Генетика

Генетика (греч. γεννώ - порождать) - это наука о генах, наследственность и вариативность организмов.

Генетика - наука о наследственности и изменчивости организмов и организацию наследственного материала. Через универсальность генетического кода генетика лежит в основе изучения всех форм жизни от вирусов до человека.

Происхождение термина

Слово «генетика» был впервые предложен для того, чтобы описать знания о наследственности и изменчивости выдающимся Британским ученым Уильямом Батесон (William Bateson) в личном письме Адама Седжвика Adam Sedgwick (18 апреля 1905). Впервые Батесон употребил слово «генетика» публично на Третьей международной конференции по гибридизации растений (Лондон, Англия) в 1906.

Задача генетики

Основной задачей генетики является разработка методов управления наследственностью и изменчивостью в целях получения необходимых человечеству форм организмов, регуляции формирования их естественных и искусственных популяций, изучение природы генетических болезней, решение проблем устойчивости природных и искусственных популяций видов.

Генетика представляет теоретический фундамент современной биологической науки.

Направления исследований

Основные направления исследований:

Генетика человека.
Генетика растений.
Генетика животных.
Генетика микроорганизмов.
Генетика индивидуального развития.
Молекулярно-генетические механизмы.
Цитогенетические механизмы.
Генетика адаптационных процессов.
Генетика популяций.
Эволюционная генетика.
Генетика соматических клеток и клеточных популяций.
Разработка новых методов генетики.
Генетическая инженерия.
Наследственность и изменчивость - основы генетики

Начальные знания по генетике связанные с такими процессами, как одомашнивание и скрещивание животных и растений еще в древние времена. Сегодня методы генетики позволяют изучать свойства конкретных генов и анализировать связи между различными генами. Обычно в организме генетическая информация хранится в виде хромосом, которые, в свою очередь состоят из белков и носителей генетической информации - молекул ДНК.

В генах закодирована информация, необходимая для синтеза аминокислотной последовательности белков. Белки же играют важнейшую роль в формировании фенотипа, или, другими словами, белки определяют, каким будет физическое состояние, общий вид организма. В диплоидных организмах доминантные аллели на одной хромосоме будут маскировать экспрессию рецессивных генов на другой (гомологичные) хромосоме. Единственная возможность проявиться рецессивной аллели - гомозиготное состояние (когда обе копии гена рецессивные и доминантного гена нет в конкретно взятой личности. Кодоминантнисть - это такое свойство генов, когда обе черты доминантные одновременно, и оба качества в этом случае будут присутствовать в фенотипе.

Фраза «закодировать» довольно часто употребляется, чтобы обозначить информацию, содержащуюся в генах, и необходима для определенной структуры белка: «гены кодируют белки». Простейшая концепция - «один ген - один полипептид (один белок)». Но один ген может кодировать и большое количество различных полипептидов в зависимости от регуляции его транскрипции (альтернативный сплайсинг). Гены кодируют нуклеотидную последовательность мессенджер-РНК, или мРНК, транспортных РНК (тРНК) и рибосомальных РНК (рРНК). Все эти виды РНК необходимые для синтеза белков.

Гены влияют на внешность всех организмов, в том числе и людей, а также и на поведение. На эти характеристики также влияют условия внешней среды и другие разные факторы. Идентичные генетически близнецы, которые по сути являются «клонами» вследствие раннего разделения эмбриона, имеют одинаковую ДНК, но разные черты характера, различные отпечатки пальцев и т.д. Генетически идентичные растения накапливают различные по размеру и насичнистю жирные кислоты в зависимости от температуры внешней среды.

История

Зарождение генетики можно проследить еще в доисторические времена. Уже на Вавилонских глиняных плитках указывались возможные черты при скрещивании лошадей. Но основы современных представлений о механизмах наследственности были заложены только в середине 19 века.

Работы Грегора Менделя

В 1865 году монах Грегор Мендель изучал горох гибридизицию растений в августинский монастырь в Брюнне (Брно, теперь на территории Чехии). Исследователь обнародовал свои результаты на заседании местного общества ученых. Работа "Опыты над растительными гибридами» была опубликована в 1866 году. Сформулированы закономерности наследования позже получили название Законы Менделя. При жизни автора эти работы были малоизвестны, воспринимались весьма критически. Результаты исследований другого растения, «Ночной красавицы», противоречили на первый взгляд выводам Менделя, и этим весьма охотно пользовались критики.

Классическая генетика

В начале 20 века работы Менделя обратили на себя внимание в связи с исследованиями Карла Корреса, Эриха фон Чермака и Гуго де Фриза в сфере гибридизиции растений. Они подтвердили основные выводы о независимом наследования признаков и о численных соотношение о расщеплении признаков у потомков.

Вскоре английский натуралист Уильям Бэтсон предложил название новой научной дисциплины - Генетика. В 1909 году ботаник из Дании предложил слово ген.

Важным достижением является также Хромосомная теория наследственности Томаса Ганта Моргана и его учеников. Эти авторы работали с дрозофилы (Drosophila melanogaster). Изучение закономерностей стиснутые наследования позволило путем анализа результатов скрещивания составить карты расположения генов в «группах сцепления», а также сопоставить группы сцепления с хромосомами (одна тысяча девятьсот десять-+1913 года).

Молекулярная генетика

Эпоха молекулярной генетики начинается в +1940 - 1950 годах. В то время была доказана роль ДНК в передаче наследственной информации. Важнейшими шагами стали расшифровка структуры ДНК, создание теории о триплетнисть генетического кода, описание механизма биосинтеза белков, открытие рестриктаз и сиквенса (установление последовательности нуклеотидов) ДНК.

В СССР с 1930-х до 1960-х генетика считалась запретной наукой.