la massima diffusione in medicina, farmaceutica e agricoltura. Utilizzo dei risultati scientifici inIl campo della ricerca genetica ha consentito lo sviluppo di nuovi tipi di farmaci per l'emofilia e altre malattie ereditate dai genitori ai figli.
È diventato possibile prescrivere farmaci che non provocheranno una reazione allergica nel paziente o saranno inutili per lui. Il trattamento nel prossimo futuro sarà prescritto individualmente, sulla base delle informazioni ottenute a seguito del test del DNA di una determinata persona. In medicina legale, la genetica aiuta a trovare il criminale grazie a particelle di sudore, sangue, pelle.
Genetica in medicina
Un genetista che lavora in campo medico deve conoscere le basi della genetica, essere in grado di utilizzare un microscopio elettronico, uno spettrometro e lavorare con speciali programmi per computer. Come materiale per l'analisi, il medico utilizza il sangue venoso del paziente, un tampone della mucosa orale, il liquido placentare, ad es. deve sapere come e quando prelevare campioni per l'analisi.
Allora chi è un genetista? Molto spesso, questo nome significa medico, ma la professione di ingegnere genetico e agronomo genetico diventerà alla fine un concetto più comune di quanto non lo sia ora. La portata delle conquiste scientifiche in genetica non potrà che espandersi.
