Այսօր լայնորեն հայտնի են դարձել այնպիսի բառեր և արտահայտություններ, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ն, գենետիկական ճարտարագիտությունը, գենետիկորեն ձևափոխված սննդամթերքները (ԳՁՕ): Չնայած այն հանգամանքին, որ գենետիկան որպես գիտություն գոյություն ունի ավելի քան հարյուր տարի, դեռևս չկա հստակ սահմանում, թե ով է գենետիկը և ինչով է զբաղվում։ Արդյո՞ք այս մասնագիտությունը մասնագիտություն է, և եթե այո, ապա գործունեության ո՞ր բնագավառին է պատկանում՝ գիտությո՞ւնը, թե՞ բժշկությունը։ Հասարակության վերաբերմունքը գենետիկների աշխատանքի արդյունքներին նույնպես միանշանակ չէ։ Դեռևս քննարկումներ կան այն մասին, թե արդյոք ԳՁՕ մթերքները վնասակար են մարդկանց համար, թե օգտակար։
Գենետիկա՝ նոր գիտության ծնունդ
Գենետիկայի հիմնադիրը Գրեգոր Յոհան Մենդելն է։ Թեեւ նրանից առաջ կային գիտնականներ, ովքեր փորձում էին բացատրել, թե ինչպես է անցնում ժառանգական հատկանիշների փոխանցումը ծնողներից երեխաներին, սակայն այդ տեսությունները հիմնված չէին փաստերի վրա։ Այսպիսով, Չարլզ Դարվինի տեսությունն այն մասին, որ ժառանգական հատկանիշների փոխանցումն իրականացվում է արյան միջոցով, փորձնականորեն հերքվել է գիտնականի կյանքի ընթացքում։
Մենդելն առաջին գիտնականն է, ում հաջողվել էպարզել, թե ինչպես է տեղի ունենում ժառանգական հատկությունների փոխանցումը: Նա դա բացահայտեց՝ մի շարք փորձեր կատարելով այգու ոլոռի սերմերի հետ, որոնց հետ աշխատել է երկու տարի։ Հետազոտության արդյունքները հիմք դարձան նոր բացահայտումների և գենետիկայի՝ որպես գիտության զարգացման համար։ Այդ իսկ պատճառով Մենդելը համարվում է գենետիկայի հիմնադիրը։ Նա առաջինն էր, ով առաջ քաշեց այն միտքը, որ ժառանգական հատկանիշների փոխանցումն իրականացվում է բջջային մակարդակում։ Նա առաջինն էր, ով հայտնաբերեց ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման օրենքները։ Նա պարզել է, որ գոյություն ունի ժառանգական հատկանիշների երկու տեսակ՝ ռեցեսիվ և գերիշխող, որոնց միջև պայքար է ընթանում։
Գենետիկայի հիմնադիրի համառոտ կենսագրությունը
Առաջին գենետիկը ծնվել է 1822 թվականի հուլիսի 20-ին Հայնզենդորֆում, փոքրիկ գյուղում, որը գտնվում է Մորավիա-Սիլեզիայի սահմանին: Յոհան Մենդելն իր առաջին կրթությունը ստացել է սովորական գյուղական դպրոցում։ Տրոպաուի գիմնազիան ընդունվելուց հետո, որտեղ սովորել է 6 տարի։ Ավարտել է 1840 թվականին։
1843 թվականին նա վանական է դարձել Բրունի Սուրբ Թովմասի Ավգուստինյան վանքում, որտեղ ստացել է նոր անունը՝ Գրեգոր։ 1844 - 1848 թվականներին սովորել է Բրունի աստվածաբանական ինստիտուտում։ 1847 թվականին ստացել է քահանայություն։ Ամբողջ ժամանակ Մենդելը չէր դադարում դասավանդել։ Ինքնուրույն սովորել է հունարեն և մաթեմատիկա։ Թեև նա չկարողացավ հանձնել իր քննությունները, նա կարողացավ զբաղվել դասախոսական գործունեությամբ:
