Zpráva o genetice. Historie genetiky v datech. Krátká zpráva na téma lidské genetiky

Biologie je velmi obsáhlá věda, která pokrývá všechny aspekty života každého živého tvora, počínaje stavbou jeho mikrostruktur uvnitř těla a konče jeho propojením s vnějším prostředím a prostorem. Proto má tato disciplína tolik oddílů. Jednou z nejmladších, ale nejperspektivnějších a především důležitých je dnes genetika. Vznikla později než ostatní, ale dokázala se stát nejvýznamnější, nejdůležitější a nejobsáhlejší vědou, která má své vlastní cíle, cíle a předmět studia. Podívejme se na historii vývoje genetiky a na to, co toto odvětví biologie představuje.

Genetika: předmět a předmět studia

Věda získala své jméno až v roce 1906 na návrh Angličana Batesona. Lze ji definovat takto: je to disciplína, která studuje mechanismy dědičnosti a její variabilitu u různých druhů živých bytostí. Hlavním cílem genetiky je tedy objasnění struktury struktur odpovědných za přenos dědičných vlastností a studium samotné podstaty tohoto procesu.

Předměty studia jsou:

• rostliny;
• zvířata;
• bakterie;
• houby;
• Člověk.

Pozorně tak pokrývá všechna království živé přírody, aniž by zapomněla na některého ze zástupců. Dnes se však výzkum zaměřuje na jednobuněčné prvoky, provádějí se na nich všechny genetické experimenty, stejně jako na bakteriích.

Abychom dospěli k nyní dostupným výsledkům, historie vývoje genetiky prošla dlouhou a trnitou cestou. V různých časových obdobích byl vystaven buď intenzivnímu vývoji, nebo úplnému zapomnění. Své právoplatné místo v celé rodině biologických oborů však nakonec přece jen získala.

Stručná historie vývoje genetiky

Abychom charakterizovali hlavní milníky ve vývoji uvažovaného oboru biologie, měli bychom se vrátit do ne tak vzdálené minulosti. Vždyť genetika pochází z 19. století. A za oficiální datum jejího zrodu jako zcela samostatné disciplíny je považován rok 1900.

Mimochodem, pokud mluvíme o původu, měli bychom si všímat pokusů o selekci rostlin a křížení zvířat po velmi dlouhou dobu. Ostatně zemědělci a chovatelé dobytka to dělali už v 15. století. Z vědeckého hlediska se to prostě nestalo.

Tabulka „Historie vývoje genetiky“ vám pomůže zvládnout její hlavní historické momenty vzniku.

Vývojové období	Hlavní objevy	Vědci
Primární (druhá polovina 19. století)	Hybridologický výzkum v oblasti rostlin (studium generací na příkladu druhu hrachu)	Gregory Mendel (1866)
	Objev procesu studia sexuální reprodukce a jeho významu pro upevňování a přenos vlastností z rodičů na potomky	Strasburger, Gorozhankin, Hertwig, Van Beneveen, Flemming, Chistyakov, Valdeir a další (1878-1883)
Střed (počátek poloviny 20. století)	Toto je období nejintenzivnějšího růstu rozvoje genetického výzkumu, vezmeme-li v úvahu historickou éru jako celek. Právě v tomto období došlo k řadě objevů v oblasti buňky, jejího významu a mechanismů fungování, rozluštění struktury DNA, vývoje a křížení, položení všech teoretických základů genetiky.	Mnoho domácích vědců a genetiků z celého světa: Thomas Morgan, Navashin, Serebryakov, Vavilov, de Vries, Correns, Watson a Crick, Schleiden, Schwann a mnoho dalších
Novověk (druhá polovina 20. století dodnes)	Toto období je charakterizováno řadou objevů v oblasti mikrostruktur živých bytostí: podrobné studium struktury DNA, RNA, molekul bílkovin, enzymů, hormonů atd. Objasnění hlubokých mechanismů kódování znaků a jejich přenosu dědičností, genetického kódu a jeho dekódování, mechanismů translace, transkripce, replikace a tak dále. Velký význam mají vedlejší genetické vědy a v tomto období jich vzniklo poměrně dost.	V. Elving, Noden a další

Výše uvedená tabulka shrnuje historii vývoje genetiky. Dále se budeme podrobněji zabývat hlavními objevy různých období.

