Slová a výrazy ako DNA, genetické inžinierstvo, geneticky modifikované potraviny (GMO) sa dnes stali všeobecne známymi. Napriek tomu, že genetika ako veda existuje už viac ako sto rokov, stále nie je jasné, kto je genetik a čo robí. Je táto špecializácia profesiou, a ak áno, do akej oblasti činnosti patrí: veda alebo medicína? Nejednoznačný je aj postoj spoločnosti k výsledkom práce genetikov. Stále sa diskutuje o tom, či sú GMO potraviny škodlivé alebo prospešné pre ľudí.
Genetika – zrod novej vedy
Zakladateľom genetiky je Gregor Johann Mendel. Hoci pred ním boli vedci, ktorí sa snažili vysvetliť, ako prechádza prenos dedičných vlastností z rodičov na deti, tieto teórie sa však nezakladali na faktoch. Takže teória Charlesa Darwina, že prenos dedičných vlastností sa uskutočňuje krvou, bola experimentálne vyvrátená počas života vedca.
Mendel je prvým vedcom, ktorému sa to podarilozistiť, ako dochádza k prenosu dedičných vlastností. Zistil to vykonaním série pokusov so semenami hrachu záhradného, s ktorými pracoval dva roky. Výsledky výskumu sa stali základom pre nové objavy a rozvoj genetiky ako vedy. Preto je Mendel považovaný za zakladateľa genetiky. Bol prvým, kto predložil myšlienku, že prenos dedičných vlastností sa uskutočňuje na bunkovej úrovni. Ako prvý objavil zákonitosti prenosu dedičných informácií. Zistil, že existujú dva typy dedičných vlastností: recesívne a dominantné, medzi ktorými je boj.
Stručný životopis zakladateľa genetiky
Prvý genetik sa narodil 20. júla 1822 v Heinzendorfe, malej dedinke ležiacej na moravsko-sliezskych hraniciach. Johann Mendel získal prvé vzdelanie v obyčajnej vidieckej škole. Potom nastúpil na gymnázium v Troppau, kde študoval 6 rokov. Promoval v roku 1840.
V roku 1843 sa stal mníchom v augustiniánskom kláštore sv. Tomáša v Brunne, kde dostal nové meno Gregor. V rokoch 1844 až 1848 študoval na Brunnovom teologickom inštitúte. V roku 1847 prijal kňazstvo. Mendel po celý čas neprestal učiť. Samostatne študoval gréčtinu a matematiku. Aj keď nezložil skúšky, mohol sa venovať učiteľskej činnosti.
V rokoch 1849-1851 vyučoval matematiku, latinčinu agrécky. V období 1851-1853 vďaka rektorovi začal študovať prírodopis na Viedenskej univerzite. Mendel študoval prírodné vedy a jedným z jeho učiteľov bol Franz Unger, jeden z prvých cytológov na svete. Počas pobytu vo Viedni sa Mendel začal zaujímať o vedecký výskum v oblasti hybridizácie rastlín. Začal samostatne vykonávať experimenty a pozorovania s určitými druhmi rastlín a živočíchov. Najvýznamnejším vedeckým prínosom boli jeho pokusy s hrachrom záhradným, o ktorých vypracoval správu.
V roku 1865 dvakrát, 8. februára a 8. marca, vystúpil s prezentáciou pred Spoločnosťou prírodovedcov v Brunne. Správa sa volala „Experimenty na rastlinných hybridoch“. Správa bola následne reprodukovaná a distribuovaná. Sám Mendel vyrobil 40 kópií svojej práce a poslal ju významným botanickým vedcom, no nikdy sa od nich nedočkal uznania. Jeho práca bola uznaná neskôr, ale v tom čase ešte neexistovali poznatky o genetike a o tom, kto je genetik. Bola to prvá práca v tejto oblasti vedomostí.
História vývoja
Históriu vývoja genetiky možno rozdeliť do dvoch etáp. Prvá etapa zahŕňa objav Mendelovho zákona o prenose dedičných vlastností, objavenie chromozómov, DNA, chemického zloženia génov a ich štruktúry.
Druhá fáza - keď genetickí vedci objavili spôsob, ako zmeniť štruktúru DNA, preusporiadať gény, zaviesť a odstrániť jej jednotlivé časti a dokonca vytvoriť úplne nové organizmy s požadovanými vlastnosťami. V tejto fáze došlo k úplnému dekódovaniu DNA ľudí, zvierat a rastlín (len niekoľkých).
Prvá fáza
V prvej fáze vývoja genetiky ako vedy došlo k týmto objavom:
- V roku 1865 vypracoval Gregor Mendel správu na tému "Pokusy na rastlinných hybridoch." Táto práca vytvorila základ genetiky, hoci ako veda ešte neexistovala.
- V roku 1869 Friedrich Miescher objavil existenciu DNA ako hlavnej zložky bunkového jadra. Nazval to nukleín.
- V roku 1901 bola publikovaná teória zmeny (mutácie): pokusy a pozorovania Huga de Vriesa o dedičnosti druhov v rastlinnej ríši.
- V roku 1905 termín „genetika“zaviedol William Batson.
- V roku 1909 predstavil W. Johansen koncept dedičnej jednotky – génu.
