Danas su riječi i izrazi kao što su DNK, genetski inženjering, genetski modificirana hrana (GMO) postali široko poznati. Uprkos činjenici da genetika kao nauka postoji više od stotinu godina, još uvek nema jasne definicije ko je genetičar i čime se bavi. Da li je ova specijalnost struka, i ako jeste, kojoj oblasti djelatnosti pripada: nauci ili medicini? Nejasan je i odnos društva prema rezultatima rada genetičara. Još uvijek se vodi debata o tome da li je GMO hrana štetna ili korisna za ljude.
Genetika - rođenje nove nauke
Osnivač genetike je Gregor Johann Mendel. Iako su prije njega postojali naučnici koji su pokušavali da objasne kako se prenosi nasljednih osobina s roditelja na djecu, ali te teorije nisu bile zasnovane na činjenicama. Dakle, teorija Charlesa Darwina da se prijenos nasljednih osobina vrši putem krvi je eksperimentalno opovrgnuta još za života naučnika.
Mendel je prvi naučnik koji je to uspioutvrditi na koji način dolazi do prijenosa nasljednih osobina. To je otkrio provodeći niz eksperimenata sa sjemenkama vrtnog graška, s kojima je radio dvije godine. Rezultati istraživanja postali su temelj za nova otkrića i razvoj genetike kao nauke. Zato se Mendel smatra osnivačem genetike. On je bio prvi koji je iznio ideju da se prijenos nasljednih osobina vrši na ćelijskom nivou. On je prvi otkrio zakone prenošenja nasljednih informacija. Otkrio je da postoje dvije vrste nasljednih osobina: recesivna i dominantna, između kojih postoji borba.
Kratka biografija osnivača genetike
Prvi genetičar rođen je 20. jula 1822. u Heinzendorfu, malom selu koje se nalazi na moravsko-šleskoj granici. Johann Mendel je svoje prvo obrazovanje stekao u običnoj seoskoj školi. Nakon što je ušao u gimnaziju u Troppauu, gdje je učio 6 godina. Diplomirao je 1840.
Godine 1843. zamonašio se u augustinskom samostanu Sv. Tome u Brunu, gdje je dobio novo ime Gregor. Od 1844. do 1848. studirao je na Brun teološkom institutu. Godine 1847. primio je čin svećenika. Sve vreme Mendel nije prestajao da predaje. Samostalno studirao grčki i matematiku. Iako nije položio ispite, mogao je da se bavi nastavnim aktivnostima.
U 1849-1851 predavao je matematiku, latinski igrčki. U periodu 1851-1853, zahvaljujući rektoru, započinje studij prirodne istorije na Univerzitetu u Beču. Mendel je studirao prirodne nauke, a jedan od njegovih učitelja bio je Franz Unger, jedan od prvih citologa na svetu. Dok je bio u Beču, Mendel se zainteresovao za naučna istraživanja u oblasti hibridizacije biljaka. Počeo je samostalno provoditi eksperimente i promatranja s određenim vrstama biljaka i životinja. Najznačajniji naučni doprinos bili su njegovi eksperimenti sa baštenskim graškom, kao rezultat kojih je pripremio izveštaj.
Godine 1865, on je dva puta, 8. februara i 8. marta, održao prezentaciju pred Društvom prirodnjaka u Brunu. Izvještaj je nazvan "Eksperimenti na hibridima biljaka". Izvještaj je naknadno umnožen i distribuiran. Mendel je sam napravio 40 kopija svog rada i poslao ga velikim botaničkim naučnicima, ali nikada od njih nije dobio priznanje. Njegov rad je kasnije prepoznat, ali tada još nije bilo znanja o genetici i ko je genetičar. To je bio prvi rad u ovoj oblasti znanja.
Historija razvoja
Historija razvoja genetike može se podijeliti u dvije faze. Prva faza uključuje otkriće Mendelovog zakona o prenošenju naslednih osobina, otkrivanje hromozoma, DNK, hemijskog sastava gena i njihove strukture.
Druga faza - kada su genetičari otkrili način da promijene strukturu DNK, preurede gene, uvedu i uklone njene pojedinačne dijelove, pa čak i stvore potpuno nove organizme sa željenim svojstvima. U ovoj fazi, došlo je do potpunog dekodiranja DNK ljudi, životinja i biljaka (samo nekoliko).
Prva faza
U prvoj fazi razvoja genetike kao nauke dogodila su se sljedeća otkrića:
- Godine 1865. Gregor Mendel je napravio izvještaj na temu "Eksperimenti na biljnim hibridima." Ovaj rad je formirao osnovu genetike, iako još nije postojao kao nauka.
- Godine 1869. Friedrich Miescher je otkrio postojanje DNK kao glavne komponente ćelijskog jezgra. Nazvao ga je nuklein.
- Godine 1901. objavljena je Teorija promjene (mutacije) Huga de Vriesa: Eksperimenti i zapažanja o naslijeđu vrsta u biljnom carstvu.
- 1905. godine, termin "genetika" je skovao William Batson.
- 1909. W. Johansen je uveo koncept nasljedne jedinice - gena.