Hlavní objevy 19. století

Hlavní práce tohoto období byly práce tří vědců z různých zemí:

• v Holandsku, G. de Vries - studium charakteristik dědičnosti znaků u kříženců různých generací;
• v Německu udělal K. Correns totéž na příkladu kukuřice;
• v Rakousku K. Chermak zopakoval Mendelovy pokusy na semenném hrachu.

Všechny tyto objevy byly založeny na dílech Gregoryho Mendela, napsaných o 35 let dříve, který prováděl mnohaletý výzkum a všechny výsledky zaznamenal ve vědeckých pracích. Tyto údaje však mezi jeho současníky zájem nevzbudily.

Ve stejném období historie vývoje genetiky zahrnuje řadu objevů ve studiu zárodečných buněk u lidí a zvířat. Bylo prokázáno, že některé vlastnosti, které jsou zděděny, jsou fixovány beze změn. Jiné jsou pro každý organismus individuální a jsou výsledkem adaptace na podmínky prostředí. Práce provedli Strasburger, Chistyakov, Flemming a mnoho dalších.

Vývoj vědy ve 20. století

Vzhledem k tomu, že je považováno za oficiální datum narození, není divu, že se historie vývoje genetiky začala psát ve 20. století. Výzkum vytvořený touto dobou nám umožňuje pomalu, ale jistě získávat úžasné výsledky.

Vytvoření nejnovějších technologických výdobytků umožňuje nahlédnout do mikrostruktur – to dále posouvá genetiku ve vývoji. Takže byly nainstalovány následující:

• struktury DNA a RNA;
• mechanismy jejich syntézy a replikace;
• proteinová molekula;
• rysy dědičnosti a konsolidace;
• lokalizace jednotlivých charakteristik v chromozomech;
• mutace a jejich projevy;
• se objevil přístup ke kontrole genetického aparátu buňky.

Pravděpodobně jedním z nejdůležitějších objevů v tomto období bylo dekódování DNA. To provedli Watson a Crick v roce 1953. V roce 1941 bylo prokázáno, že vlastnosti jsou zakódovány v molekulách bílkovin. Od roku 1944 do roku 1970 bylo učiněno maximum objevů v oblasti struktury, replikace a významu DNA a RNA.

Moderní genetika

Historie vývoje genetiky jako vědy v současné fázi se projevuje v intenzifikaci jejích různých směrů. Koneckonců, dnes existují:

• molekulární genetika;
• lékařský;
• populace;
• záření a další.

Druhá polovina 20. a počátek 21. století je pro uvažovanou disciplínu považována za genomickou éru. Koneckonců, moderní vědci zasahují přímo do celého genetického aparátu těla, učí se jej měnit správným směrem, řídit procesy, které se tam vyskytují, redukovat patologické projevy a úplně je zastavit.

Historie vývoje genetiky v Rusku

U nás se předmětná věda začala intenzivně rozvíjet až ve druhé polovině 20. století. Jde o to, že tam bylo období stagnace po dlouhou dobu. Jsou to časy vlády Stalina a Chruščova. Právě během této historické éry došlo ve vědeckých kruzích k rozkolu. T.D. Lysenko, který měl moc, prohlásil, že veškerý výzkum v oblasti genetiky je neplatný. A to samo o sobě není vůbec žádná věda. Poté, co získal podporu Stalina, poslal všechny slavné genetiky té doby na smrt. Mezi nimi:

• Vavilov;
• Serebrovský;
• Koltsov;
• Chetverikov a další.

Mnozí byli nuceni přizpůsobit se Lysenkovým požadavkům, aby se vyhnuli smrti a pokračovali ve výzkumu. Někteří emigrovali do USA a dalších zemí.

Teprve poté, co Chruščov opustil úřad, získala genetika v Rusku svobodu ve vývoji a intenzivním růstu.

