Historia odkryć genetycznych
1. Genetyka
Genetyka to nauka o dziedziczności i zmienności organizmów, które są oparte na informacji zawartej w podstawowych jednostkach dziedziczności – genach. (genom). Słowo genetyka pochodzi z greki: genno γεννώ = dawać życie
Za prekursora genetyki uważa się czeskiego zakonnika Grzegorza Mendla. Sformułował on podstawowe zasady dziedziczności, tak zwane prawa Mendla.
Pod nazwą genetyka występuje cała grupa nauk:
- genetyka na poziomie molekularnym – badanie DNA, RNA, mechanizmów transkrypcji itd.
- na poziomie osobników – jak różne geny i interakcje między nimi oddziałują na fenotyp
- na poziomie populacji – genetyka populacyjna
2.Tablica chronologiczna historii genetyki
1859 Karol Darwin ogłasza swoją pracę The Origin of Species
1865 Grzegorz Mendel ogłasza swoją pracę Experiments on Plant Hybridization
1869 Fryderyk Miescher wykrywa kwas nukleinowy
1903 stwierdzenie, że chromosomy są jednostkami informacji dziedzicznej
1905 brytyjski biolog William Bateson wprowadza termin genetyka
1910 stwierdzenie, że chromosomy zawierają geny
1913 mapy genetyczne wykazują, że chromosomy zawierają linearnie ułożone geny
1927 zmiany w strukturze genów zostają nazwane mutacjami
1928 Frederick Griffith odkrywa zjawisko transformacji DNA
1931 stwierdzenie, że crossing over jest przyczyną rekombinacji genetycznej
1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod and Maclyn McCarty wyizolowują DNA jako materiał genetyczny
1945 geny zawierają zakodowaną informację do syntezy białek
1950 Erwin Chargaff dowodzi, że stosunek A-T do G-C jest gatunkowo zmienny;
1952 W eksperymencie Hersheya-Chase udowodniono, że informacja genetyczna fagów (i wszystkich organizmów żywych) to DNA
1953 odkrycie struktury DNA przez Jamesa Watsona i Francisa Cricka
1958 eksperyment Meselsona-Stahla wykazuje replikację DNA i jej semikonserwatywny charakter
1959 Artur Kornberg przeprowadza replikację DNA in vitro
odkryto polimerazę RNA
1960 odkryto mRNA
1961 Sydney Brenner i Francis Crick dowodzą, że kod genetyczny jest zapisany w trypletach
1966 złamano kod genetyczny, poznano znaczenie genetyczne wszystkich 64 kodonów
1967 Martin Gellert i Bob Lehman odkrywają ligazę
1970 Howard Temin i David Baltimore okrywają odwrotną transkryptazę
1973 opracowano technikę rekombinacji DNA
1977 odczytanie sekwencji DNA
1997 zsekwencjonowano E.coli
2001 pierwsza robocza wersja pełnego ludzkiego genomu jest ogłoszona jednocześnie przez Human Genome Project i Celera Genomics
2003 (14 kwietnia) zakończenie Human Genome Project. Ustalono kod genetyczny 99% ludzkiego genomu z 99,99% dokładnością
3. Narodziny genetyki
Dziedziczenie cech z pewnością intrygowało naszych przodków już w zamierzchłych czasach. Bogactwo otaczającego ich życia, a więc drzewa rodzące drzewa, ptaki – ptaki i ludzie rodzący nowych ludzi, wszystko to zmuszało ich do zastanawiania się: dlaczego? Dowody ich zdziwienia odnajdujemy dziś w starożytnych mitach. W przeszłości odleglejszej niż mity nasi przodkowie nie tylko dziwili się, ale i eksperymentowali wykorzystując dziedziczenie dla własnych celów. Spadkiem, jaki w efekcie tego otrzymaliśmy, są udomowione rośliny i zwierzęta, które do dziś stanowią dla nas podstawę wyżywienia i wytwarzania odzieży, a także drożdże używane do produkcji chleba, wina i piwa. I w tym dziedzictwie odnajdujemy początki badań (tak, właśnie naukowych