✅15 цікавих фактів про генетику і її досягнення

Генетика – це дуже цікава наука Цікава, перш за все, для тих, хто нею займається. Незліченні професори і наукові співробітники нижчого рангу вже яке десятиліття годують обивателів історіями про свої досягнення.

Вони нескінченно відкривають, з’ясовують, розкривають і розшифровують найрізноманітніші речі. З новин генетики ми можемо дізнатися, що у бактерій є гени стійкості до антибіотиків, чому світяться черв’яки з Бермудських островів, як розмножувалися і схрещувалися народи Індокитаю в давнину, і, навіть, етична чи поки ще неможлива генетична модифікація зародків людини. Практичні рішення в досягненнях генетиків відсутні.

Окремо варто зупинитися на розпіареній куди як сильніше будь-якої поп-зірки клонованої овечки Доллі. Мало того, що, за влучним висловом одного з критиків, схожий процес отримання нової вівці за участю барана зайняв би куди як менше часу і був би набагато дешевше, ніж за участю вчених.

Доллі прожила всього половину відведеного вівцям терміну – 6 років замість 12 – 16 – так ще й померла від невідомої причини. Ось так, жила-була найвідоміша в світі овечка, спостерігалася у професорів, а померла невідомо від чого. Питання про те, заради чого починався довгостроковий і недешевий експеримент відразу відмітається як недоречний – клонували ж!

А відтоді клонували вже і собак, і котів, і верблюдів, і крокодилів, і макак, Тільки от якось тема з клонуванням поступово ставала все глухо і глухіше. Не виходило у копій тварин жити довго і щасливо. Та ще й виявилося, що копії виходять неточні – середовище все ж впливає …

У нашій країні генетика має свою історію. Про неї, мовляв, за Сталіна сказали, що це продажна дівка імперіалізму, і всю генетику знищили разом з генетиками. Насправді йшла типова для науки боротьба за фінансування і увагу влади. Одна угруповання вчених, яку очолював Т. Лисенко, говорила про виведених нових сортів рослин, підвищення врожайності і т. д.

Інша сторона хотіла займатися чистою наукою, при цьому не обіцяючи швидких або взагалі будь-яких результатів. Та й боролися не з усією генетикою, а лише з одним її відгалуженням, так званим «вейсманізмом-морганізмом».

При цьому Інститут генетики, заснований в 1933 році, не припиняв свою роботу. Він працює і зараз. А в списку досягнень радянських, а потім і російських генетиків значаться написання підручника і «велика кількість наукових робіт». Ні новими сортами рослин, ні новими породами тварин висока наука нікого не ощасливили. Вона продовжує відкривати і з’ясовувати. Зокрема, що:

1. Якщо вам пощастить побачити метелика з абсолютно різними малюнками на крилах, знайте – це гермафродит. Через генетичний збій такий метелик має і жіночі, і чоловічі ознаки.
2. У 1993 році в Сполучених Штатах народилася дівчинка. Дитина народилася здоровою, проте розвивався дуже повільно. Численні аналізи показали, що в організмі дівчинки вкорочені кінцеві ділянки хромосом, що заважає їм з’єднуватися один з одним. Дівчинка дожила до 20 років. Максимальний її вага становила 7,2 кг, вік станом зубів оцінювали у 8 років, а по психічному розвитку в 11 місяців.
3. На Тайвані в 2006 році вивели поросят, тіло яких світилося в темряві. Вченим вдалося ввести в ДНК свиноматки ембріон білка, отриманий від медуз, що світяться. Поросята виглядали зеленими навіть при денному світлі, а в темряві можна було розгледіти їх внутрішні органи.
4. Тибетці спокійно живуть на такій висоті, на якій нетреновані люди з рівнини можуть вижити тільки в кисневих масках. У ДНК горян є аллель гена, що збільшує вміст гемоглобіну в крові, тому вони отримують достатню кількість кисню навіть з розрідженого повітря.
5. Король Карл II, останній Габсбург на іспанському троні, був нащадком багатьох близькоспоріднених шлюбів. У нього було не по 4 прабабусі і прадідусі, а всього по два. Через хворобливості Карл отримав прізвисько «Зачарований». Він прожив усього 39 років, більшу частину з яких хворів.
6. Всі знають, що близькоспоріднені зв’язку – це недобре. Але от якщо в зв’язок вступлять дві людини, які народилися від кровозмішення, їх дитина буде здоровіше, ніж батьки. Ефект називається «гетерозис» – гібрид сили.
7. Корисні близькоспоріднені зв’язку і коровам породи Бельгійська блакитна. Ця порода корів, що дають багато пісного м’яса, була отримана випадково – в організмі однієї з корів мутував ген, відповідальний за вироблення білка, що блокує збільшення м’язової маси. Вивели цю породу без всякої генетики, а про мутації гена дізналися багато пізніше. Емпіричним шляхом з’ясували, що корів потрібно парувати тільки з найближчими родичами.
8. До концертної команди Мадонни входить спеціальна група людей, єдиним завданням яких є знищення всього, що може містити ДНК співачки. Ця група ретельно прибирає готельні номери, гримерки, салони автомобілів та інші приміщення, в яких Мадонна перебувала хоча б короткий час.
9. Через генетичних відмінностей жителі Східної Азії значно менше страждають від неприємного запаху поту. Справа навіть не в різних генах, а в різних версіях одного гена. В «європейській» версії цей ген відповідає за виведення з потом білків. Бактерії розкладають ці білки, і з’являється неприємний запах. У азіатів білки з потім не виводяться, і проблем з запахом майже немає.
10. Всі, хто мешкав на Землі гепарди можуть бути нащадками всього однієї пари, дивом пережила Льодовиковий період. ДНК всіх гепардів практично ідентичні, тоді як у найбільш поширених видів збіг рідко перевищує 80%. Саме тому гепарди, попри всі зусилля людей, вимирають.
11. Химера в генетиці – це організм, в якому присутні генетично різні клітини. Типовий приклад – злиття двох зародків в один. Це може привести до досить рідкісним захворюванням, проте найчастіше хімерізм можна виявити лише при глибокому аналізі крові. Зокрема, американка Лідія Фейрчайлд була дуже здивована, дізнавшись, що згідно з тестом ДНК вона не є матір’ю двох вже наявних дітей і виношуваної третього. Фейрчайлд виявилася химерою.
12. Приблизно 8% людської ДНК становлять залишки вірусів, колись отриманих нашими далекими предками. Один з таких залишків знайдений в ДНК майже всіх ссавців, його вік оцінюється в 100 мільйонів років.
13. Чи існує ген, видалення якого теоретично може зробити людину розумнішою. Він був спочатку виявлений у мишей, потомство яких після видалення цього гена ставало набагато тямущі. Пізніше ген виявили і в ДНК людини. Поки що наукова цікавість пасує перед страхом випустити джина з пляшки – невідомо, до яких побічних наслідків може призвести така модифікація людини.
14. Кілька років тому громадянка Швейцарії не змогла в’їхати в США – у неї не змогли взяти відбитки пальців через повну відсутність папілярних ліній. Дактилоскопія виявилася безсилою перед адерматогліфією – відсутністю відбитків пальців в результаті мутації відповідає за них гена.
15. Генетичні дослідження показали, що головні воші мутували в платтяних вошей приблизно 170 000 років тому. Це дозволило зробити висновок про те, коли люди почали регулярно носити одяг.

Хто такий генетик? Грегор Йоганн Мендель – основоположник генетики. Історія генетики

Сьогодні стали на слуху такі слова і вирази, як ДНК, генна інженерія, генетично модифіковані продукти (ГМО). Незважаючи на те що генетика як наука існує вже більше сотні років, досі немає чіткого визначення, хто такий генетик, чим він займається. Чи є ця спеціальність професією, і якщо так, до якої сфери діяльності вона належить: до науки чи медицини? Ставлення суспільства до результатів діяльності генетиків теж неоднозначне. Досі точаться суперечки про те, чи є ГМО-продукти шкідливими або корисними для людини.

Генетика – народження нової науки

Засновником генетики є Грегор Йоганн Мендель. Хоча до нього були вчені, які намагалися пояснити, яким чином переходить передача спадкових ознак від батьків до дітей, але ці теорії не були засновані на фактах. Так, теорія Чарльза Дарвіна про те, що передача спадкових ознак здійснюється через кров, була спростована експериментальним шляхом ще за життя вченого.