Domácí genetici

Nejvýznamnější objevy, kterými se dotyčná věda může pochlubit, jsou ty, které realizovali naši krajané. Historie vývoje genetiky v Rusku je spojena s takovými jmény jako:

• Nikolaj Ivanovič Vavilov (nauka o rostlinné imunitě atd.);
• Nikolaj Konstantinovič Kolcov (chemická mutageneze);
• N. V. Timofeev-Resovsky (zakladatel radiační genetiky);
• V. V. Sacharov (povaha mutací);
• M. E. Lobashev (autor metodických příruček o genetice);
• A. S. Serebrovský;
• K. A. Timiryazev;
• N.P. Dubinin a mnoho dalších.

V tomto seznamu lze pokračovat ještě dlouho, protože ruské mysli byly vždy skvělé ve všech oborech a vědních oborech.

Směry ve vědě: lékařská genetika

Historie vývoje lékařské genetiky sahá mnohem dříve než obecná věda. Koneckonců, již v 15.-18. století se fenomén dědičnosti nemocí, jako jsou:

• polydaktylie;
• hemofilie;
• progresivní chorea;
• epilepsie a další.

Byla prokázána negativní role krvesmilstva při zachování zdraví a normálního vývoje potomstva. Dnes je tato sekce genetiky velmi důležitou oblastí medicíny. Koneckonců, je to právě to, co umožňuje kontrolovat projevy a zastavit mnoho genetických mutací ve fázi embryonálního vývoje plodu.

Lidská genetika

Historie vývoje začíná mnohem později než obecná genetika. Nahlédnout do chromozomálního aparátu lidí bylo koneckonců možné pouze s využitím nejmodernějších technických přístrojů a výzkumných metod.

Člověk se stal objektem genetiky především z lékařského hlediska. Základní mechanismy dědičnosti a přenosu znaků, jejich upevňování a projevování u potomků se však pro člověka neliší od těch u zvířat. Proto není nutné používat osobu jako objekt výzkumu.

Historie vývoje genetiky začala evoluční teorií, kterou v roce 1859 publikoval anglický přírodovědec a cestovatel Charles Darwin ve své knize „O původu druhů“.

V roce 1831 se Darwin připojil k pětileté vědecké expedici za účelem studia fosílií nalezených v horninách, což naznačuje zvířata, která žila před miliony let. Darwin také poznamenal, že Galapágy podporovaly své vlastní druhy pěnkav, které byly blízce příbuzné, ale měly jemné rozdíly, které se zdály být přizpůsobeny jejich individuálnímu prostředí.

Po návratu do Anglie Darwin v průběhu příštích 20 let navrhl evoluční teorii, ke které dochází prostřednictvím procesu přirozeného výběru. Vrcholem těchto snah byla kniha O původu druhů, kde tvrdil, že živé bytosti nejlépe vyhovují jejich prostředí a mají větší šanci přežít, rozmnožit se a předat své vlastnosti svým potomkům. To vedlo k teorii, že druhy se v průběhu času postupně měnily. Jeho výzkum obsahuje některé pravdy, jako je souvislost mezi zvířecí a lidskou evolucí.

Kniha, která zahájila dějiny genetiky, byla ve své době extrémně kontroverzní, protože zpochybňovala dominantní pohled na období, kdy si mnoho lidí doslova myslelo, že Bůh stvořil svět za sedm dní. Také navrhl, že lidé byli zvířata a mohli se vyvinout z opic. Poznamenal, že po tisících letech evoluce mají zvířata přizpůsobená těla k životu. Jestliže se lidé během milionů let vyvinuli ze zvířat, určité vrozené vlastnosti jim zůstaly dodnes.

1859 – Charles Darwin vydává knihu O původu druhů

Věda o studiu dědičné variability vedla k rozvoji molekulární biologie pro hlubší pochopení mechanismů dědičné variability a nauky o genetice.

Počáteční fáze vývoje molekulární biologie

Počáteční vývoj molekulární biologie patří švýcarskému fyziologickému chemikovi Friedrichu Miescherovi, který v roce 1869 poprvé identifikoval to, co nazval „nukleární“ jádra lidských bílých krvinek, které dnes známe jako deoxyribonukleovou kyselinu (DNA).

Friedrich Miescher zpočátku izoloval a charakterizoval proteinové složky bílých krvinek. K tomu si z místní chirurgické kliniky opatřil obvazy nasáklé hnisem, které plánoval omýt před filtrováním bílých krvinek a separací jejich různých proteinů.

