Бүгінгі таңда ДНҚ, гендік инженерия, генетикалық түрлендірілген тағамдар (ГМО) сияқты сөздер мен тіркестер кеңінен танымал болды. Генетика ғылым ретінде жүз жылдан астам өмір сүргеніне қарамастан, әлі күнге дейін генетиктің кім екендігі және оның не істейтіні туралы нақты анықтама жоқ. Бұл мамандық мамандық па, егер солай болса, ол қай қызмет саласына жатады: ғылым немесе медицина? Генетиктердің жұмысының нәтижесіне қоғамның көзқарасы да екіұшты. ГМО өнімдерінің адамға зияны немесе пайдалы екендігі әлі де дауласуда.
Генетика – жаңа ғылымның дүниеге келуі
Генетиканың негізін салушы Грегор Иоган Мендель. Оның алдында ата-анадан балаға тұқым қуалайтын белгілердің қалай өтетінін түсіндіруге тырысқан ғалымдар болғанымен, бірақ бұл теориялар фактілерге негізделмеген. Сонымен, Чарльз Дарвиннің тұқым қуалайтын белгілердің берілуі қан арқылы жүзеге асады деген теориясы ғалымның көзі тірісінде тәжірибе жүзінде жоққа шығарылды.
Мендель қол жеткізген алғашқы ғалымтұқым қуалайтын белгілердің берілу жолын анықтау. Мұны ол екі жыл бойы жұмыс істеген бақша бұршақ тұқымдарымен бірқатар тәжірибелер жүргізу арқылы ашты. Зерттеу нәтижелері жаңа ашылулар мен генетиканың ғылым ретінде дамуына негіз болды. Сондықтан Мендель генетиканың негізін салушы болып саналады. Тұқым қуалайтын белгілердің берілуі жасушалық деңгейде жүзеге асады деген пікірді бірінші болып алға тартты. Тұқым қуалайтын ақпараттың берілу заңдылықтарын алғаш ашқан. Ол тұқым қуалайтын белгілердің екі түрі бар екенін анықтады: рецессивті және доминантты, олардың арасында күрес жүреді.
Генетиканың негізін қалаушының қысқаша өмірбаяны
Тұңғыш генетик 1822 жылы 20 шілдеде Моравия-Силезия шекарасында орналасқан Гейнцендорф деген шағын ауылда дүниеге келген. Иоганн Мендель алғашқы білімін қарапайым ауыл мектебінде алады. Троппадағы гимназияға оқуға түскеннен кейін ол жерде 6 жыл оқыды. Ол 1840 жылы бітірді.
1843 жылы ол Брунндегі Августиндік монастырьдағы Әулие Фома монастырында монах болды, онда ол Грегор деген жаңа есімді алды. 1844-1848 жылдары Брунн теологиялық институтында оқыды. 1847 жылы ол діни қызметкерді алды. Мендель әрқашан сабақ беруді тоқтатқан жоқ. Грек тілі мен математиканы өз бетінше үйренді. Емтихандарды тапсыра алмаса да, ұстаздық қызметпен айналыса алды.
1849-1851 жылдары математика, латын жәнегрек. 1851-1853 жылдары ректордың арқасында Вена университетінде жаратылыстану тарихын зерттеуді бастады. Мендель жаратылыстану ғылымдарын зерттеді, оның ұстаздарының бірі дүние жүзіндегі алғашқы цитологтардың бірі Франц Унгер болды. Мендель Венада жүргенде өсімдіктерді будандастыру саласындағы ғылыми зерттеулерге қызығушылық танытты. Ол өсімдіктер мен жануарлардың кейбір түрлерімен өз бетінше тәжірибелер мен бақылаулар жүргізе бастады. Ең маңызды ғылыми үлес оның бақша бұршақтарына жасаған тәжірибелері болды, нәтижесінде ол баяндама жасады.