1849-1851 թվականներին դասավանդել է մաթեմատիկա, լատիներեն ևհունարեն. 1851-1853 թվականներին ռեկտորի շնորհիվ նա սկսեց բնության պատմության ուսումնասիրությունը Վիեննայի համալսարանում։ Մենդելը սովորել է բնական գիտություններ, իսկ նրա ուսուցիչներից է եղել Ֆրանց Ունգերը՝ աշխարհի առաջին բջջաբաններից մեկը։ Վիեննայում գտնվելու ժամանակ Մենդելը սկսեց հետաքրքրվել բույսերի հիբրիդացման ոլորտում գիտական հետազոտություններով։ Նա սկսեց ինքնուրույն փորձեր և դիտարկումներ կատարել բույսերի և կենդանիների որոշ տեսակների հետ։ Առավել նշանակալից գիտական ներդրումը եղել է նրա փորձերը այգու ոլոռի հետ, որի արդյունքում նա պատրաստել է զեկույց։
1865 թվականին նա երկու անգամ՝ փետրվարի 8-ին և մարտի 8-ին, ներկայացրեց Բրունի բնագետների միության առջև։ Զեկույցը կոչվում էր «Փորձեր բույսերի հիբրիդների վրա»: Զեկույցը հետագայում վերարտադրվել և տարածվել է: Մենդելն ինքը պատրաստեց իր աշխատության 40 օրինակ և ուղարկեց այն խոշոր բուսաբան գիտնականներին, բայց նա այդպես էլ չարժանացավ նրանց ճանաչումին: Նրա աշխատանքը ճանաչվեց ավելի ուշ, բայց այն ժամանակ դեռևս չկար գիտելիքներ գենետիկայի և գենետիկի մասին: Դա առաջին աշխատանքն էր այս գիտելիքի ոլորտում։
Զարգացման պատմություն
Գենետիկայի զարգացման պատմությունը կարելի է բաժանել երկու փուլի. Առաջին փուլը ներառում է Մենդելի կողմից ժառանգական հատկանիշների փոխանցման օրենքի բացահայտումը, քրոմոսոմների, ԴՆԹ-ի, գեների քիմիական կազմի և դրանց կառուցվածքի բացահայտումը։
Երկրորդ փուլ. երբ գենետիկ գիտնականները հայտնաբերեցին ԴՆԹ-ի կառուցվածքը փոխելու, գեները վերադասավորելու, դրա առանձին հատվածները ներմուծելու և հեռացնելու և նույնիսկ ցանկալի հատկություններով բոլորովին նոր օրգանիզմներ ստեղծելու միջոց: Այս փուլում կատարվել է մարդկանց, կենդանիների և բույսերի ԴՆԹ-ի ամբողջական վերծանում (միայն մի քանիսը):
Առաջին փուլ
Գենետիկայի որպես գիտության զարգացման առաջին փուլում տեղի են ունեցել հետևյալ հայտնագործությունները՝
- 1865 թվականին Գրեգոր Մենդելը հանդես եկավ զեկույցով «Փորձեր բույսերի հիբրիդների վրա» թեմայով։ Այս աշխատությունը ստեղծեց գենետիկայի հիմքը, չնայած այն դեռ գոյություն չուներ որպես գիտություն։
- 1869 թվականին Ֆրիդրիխ Միշերը հայտնաբերեց ԴՆԹ-ի գոյությունը՝ որպես բջջի միջուկի հիմնական բաղադրիչ: Նա այն անվանեց նուկլեին։
- 1901 թվականին հրատարակվել է Հյուգո դե Վրիսի Փոփոխության տեսությունը (մուտացիա). Փորձեր և դիտարկումներ բույսերի թագավորության տեսակների ժառանգականության վերաբերյալ:
- 1905 թվականին «գենետիկա» տերմինը ստեղծվել է Ուիլյամ Բաթսոնի կողմից:
- 1909 թվականին Վ. Յոհանսենը ներկայացրեց ժառանգական միավորի՝ գենի հայեցակարգը:
- 1913 Ալֆրեդ Ստյուրտևանտը ստեղծեց աշխարհի առաջին գենետիկ քարտեզը:
- 1953 Ջեյսոն Ուոթսոնը և Ֆրենսիս Քրիկը առաջին անգամ վերծանեցին ԴՆԹ-ի կառուցվածքը:
- 1970 թվականին պարզվեց, որ գենետիկ կոդը բաղկացած է եռյակներից:
- 1970 թվականին Haemophilus influenzae բակտերիան ուսումնասիրելիս հնարավոր եղավ հայտնաբերել սահմանափակող ֆերմենտներ, ինչը հնարավորություն է տալիս կտրել և կպցնել ԴՆԹ-ի մոլեկուլների հատվածները։
Երկրորդ փուլ
Նոր գիտության զարգացման երկրորդ փուլը սկսվեց այն ժամանակ, երբ գենետիկ գիտնականները սկսեցին փորձեր կատարել ԴՆԹ-ի կառուցվածքը փոխելու համար՝ ավելացնելով, հեռացնելով և փոխարինելով գեները: Գենետիկայի ոլորտում հայտնագործությունների կիրառումը գործնական նպատակներով.