V průběhu práce jsem však narazil na látku, která má na rozdíl od bílkovin neobvyklé chemické vlastnosti s velmi vysokým obsahem fosforu a odolností vůči trávení bílkovin. Miescher si rychle uvědomil, že objevil novou látku, a pocítil důležitost svého objevu. Navzdory tomu trvalo více než 50 let, než široká vědecká obec ocenila jeho práci.

1869 Friedrich Miescher izoluje „nukleové“ kyseliny nebo DNA

Makromolekula DNA zajišťuje ukládání, přenos z generace na generaci a implementaci genetické informace

Hlavní počáteční fáze genetického vývoje

Hlavní etapy vývoje genetiky začaly učením syntézy darwinismu a mechanismů evoluce živých tvorů.

V roce 1866 byl neznámý mnich rakouský biolog a botanik Gregor Mendel prvním člověkem, který osvětlil způsob, jakým se vlastnosti předávají z generace na generaci.

Gregor Mendel je dnes považován za otce genetiky

Za svého života nebyl tak známý a jeho objevy nebyly ve vědecké komunitě většinou přijímány. Ve skutečnosti byl tak napřed, že trvalo tři desetiletí, než byly jeho objevy brány vážně.

Mezi lety 1856 a 1863 prováděl Mendel pokusy na rostlinách hrachu, pokoušel se křížit a určit „pravou“ linii v určité kombinaci. Identifikoval sedm charakteristik: výšku rostliny, tvar a barvu lusku, tvar semen, barvu a polohu květu a zbarvení.

Zjistil, že když byly rostliny žlutého hrachu a zeleného hrachu pěstovány společně, jejich potomstvo bylo vždy žluté. V další generaci rostlin se však zelený hrášek vrátil v poměru 3:1.

Mendel razil termíny recesivní a dominantní ve vztahu k osobnostním rysům, aby vysvětlil tento jev. Takže v příkladu byla zelená vlastnost recesivní a žlutá byla dominantní.

1866 – Gregor Mendel objevuje základní principy genetiky

V roce 1900, 16 let po jeho smrti, byl výzkum Gregora Mendela o dědičných vlastnostech hrachu konečně přijat širší vědeckou komunitou.

Nizozemský botanik a genetik Hugo de Vries, německý botanik a genetik Carl Erich Correns a Rakušan Erich Tsermak-Zeysenegg, ti všichni nezávisle znovu objevili Mendelovu práci a prezentovali výsledky hybridizačních experimentů s podobnými závěry.

V Británii se biolog William Bateson stal předním teoretikem Mendelova učení a kolem něj se shromáždila nadšená skupina stoupenců. Historie vývoje genetiky si vyžádala tři desetiletí, než dostatečně porozuměla Mendelově teorii a našla své místo v evoluční teorie a zavést pojem: genetika jako věda studující dědičnou variabilitu.

Etické problémy ve vývoji lékařské genetiky

Etické problémy ve vývoji lékařské genetiky se objevily od počátku 20. století, kdy se zrodila věda o eugenice (z řečtiny - „dobrá rasa“). Smyslem vědy o eugenice je ovlivňovat reprodukční vlastnosti určitých dominantních ras lidí. Věda o eugenice je obzvláště temnou kapitolou, která odráží nepochopení v té době relativně nového objevu. Termín „eugenika“ byl poprvé použit kolem roku 1883 k označení „vědy“ o dědičnosti a výchově.

V roce 1900 byly znovu objeveny Mendelovy teorie, které našly pravidelný statistický vzorec pro charakterizaci výšky a barvy člověka. V šílenství výzkumu, který následoval, se jedna myšlenka rozvětvila do sociální teorie eugenické vědy. Bylo to obrovské lidové hnutí v první čtvrtině 20. století a bylo prezentováno jako matematická věda, která dokázala předvídat charakterové rysy a vlastnosti člověka.

Etické problémy ve vývoji lékařské genetiky vyvstaly, když se výzkumníci začali zajímat o kontrolu reprodukce lidských bytostí tak, aby se mohli množit a zlepšovat druh pouze ti s nejlepšími geny. To je nyní používáno jako druh „vědeckého“ rasismu, který má lidi přesvědčit, že některé rasové druhy jsou nadřazené jiným, pokud jde o čistotu, inteligenci atd. To ukazuje na nebezpečí, která s sebou přináší praktikování vědy o eugenice bez skutečného respektu k lidstvu v obecně.