Мендель – це перший вчений, якому вдалося встановити, яким чином відбувається передача спадкових ознак. Виявив він це шляхом проведення серії експериментів з насінням садового гороху, з яким він працював протягом двох років. Результати досліджень стали фундаментом для нових відкриттів і розвитку генетики як науки. Ось чому саме Менделя вважають основоположником генетики. Він першим висунув ідею про те, що передача спадкових ознак здійснюється на клітинному рівні. Він же перший відкрив закони передачі спадкової інформації. Він з’ясував, що існує два види спадкових ознак: рецесивні і домінантні, між якими відбувається боротьба.

Коротка біографія засновника генетики

Перший генетик народився 20 липня 1822 року в Хейнцендорфі, невеликому селі, розташованому на моравсько-сілезькому кордоні. Першу освіту Йоганн Мендель отримав у звичайній сільській школі. Потім він вступив до гімназії в Троппау, в якій провчився 6 років. Закінчив він її в 1840 році.

У 1843 він став монахом Августинського монастиря святого Фоми в Брюнні, де отримав нове ім’я Грегор. З 1844-го по 1848 рік проходив навчання в Брюннському богословському інституті. У 1847 році отримав священицький сан. Весь час Мендель не припиняв вчення. Самостійно вивчав грецьку та математику. Незважаючи на те що він не зміг скласти іспити, він міг займатися викладацькою діяльністю.

У 1849-1851 роках він викладав у Зноймській гімназії математику, латинь і грецький. У період 1851-1853 років завдяки настоятелю він почав вивчення природничої історії у Віденському університеті. Мендель вивчав природничі науки, і одним з його вчителів був Франц Унгер – один з перших цитологів світу. Перебуваючи у Відні, Мендель зацікавився науковими дослідженнями в галузі гібридизації рослин. Він почав самостійно проводити досліди і спостереження з деякими видами рослин і тварин. Найбільш вагомим науковим внеском стали його досліди з садовим горохом, в результаті яких він підготував доповідь.

У 1865 році він двічі, 8 лютого і 8 березня, виступав з доповіддю перед Товариством природознавців у Брюнні. Доповідь називалася «Досліди над рослинними гібридами». Згодом доповідь була розмножена і поширена. Сам Мендель зробив 40 копій своєї роботи і розіслав великим ботанікам-вченим, проте визнання від них так і не отримав. Його роботи отримали визнання пізніше, але тоді знань про генетику і про те, хто такий генетик, ще не існувало. Це була перша робота в цій галузі знань.

Історія розвитку

Історію розвитку генетики можна розділити на два етапи. Перший етап включає відкриття закону передачі спадкових ознак Менделем, відкриття хромосом, ДНК, хімічного складу генів та їх структури.

Другий етап – коли вчені-генетики відкрили спосіб змінювати структуру ДНК, переставляти гени, впроваджувати і видаляти її окремі ділянки і навіть створювати абсолютно нові організми з заданими властивостями. На цьому етапі відбулося повне розшифрування ДНК людини, тварин і рослин (тільки деяких).

Перший етап

На першому етапі розвитку генетики як науки відбулися такі відкриття:

• У 1865 році Грегор Мендель виголосив доповідь на тему «Досліди над рослинними гібридами». Ця праця ліга в основу генетики, хоча її як науки тоді ще не існувало.
• У 1869 році Фрідріх Мішер відкрив існування ДНК як основної складової клітинного ядра. Її він назвав нуклеїном.
• У 1901 році була опублікована робота Хуго де Фріза “Теорія змін (мутацій): експерименти та спостереження спадковості видів у царстві рослин “.
• У 1905 році був введений термін «генетика» Вільямом Бетсоном.
• У 1909 році В.Іогансен ввів поняття спадкової одиниці – ген.
• 1913 р. Альфред Стертевант складає першу в світі генетичну карту.
• 1953 році Джейсон Вотсон і Френсіс Крик вперше розшифрували структуру ДНК.
• 1970 році було з’ясовано, що генетичний код складається з триплетів.
• У 1970 році під час вивчення бактерії гемофільної палички вдалося виявити ферменти рестриктази, що дає можливість вирізати і вставляти ділянки молекул ДНК.