badań) w dziedzinie zwanej dzisiaj genetyką. Z historycznego punktu widzenia, ogromna różnorodność form życia przeszkadzała w odkryciu ogólnych praw biologii, a w szczególności praw dziedziczenia. Niełatwo dostrzec związki łączące drzewo i konia. Wielkie idee dojrzewały powoli, bywało, że o niektórych dobrych pomysłach zapominano, aby odkryć je ponownie setki lat później. W V wieku p.n.e. greccy filozofowie, pomimo silnej presji kulturowej, aby potwierdzić dominację mężczyzn, doszli do wniosku, który dziś wydaje się oczywisty, że obie płcie muszą mieć udział w formowaniu nowego osobnika, ponieważ potomstwo jest podobne do obojga rodziców. Wierzyli również, że ów udział jest rodzajem informacji zebranej z części dojrzałych osobników, by uformować „nasienie” męskie i żeńskie. Demokryt dowodził, że informacja jest przenoszona w postaci cząstek, których kształt, wielkość i wzajemne ułożenie wpływają na cechy potomstwa; jednak nie wszyscy ten pogląd podzielali. Teofrast, uczeń Arystotelesa, jako pierwszy dostrzegł podobieństwa między rozmnażaniem się zwierząt i roślin i zaproponował, by pojęć „męski” i „żeński” („samiec” i „samica”) używać na określenie uczestników rozrodu płciowego. Poważne badania genetyczne rozpoczęły się w XIX wieku. Badano dziedziczenie zmiennych cech, widocznych na pierwszy rzut oka, na przykład koloru kwiatów groszku czy ludzkich oczu. W wyniku tych badań powstało abstrakcyjne pojęcie niepodzielnego genu jako podstawowej jednostki dziedziczenia. Przypuszczano, że jeden z genów determinuje barwę kwiatu groszku, inny wysokość całej rośliny i tak dalej. Natura genu oraz sposób, w jaki decyduje o określonych cechach, pozostawały całkowicie nie znane. Badania nad chemiczną istotą genów i mechanizmami rządzącymi dziedziczeniem rozpoczęły się dopiero w połowie XX wieku, kiedy to grzyby, bakterie i wirusy zastąpiły w roli obiektów doświadczalnych rośliny i zwierzęta. To dzięki tym stosunkowo prostym formom życia stwierdzono, że kwas deoksyrybonukleinowy (DNA), kwas rybonukleinowy (RNA) oraz białka to uniwersalne czynniki określające cechy istot żywych. Szybko czyniono wielkie postępy w wyjaśnieniu mechanizmów dziedziczenia u grzybów, bakterii i wirusów, ponieważ cechy biologiczne tych organizmów ułatwiały analizę ich podłoża genetycznego. Wnioskiem płynącym z tych badań była koncepcja genu jako informacji – takiej, która rządzi wzrostem i zachowaniem istot żywych oraz decyduje o ich cechach. Koncepcja ta zakładała zarazem, że wszystkie żywe istoty dysponują mechanizmem rozszyfrowującym albo „odczytującym” informację genetyczną, a geny przechowują stale tę informację, aby rodzice mogli przekazać ją swemu potomstwu. Ponieważ metody analityczne umożliwiające badania bardziej złożonych organizmów wówczas jeszcze nie były dostępne, wniosków tych nie dawało się uogólnić, by odnieść je także do zwierząt i roślin. Dopiero na początku lat siedemdziesiątych rewolucyjny rozwój nowych metod badawczych przełamał bariery techniczne i pojęciowe utrudniające poznanie złożonych systemów genetycznych. Tym samym nasze spojrzenie na strukturę, organizację i funkcję genów uległo gruntownej przebudowie. To nowe spojrzenie radykalnie zmieniło rozległe obszary biologii. Żeby ocenić postęp, jaki się już dokonał, warto prześledzić od początku rozwój i kolejne rewizje fundamentalnych koncepcji dziedziczenia.
Jesteś tu: Genetyka
Dodaj komentarz