1865 жылы ол екі рет, 8 ақпанда және 8 наурызда Брунндағы Натуралистер қоғамының алдында баяндама жасады. Баяндама «Өсімдік будандарындағы тәжірибелер» деп аталды. Баяндама кейіннен көбейтіліп, таратылды. Мендель өз жұмысының 40 данасын жасап, оны ірі ботаник ғалымдарына жіберді, бірақ ол олардан ешқашан мойындамады. Оның жұмысы кейінірек танылды, бірақ ол кезде генетика және генетиктің кім екендігі туралы білім әлі болған жоқ. Бұл білім саласындағы алғашқы жұмыс болды.
Даму тарихы
Генетиканың даму тарихын екі кезеңге бөлуге болады. Бірінші кезеңге Мендельдің тұқым қуалайтын белгілердің берілу заңының ашылуы, хромосомалардың, ДНҚ-ның, гендердің химиялық құрамы мен құрылысының ашылуы жатады.
Екінші кезең – генетик ғалымдар ДНҚ құрылымын өзгерту, гендерді қайта реттеу, оның жеке бөлімдерін енгізу және алып тастау, тіпті қажетті қасиеттері бар мүлде жаңа организмдерді құру жолын ашқан кезде. Бұл кезеңде адамдардың, жануарлардың және өсімдіктердің ДНҚ-сының толық декодтауы болды (бірнеше ғана).
Бірінші кезең
Генетиканың ғылым ретінде дамуының бірінші кезеңінде келесі жаңалықтар болды:
- 1865 жылы Грегор Мендель «Өсімдік будандарындағы тәжірибелер» деген тақырыпта баяндама жасады. Бұл еңбек әлі ғылым ретінде болмағанымен, генетиканың негізі болды.
- 1869 жылы Фридрих Мишер жасуша ядросының негізгі құрамдас бөлігі ретінде ДНҚ бар екенін анықтады. Ол оны нуклеин деп атады.
- 1901 жылы Гюго де Вристің «Өзгеріс (мутация) теориясы: өсімдіктер патшалығындағы түрлердің тұқым қуалаушылығы бойынша эксперименттер мен бақылаулар» жарияланды.
- 1905 жылы «генетика» терминін Уильям Бэтсон енгізді.
- 1909 жылы В. Иогансен тұқым қуалайтын бірлік – ген ұғымын енгізді.
- 1913 Альфред Стюртевант әлемдегі алғашқы генетикалық картаны жасады.
- 1953 Джейсон Уотсон мен Фрэнсис Крик алғаш рет ДНҚ құрылымын ашты.
- 1970 жылы генетикалық код үшемнен тұратыны анықталды.
- 1970 жылы Haemophilus influenzae бактериясын зерттеу кезінде рестриктазаларды анықтау мүмкін болды, бұл ДНҚ молекулаларының кесінділерін қиюға және қоюға мүмкіндік береді.
Екінші кезең
Жаңа ғылым дамуының екінші кезеңі генетик ғалымдар гендерді қосу, жою және ауыстыру арқылы ДНҚ құрылымын өзгертуге арналған тәжірибелер жүргізе бастаған кезде басталды. Генетика саласындағы жаңалықтарды практикалық мақсатта қолдану:
- 1972. Генетикалық түрлендірілген өсімдіктердің алғашқы үлгілерін алу.
- 1994 жылы біріншіГМО тағамдары - қызанақ.
- 2003. Адамның ДНҚ-сын ашу. Бұл жүктіліктің ерте кезеңдерінде ұрықтағы генетикалық ауруларды анықтауға мүмкіндік берді.
- 2010 жыл. Зертханада жасанды ДНҚ бар ағзаны жасау.
- 2015 жылы бірінші генетикалық түрлендірілген жануар Атлант лососьі сатылымға шықты.
Адам ДНҚ-сын ашу
Генетиканың қазіргі тарихындағы ең маңызды жаңалық – адам ДНҚ-сының толық декодтауы. Осының арқасында жеке адамның ғана емес, бүкіл адамзаттың тектілігін білу мүмкін болды. Адамда тұқым қуалайтын аурулардың пайда болу және даму ықтималдығын болжауға, сонымен қатар ауыр ауруларды дамудың ерте сатысында емдеуге немесе ауыр генетикалық ауытқулары бар баланың туылуына жол бермеуге мүмкіндік туды.