Другий етап

Другий етап розвитку нової науки розпочався коли вчені-генетики почали проводити експерименти зі зміни структури ДНК шляхом додавання, видалення та заміщення генів. Застосування відкриттів у галузі генетики в практичних цілях:

• 1972 рік. Отримання перших зразків генетично модифікованих рослин.
• У 1994 році в магазини США надійшло перші ГМО-продукти – помідори.
• 2003 рік. Розшифровка ДНК людини. Завдяки цьому з’явилася можливість діагностувати генетичні захворювання у зародка на ранніх стадіях вагітності.
• 2010 рік. Створення організму зі штучною ДНК в лабораторії.
• У 2015 році продаж надійшла перша генетично модифікована тварина – атлантичний лосось.

Розшифровка ДНК людини

Найбільш важливим відкриттям у сучасній історії генетики є повне розшифрування ДНК людини. Завдяки цьому з’явилася можливість дізнатися не тільки весь родовід як окремо взятої людини, так і всього людства. З’явилася можливість прогнозувати ймовірність появи і розвитку спадкових захворювань у людини, більш того, лікувати серйозні захворювання на ранній стадії розвитку або не допустити появи дитини на світ з сильними генетичними відхиленнями.

Однак у цьому значенні генетику нерідко критикують, порівнюючи з євгенікою. Розгадка таємниці ДНК людини разом з можливістю керувати її структурою і отримувати людей із заданими властивостями призвела до появи етичних проблем. В історії людства були періоди, коли ідеї євгеніки та наукові відкриття в генетиці призводили до масового винищення людей за національною або расовою ознакою.

Генна інженерія

Якщо по відношенню до людей будь-які генетичні експерименти заборонені, то по відношенню до тварин і рослин такі експерименти і дослідження не тільки дозволені. Їх заохочують держави, великі аграрні та фармацевтичні компанії. Незважаючи на критику деяких вчених-генетиків, досягнення у сфері виробництва генетично модифікованих рослин використовуються давно. Сьогодні практично вся соя є генетично модифікованою. Деякі ГМО-рослини використовують у сільському господарстві вже понад 40 років.

Генетично модифіковані культури абсолютно нешкідливі для людини, але при цьому дають стабільний високий урожай, стійкі до поганих погодних умов і паразитів. Для їх вирощування потрібно менше добрив, а значить, такі сільгоспкультури містять менше нітратів та інших шкідливих для людини речовин. Але перевірених часом сортів небагато. Більшість з усіх існуючих ГМО-культур з’явилося менше 30 років тому, і їх вплив на людину ще мало вивчено.

Однак генна інженерія вже довела, що предмет і завдання сучасної генетики не обмежені тільки лабораторними дослідженнями та експериментами. Це нова наука, яка допоможе людям пристосуватися до нових умов життя на планеті і забезпечити себе необхідними продуктами харчування.

Хто такий генетик? В яких сферах він може працювати?

Генетик – це фахівець, який вивчає будову і зміни генетичного матеріалу людини та інших живих істот. Він досліджує механізми і закономірності спадковості. Найбільше поширення професія вченого-генетика отримала в медицині, фармацевтиці та сільському господарстві. Використання наукових досягнень у сфері генетичних досліджень дозволило розробляти нові види медичних препаратів від гемофілії та інших хвороб, які передаються у спадок від батьків до дітей.

З’явилася можливість призначати ліки, які не викличуть у пацієнта алергічної реакції або виявляться марними для нього. Лікування в найближчому майбутньому стане призначатися індивідуально, на основі інформації, отриманої в результаті дослідження ДНК конкретної людини. У криміналістиці генетика допомагає знайти злочинця за частинками поту, крові, шкіри.

Генетика в медицині

Лікар-генетик, який працює в медичній сфері, зобов’язаний знати основи генетики, вміти користуватися електронним мікроскопом, спектометром і працювати зі спеціальними комп’ютерними програмами. Як матеріал для аналізу лікар використовує венозну кров пацієнта, мазок зі слизової рота, плацентарної рідини, тобто він повинен знати, як і в якому випадку треба взяти зразки для аналізу.

Так хто такий генетик? Найчастіше під цією назвою мають на увазі лікаря, проте професія інженера-генетика і агронома-генетика з часом стане більш звичайним поняттям, ніж зараз. Область застосування наукових досягнень у генетиці буде тільки розширюватися.