Mnoho lidí vidělo, že disciplína je plná nepřesností, domněnek a rozporů, stejně jako propagace diskriminace a rasové nenávisti. Hnutí však získalo politickou podporu v roce 1924, kdy byl většinou v americké Sněmovně reprezentantů a Senátu schválen imigrační zákon. Zákon uvalil přísné kvóty na imigraci ze zemí „méněcenných“ ras, jako je jižní Evropa a Asie. Když se spojil politický zisk a pohodlná věda eugeniky, vyvstaly ve vývoji lékařské genetiky etické problémy.

S pokračujícím vědeckým výzkumem a zavedením behaviorismu v roce 1913 začala popularita eugeniky konečně klesat. Hrůzy institucionální eugeniky v nacistickém Německu, které se objevily během druhé světové války, zcela zničily to, co z hnutí zbylo.

Dějiny vývoje genetiky tak od konce 19. do začátku 20. století dostaly základní vzorce přenosu dědičných vlastností u rostlinných a živočišných organismů, které byly později aplikovány na člověka.

Nyní se objevila věda, která studuje proces stárnutí těla.

Genetika je věda, která studuje zákonitosti a materiální základy dědičnosti a proměnlivosti organismů a také mechanismy evoluce živých tvorů. Dědičnost je schopnost jedné generace přenášet strukturální charakteristiky, fyziologické vlastnosti a specifickou povahu individuálního vývoje na druhou. Vlastnosti dědičnosti se realizují v procesu individuálního vývoje.

Spolu s podobností s rodičovskými formami vznikají v každé generaci určité rozdíly u potomků v důsledku projevu variability.

Variabilita je vlastnost opačná k dědičnosti, která spočívá ve změně dědičných sklonů – genů a změně jejich projevu pod vlivem vnějšího prostředí. Rozdíly mezi potomky a rodiči vznikají také v důsledku vzniku různých kombinací genů během procesu meiózy a při spojení otcovských a mateřských chromozomů v jedné zygotě. Zde je třeba poznamenat, že objasnění mnoha otázek genetiky, zejména objevování hmotných nositelů dědičnosti a mechanismu variability organismů, se v posledních desetiletích stalo majetkem vědy, která vynesla genetiku do popředí moderní biologie. . Základní vzorce přenosu dědičných vlastností byly stanoveny v rostlinných a živočišných organismech a ukázalo se, že jsou použitelné i na člověka. Genetika prošla ve svém vývoji řadou fází.

První etapa byla poznamenána objevem G. Mendela (1865) diskrétnosti (dělitelnosti) dědičných faktorů a rozvojem hybridologické metody, studia dědičnosti, tj. pravidel křížení organismů a zohlednění vlastností. jejich potomků. Diskrétní povaha dědičnosti spočívá v tom, že jednotlivé vlastnosti a rysy organismu se vyvíjejí pod kontrolou dědičných faktorů (genů), které se při splynutí gamet a vzniku zygoty nemísí ani nerozpouštějí a kdy vznikají nové gamety, dědí se nezávisle na sobě.

Význam objevů G. Mendela ocenili poté, co jeho zákony v roce 1900 znovu objevili tři biologové nezávisle na sobě: de Vries v Holandsku, K. Correns v Německu a E. Cermak v Rakousku. Výsledky hybridizace získané v prvním desetiletí 20. století. na různých rostlinách a zvířatech, plně potvrdil mendelovské zákony dědičnosti znaků a ukázal jejich univerzální povahu ve vztahu ke všem organismům, které se pohlavně rozmnožují. Vzorce dědičnosti vlastností v tomto období byly studovány na úrovni celého organismu (hrách, kukuřice, mák, fazole, králík, myš atd.).

Mendelovské zákony dědičnosti položily základ genové teorii – největšímu objevu přírodních věd 20. století a genetika se stala rychle se rozvíjejícím odvětvím biologie. V letech 1901-1903 de Vries předložil mutační teorii variability, která hrála hlavní roli v dalším vývoji genetiky.