- 1913 Alfred Sturtevant vytvoril prvú genetickú mapu na svete.
- 1953 Jason Watson a Francis Crick prvýkrát rozlúštili štruktúru DNA.
- V roku 1970 sa zistilo, že genetický kód pozostáva z trojíc.
- V roku 1970, pri štúdiu baktérie Haemophilus influenzae, bolo možné detegovať reštrikčné enzýmy, čo umožňuje rezať a prilepovať časti molekúl DNA.
Druhá fáza
Druhá etapa vo vývoji novej vedy sa začala, keď genetickí vedci začali vykonávať experimenty na zmenu štruktúry DNA pridávaním, odstraňovaním a nahrádzaním génov. Aplikácia objavov v oblasti genetiky na praktické účely:
- 1972. Získavanie prvých vzoriek geneticky modifikovaných rastlín.
- V roku 1994 prvýGMO potraviny – paradajky.
- 2003. Dešifrovanie ľudskej DNA. To umožnilo diagnostikovať genetické choroby plodu v skorých štádiách tehotenstva.
- rok 2010. Vytvorenie organizmu s umelou DNA v laboratóriu.
- V roku 2015 sa začalo predávať prvé geneticky modifikované zviera, losos atlantický.
Dešifrovanie ľudskej DNA
Najdôležitejším objavom v modernej histórii genetiky je úplné dekódovanie ľudskej DNA. Vďaka tomu bolo možné zistiť nielen celý rodokmeň jednotlivca a celého ľudstva. Bolo možné predpovedať pravdepodobnosť výskytu a rozvoja dedičných chorôb u ľudí, navyše liečiť vážne choroby v ranom štádiu vývoja alebo zabrániť narodeniu dieťaťa s vážnymi genetickými abnormalitami.
V tomto zmysle je však genetika v porovnaní s eugenikou často kritizovaná. Rozlúštenie záhady ľudskej DNA spolu so schopnosťou ovládať jej štruktúru a získavať ľudí s požadovanými vlastnosťami viedlo k vzniku etických problémov. V histórii ľudstva boli obdobia, keď myšlienky eugeniky a vedecké objavy v genetike viedli k masovému vyhladzovaniu ľudí na národnom alebo rasovom základe.
Génové inžinierstvo
Ak sú vo vzťahu k ľuďom akékoľvek genetické experimenty zakázané, potom vo vzťahu k zvieratám a rastlinám takéto experimenty avýskum je nielen povolený. Podporujú ich štáty, veľké poľnohospodárske a farmaceutické spoločnosti. Napriek kritike zo strany niektorých genetických vedcov sa pokroky vo výrobe geneticky modifikovaných rastlín využívajú už dlho. Dnes je takmer všetka sója geneticky modifikovaná. Niektoré GMO rastliny sa v poľnohospodárstve používajú už viac ako 40 rokov.
Geneticky modifikované plodiny sú pre človeka absolútne neškodné, no zároveň poskytujú stabilne vysoký výnos, sú odolné voči zlým poveternostným podmienkam a parazitom. Ich pestovanie si vyžaduje menej hnojív, čo znamená, že takéto plodiny obsahujú menej dusičnanov a iných látok škodlivých pre človeka. Ale časovo overených odrôd je málo. Väčšina zo všetkých existujúcich GMO plodín sa objavila pred menej ako 30 rokmi a ich účinky na ľudí sú stále nedostatočne pochopené.
Genetické inžinierstvo však už dokázalo, že predmet a úlohy modernej genetiky sa neobmedzujú len na laboratórny výskum a experimenty. Toto je nová veda, ktorá pomôže ľuďom prispôsobiť sa novým podmienkam života na planéte a zabezpečiť si potrebné jedlo.
Kto je genetik? V akých oblastiach môže pracovať?
Genetik je špecialista, ktorý študuje štruktúru a zmeny v genetickom materiáli ľudí a iných živých bytostí. Skúma mechanizmy a vzorce dedičnosti. Profesia genetického vedca získala najväčšie rozšírenie v medicíne, farmácii a poľnohospodárstve. Využitie vedeckých úspechov vOblasť genetického výskumu umožnila vývoj nových typov liekov na hemofíliu a iné choroby, ktoré sa dedia z rodičov na deti.
Umožnilo predpisovať lieky, ktoré u pacienta nevyvolajú alergickú reakciu alebo budú pre neho zbytočné. Liečba v blízkej budúcnosti bude predpísaná individuálne na základe informácií získaných v dôsledku testovania DNA konkrétnej osoby. Vo forenznej oblasti genetika pomáha nájsť zločinca pomocou častíc potu, krvi, kože.
Genetika v medicíne
Getik pracujúci v medicínskej oblasti musí poznať základy genetiky, vedieť používať elektrónový mikroskop, spektrometer a pracovať so špeciálnymi počítačovými programami. Ako materiál na rozbor lekár používa pacientovu venóznu krv, výter z ústnej sliznice, placentárnu tekutinu, t.j. musí vedieť, ako a kedy odobrať vzorky na analýzu.
Kto je teda genetik? Najčastejšie toto meno znamená lekár, no povolanie genetického inžiniera a genetického agronóma sa časom stane bežnejším pojmom ako je tomu teraz. Rozsah vedeckých úspechov v genetike sa bude len rozširovať.