- 1972 թ. Գենետիկորեն ձևափոխված բույսերի առաջին նմուշների ստացում։
- 1994 թվականին առաջինԳՁՕ մթերքներ՝ լոլիկ։
- 2003. Մարդու ԴՆԹ-ի վերծանում. Սա հնարավորություն տվեց ախտորոշել պտղի գենետիկական հիվանդությունները հղիության վաղ փուլերում։
- 2010 թ. Լաբորատորիայում արհեստական ԴՆԹ-ով օրգանիզմի ստեղծում.
- 2015 թվականին վաճառքի է հանվել առաջին գենետիկորեն ձևափոխված կենդանին՝ Ատլանտյան սաղմոնը։
Մարդկային ԴՆԹ-ի վերծանում
Գենետիկայի ժամանակակից պատմության ամենակարեւոր հայտնագործությունը մարդու ԴՆԹ-ի ամբողջական վերծանումն է: Դրա շնորհիվ հնարավոր եղավ պարզել ոչ միայն ինչպես անհատի, այնպես էլ ողջ մարդկության ողջ ծագումը։ Հնարավոր է դարձել կանխատեսել մարդկանց մոտ ժառանգական հիվանդությունների ի հայտ գալու և զարգացման հավանականությունը, ընդ որում՝ լուրջ հիվանդություններ բուժել զարգացման վաղ փուլում կամ կանխել ծանր գենետիկական անոմալիաներով երեխայի ծնունդը։
Սակայն այս առումով գենետիկան հաճախ քննադատության է ենթարկվում՝ համեմատած եվգենիկայի հետ: Մարդու ԴՆԹ-ի առեղծվածի բացահայտումը, դրա կառուցվածքը կառավարելու և ցանկալի հատկություններով մարդկանց ձեռք բերելու ունակության հետ մեկտեղ, հանգեցրել է էթիկական խնդիրների առաջացմանը: Մարդկության պատմության մեջ եղել են ժամանակաշրջաններ, երբ եվգենիկայի գաղափարները և գենետիկայի գիտական հայտնագործությունները հանգեցրել են մարդկանց զանգվածային ոչնչացմանը ազգային կամ ռասայական հիմունքներով:
Գենային ճարտարագիտություն
Եթե մարդկանց հետ կապված որևէ գենետիկական փորձարկումներ արգելված են, ապա կենդանիների և բույսերի հետ կապված նման փորձեր ևհետազոտությունը ոչ միայն թույլատրված է. Նրանք խրախուսվում են պետությունների, խոշոր գյուղատնտեսական և դեղագործական ընկերությունների կողմից։ Չնայած որոշ գենետիկ գիտնականների քննադատությանը, գենետիկորեն մոդիֆիկացված բույսերի արտադրության առաջընթացը երկար ժամանակ օգտագործվել է: Այսօր գրեթե ամբողջ սոյան գենետիկորեն ձևափոխված է։ Որոշ ԳՁՕ բույսեր օգտագործվում են գյուղատնտեսության մեջ ավելի քան 40 տարի:
Գենետիկորեն ձևափոխված մշակաբույսերը բացարձակապես անվնաս են մարդկանց համար, բայց միևնույն ժամանակ տալիս են կայուն բարձր բերքատվություն, դիմացկուն են եղանակային վատ պայմաններին և մակաբույծներին։ Դրանց մշակման համար պահանջվում է ավելի քիչ պարարտանյութ, ինչը նշանակում է, որ նման մշակաբույսերը պարունակում են ավելի քիչ նիտրատներ և մարդկանց համար վնասակար այլ նյութեր։ Բայց ժամանակի փորձարկված սորտերը քիչ են: Բոլոր գոյություն ունեցող ԳՁՕ մշակաբույսերի մեծ մասը հայտնվել է ավելի քիչ, քան 30 տարի առաջ, և մարդկանց վրա դրանց ազդեցությունը դեռևս վատ է հասկացված:
Սակայն գենետիկական ճարտարագիտությունն արդեն ապացուցել է, որ ժամանակակից գենետիկայի առարկան և խնդիրները չեն սահմանափակվում լաբորատոր հետազոտություններով և փորձարկումներով: Սա նոր գիտություն է, որը կօգնի մարդկանց հարմարվել մոլորակի կյանքի նոր պայմաններին և ապահովել իրենց անհրաժեշտ սնունդը։
Ո՞վ է գենետոլոգը: Ո՞ր ոլորտներում կարող է նա աշխատել:
Գենետիկը մասնագետ է, ով ուսումնասիրում է մարդկանց և այլ կենդանի էակների գենետիկական նյութի կառուցվածքն ու փոփոխությունները: Նա ուսումնասիրում է ժառանգականության մեխանիզմներն ու օրինաչափությունները: Գենետիկի մասնագիտությունը ամենամեծ տարածումն է ստացել բժշկության, դեղագործության և գյուղատնտեսության ոլորտում։ Գիտական նվաճումների օգտագործումըԳենետիկական հետազոտությունների ոլորտը թույլ է տվել մշակել նոր տեսակի դեղամիջոցներ հեմոֆիլիայի և այլ հիվանդությունների համար, որոնք ժառանգաբար փոխանցվում են ծնողներից երեխաներին։
Հնարավոր է դարձել այնպիսի դեղամիջոցներ նշանակել, որոնք հիվանդի մոտ ալերգիկ ռեակցիա չեն առաջացնի կամ անօգուտ կլինեն նրա համար։ Առաջիկայում բուժումը կնշանակվի անհատական՝ կոնկրետ անձի ԴՆԹ թեստավորման արդյունքում ստացված տեղեկատվության հիման վրա։ Դատաբժշկության մեջ գենետիկան օգնում է հանցագործին գտնել քրտինքի, արյան, մաշկի մասնիկներով։
Գենետիկան բժշկության մեջ
Բժշկության ոլորտում աշխատող գենետիկը պետք է իմանա գենետիկայի հիմունքները, կարողանա օգտագործել էլեկտրոնային մանրադիտակ, սպեկտրոմետր և աշխատել հատուկ համակարգչային ծրագրերով։ Որպես վերլուծության նյութ՝ բժիշկը օգտագործում է հիվանդի երակային արյունը, բերանի լորձաթաղանթից շվաբրը, պլասենցայի հեղուկը, այսինքն. նա պետք է իմանա, թե ինչպես և երբ պետք է նմուշներ վերցնի անալիզի համար։
Ուրեմն ո՞վ է գենետիկ: Ամենից հաճախ այս անունը նշանակում է բժիշկ, բայց գենետիկ ինժեների և գենետիկ ագրոնոմի մասնագիտությունը ի վերջո կդառնա ավելի տարածված հասկացություն, քան այժմ: Գենետիկայի բնագավառում գիտական նվաճումների շրջանակը միայն կընդլայնվի։