- 1913 Alfred Sturtevant pravi prvu genetsku mapu na svijetu.
- 1953. Jason Watson i Francis Crick prvi su dešifrirali strukturu DNK.
- 1970. godine otkriveno je da se genetski kod sastoji od trojki.
- Godine 1970., prilikom proučavanja bakterije Haemophilus influenzae, bilo je moguće otkriti restrikcijske enzime, što je omogućilo izrezivanje i lijepljenje dijelova DNK molekula.
Druga faza
Druga faza u razvoju nove nauke počela je kada su genetski naučnici počeli da sprovode eksperimente za promenu strukture DNK dodavanjem, uklanjanjem i zamenom gena. Primjena otkrića iz oblasti genetike u praktične svrhe:
- 1972. Dobivanje prvih uzoraka genetski modificiranih biljaka.
- 1994. godine, prviGMO hrana - paradajz.
- 2003. Dešifrovanje ljudske DNK. To je omogućilo dijagnosticiranje genetskih bolesti kod fetusa u ranim fazama trudnoće.
- 2010 god. Stvaranje organizma sa veštačkom DNK u laboratoriji.
- U 2015. godini, prva genetski modificirana životinja, atlantski losos, puštena je u prodaju.
Dešifriranje ljudske DNK
Najvažnije otkriće u modernoj istoriji genetike je potpuno dekodiranje ljudske DNK. Zahvaljujući tome, postalo je moguće saznati ne samo cijeli rodoslov kako pojedinca tako i cijelog čovječanstva. Postalo je moguće predvidjeti vjerovatnoću pojave i razvoja nasljednih bolesti kod ljudi, štoviše, liječiti ozbiljne bolesti u ranoj fazi razvoja ili spriječiti rođenje djeteta sa teškim genetskim abnormalnostima.
Međutim, u tom smislu, genetika je često kritikovana, u poređenju sa eugenikom. Razotkrivanje misterije ljudske DNK, zajedno sa sposobnošću kontrole njene strukture i dobijanja ljudi sa željenim svojstvima, dovelo je do pojave etičkih problema. Bilo je perioda u istoriji čovečanstva kada su ideje eugenike i naučnih otkrića u genetici doveli do masovnog istrebljenja ljudi na nacionalnoj ili rasnoj osnovi.
Gensko inženjerstvo
Ako su u odnosu na ljude bilo kakvi genetski eksperimenti zabranjeni, onda u odnosu na životinje i biljke takvi eksperimenti iistraživanje nije samo dozvoljeno. Podstiču ih države, velike poljoprivredne i farmaceutske kompanije. Unatoč kritikama nekih genetičara, napredak u proizvodnji genetski modificiranih biljaka koristi se već duže vrijeme. Danas je skoro sva soja genetski modifikovana. Neke GMO biljke se koriste u poljoprivredi više od 40 godina.
Genetski modifikovani usevi su apsolutno bezopasni za ljude, ali istovremeno daju stabilan visok prinos, otporni su na loše vremenske uslove i parazite. Za njihov uzgoj potrebno je manje gnojiva, što znači da takvi usjevi sadrže manje nitrata i drugih tvari štetnih za čovjeka. Ali vremenski testiranih sorti je malo. Većina postojećih GMO usjeva pojavila se prije manje od 30 godina, a njihov utjecaj na ljude još uvijek je slabo shvaćen.
Međutim, genetski inženjering je već dokazao da predmet i zadaci moderne genetike nisu ograničeni na laboratorijska istraživanja i eksperimente. Ovo je nova nauka koja će pomoći ljudima da se prilagode novim uslovima života na planeti i obezbede sebi potrebnu hranu.
Ko je genetičar? U kojim oblastima može raditi?
Genetičar je specijalista koji proučava strukturu i promjene u genetskom materijalu ljudi i drugih živih bića. On istražuje mehanizme i obrasce naslijeđa. Profesija genetičara dobila je najveću rasprostranjenost u medicini, farmaciji i poljoprivredi. Korišćenje naučnih dostignuća uPolje genetskih istraživanja omogućilo je razvoj novih vrsta lijekova za hemofiliju i druge bolesti koje se nasljeđuju s roditelja na djecu.
Postalo je moguće prepisivanje lijekova koji neće izazvati alergijsku reakciju kod pacijenta ili će za njega biti beskorisni. Liječenje će se u bliskoj budućnosti propisivati individualno, na osnovu informacija dobijenih kao rezultat DNK testiranja određene osobe. U forenzici, genetika pomaže da se kriminalac pronađe po česticama znoja, krvi, kože.
Genetika u medicini
Genetičar koji radi u oblasti medicine mora poznavati osnove genetike, znati koristiti elektronski mikroskop, spektrometar i raditi sa posebnim kompjuterskim programima. Kao materijal za analizu doktor koristi vensku krv pacijenta, bris oralne sluzokože, placentnu tečnost, tj. on mora znati kako i kada uzeti uzorke za analizu.
Pa ko je genetičar? Najčešće ovo ime znači doktor, ali će profesija genetskog inženjera i genetskog agronoma vremenom postati češći pojam nego sada. Obim naučnih dostignuća u genetici će se samo širiti.