Алайда бұл мағынада евгеникамен салыстырғанда генетика жиі сынға ұшырайды. Адам ДНҚ-сының құпиясын ашу оның құрылымын бақылау және қажетті қасиеттері бар адамдарды алу мүмкіндігімен бірге этикалық мәселелердің туындауына әкелді. Адамзат тарихында евгеника идеялары мен генетикадағы ғылыми жаңалықтар адамдардың ұлттық немесе нәсілдік негізде жаппай қырылуына әкелген кезеңдері болды.
Гендік инженерия
Егер адамдарға қатысты қандай да бір генетикалық эксперименттерге тыйым салынса, жануарлар мен өсімдіктерге қатысты мұндай эксперименттер мензерттеуге рұқсат етілмейді. Оларды мемлекеттер, ірі ауылшаруашылық және фармацевтикалық компаниялар ынталандырады. Кейбір генетик ғалымдарының сынына қарамастан, генетикалық түрлендірілген өсімдіктерді өндірудегі жетістіктер ұзақ уақыт бойы қолданылып келеді. Бүгінде сояның барлығы дерлік генетикалық модификацияланған. Кейбір ГМО өсімдіктері ауыл шаруашылығында 40 жылдан астам қолданылып келеді.
Генетикалық түрлендірілген дақылдар адам үшін мүлдем зиянсыз, бірақ сонымен бірге олар тұрақты жоғары өнім береді, ауа райының қолайсыз жағдайларына және паразиттерге төзімді. Оларды өсіру тыңайтқышты аз талап етеді, яғни мұндай дақылдарда нитраттар мен адамға зиянды басқа да заттар аз болады. Бірақ уақытпен тексерілген сорттар аз. Қолданыстағы барлық ГМО дақылдарының көпшілігі 30 жылдан аз уақыт бұрын пайда болды және олардың адамға әсері әлі аз зерттелген.
Алайда гендік инженерия қазіргі генетиканың пәні мен міндеттері зертханалық зерттеулер мен эксперименттермен шектелмейтінін қазірдің өзінде дәлелдеп берді. Бұл адамдарға планетадағы өмірдің жаңа жағдайларына бейімделуге және өздерін қажетті азық-түлікпен қамтамасыз етуге көмектесетін жаңа ғылым.
Генетик деген кім? Ол қандай салаларда жұмыс істей алады?
Генетик – адам мен басқа да тіршілік иелерінің генетикалық материалының құрылымы мен өзгерістерін зерттейтін маман. Ол тұқым қуалаушылықтың механизмдері мен заңдылықтарын зерттейді. Генетик-ғалым мамандығы медицинада, фармацевтикада және ауыл шаруашылығында ең көп таралған. Ғылыми жетістіктерді пайдалануГенетикалық зерттеулер саласы гемофилияға және ата-анадан балаға тұқым қуалайтын басқа да ауруларға қарсы дәрілердің жаңа түрлерін жасауға мүмкіндік берді.
Науқаста аллергиялық реакция тудырмайтын немесе оған пайдасыз болатын дәрілерді тағайындау мүмкін болды. Жақын арада емдеу белгілі бір адамның ДНҚ сынағы нәтижесінде алынған ақпарат негізінде жеке тағайындалады. Сот сараптамасында генетика қылмыскерді тер, қан, терінің бөлшектері арқылы табуға көмектеседі.
Медицинадағы генетика
Медицина саласында жұмыс істейтін генетик генетика негіздерін білуі, электронды микроскопты, спектрометрді пайдалана білуі және арнайы компьютерлік бағдарламалармен жұмыс істей білуі керек. Талдау үшін материал ретінде дәрігер науқастың веноздық қанын, ауыз қуысының шырышты қабығынан жағынды, плацентарлы сұйықтықты пайдаланады, яғни. талдау үшін үлгілерді қалай және қашан алу керектігін білуі керек.
Сонымен генетик деген кім? Көбінесе бұл атау дәрігер дегенді білдіреді, бірақ гендік инженер мен гендік агроном мамандығы қазіргіден гөрі кең таралған ұғымға айналады. Генетикадағы ғылыми жетістіктердің ауқымы тек кеңейеді.