Významná byla práce dánského botanika V. Johannsena, který studoval vzory dědičnosti u čistých linií fazolí. Zformuloval také pojem „populace“ (skupina organismů stejného druhu žijící a rozmnožující se na omezeném území), navrhl nazvat mendelovské „dědičné faktory“ slovem gen a poskytl definice pojmů „genotyp“ a „fenotyp“. “.

Druhý stupeň je charakterizován přechodem ke studiu jevů dědičnosti na buněčné úrovni (pitogenetika). T. Boveri (1902–1907), W. Sutton a E. Wilson (1902–1907) stanovili vztah mezi mendelovskými zákony dědičnosti a distribucí chromozomů během buněčného dělení (mitózy) a dozrávání zárodečných buněk (meióza). Rozvoj studia buňky vedl k objasnění struktury, tvaru a počtu chromozomů a pomohl prokázat, že geny, které řídí určité vlastnosti, nejsou nic jiného než úseky chromozomů. To posloužilo jako důležitý předpoklad pro schválení chromozomální teorie dědičnosti. Rozhodující význam pro její zdůvodnění měly studie provedené na mouchách Drosophila americkým genetikem T. G. Morganem a jeho kolegy (1910–1911). Zjistili, že geny jsou umístěny na chromozomech v lineárním pořadí a tvoří spojovací skupiny. Počet genových vazebných skupin odpovídá počtu párů homologních chromozomů a geny jedné vazebné skupiny se mohou během procesu meiózy rekombinovat díky fenoménu crossing over, který je základem jedné z forem dědičné kombinační variability organismů. Morgan také vytvořil vzorce dědičnosti pohlavně spojených rysů.

Třetí etapa ve vývoji genetiky odráží úspěchy molekulární biologie a je spojena s využitím metod a principů exaktních věd – fyziky, chemie, matematiky, biofyziky atd. – při studiu životních jevů na molekulární úrovni. . Předměty genetického výzkumu byly houby, bakterie a viry. V této fázi byly studovány vztahy mezi geny a enzymy a byla formulována teorie „jeden gen – jeden enzym“ (J. Beadle a E. Tatum, 1940): každý gen řídí syntézu jednoho enzymu; enzym zase řídí jednu reakci z řady biochemických přeměn, které jsou základem projevu vnější nebo vnitřní charakteristiky organismu. Tato teorie hrála důležitou roli při objasňování fyzické podstaty genu jako prvku dědičné informace.

V roce 1953 F. Crick a J. Watson, opírající se o výsledky experimentů genetiků a biochemiků a o data rentgenové difrakce, vytvořili strukturální model DNA ve formě dvojité šroubovice. Model DNA, který navrhli, je v dobré shodě s biologickou funkcí této sloučeniny: se schopností samoduplikovat genetický materiál a udržovat jej po generace – od buňky k buňce. Tyto vlastnosti molekul DNA také vysvětlují molekulární mechanismus variability: jakékoli odchylky od původní struktury genu, chyby v autoduplikaci genetického materiálu DNA, jakmile vzniknou, jsou následně přesně a stabilně reprodukovány v dceřiných vláknech DNA. . V dalším desetiletí byla tato ustanovení experimentálně potvrzena: byl objasněn koncept genu, rozluštěn genetický kód a mechanismus jeho působení v procesu syntézy bílkovin v buňce. Kromě toho byly nalezeny metody umělého získávání mutací a s jejich pomocí byly vytvořeny cenné odrůdy rostlin a kmeny mikroorganismů - producentů antibiotik a aminokyselin.

V posledním desetiletí se objevil nový směr v molekulární genetice – genetické inženýrství – systém technik, který umožňuje biologovi konstruovat umělé genetické systémy. Genetické inženýrství je založeno na univerzálnosti genetického kódu: triplety nukleotidů DNA programují začlenění aminokyselin do molekul bílkovin všech organismů – lidí, zvířat, rostlin, bakterií, virů. Díky tomu je možné syntetizovat nový gen nebo jej izolovat z jedné bakterie a zavést do genetického aparátu jiné bakterie, která takový gen postrádá.

Třetí, moderní etapa vývoje genetiky tak otevřela obrovské vyhlídky pro cílené zásahy do jevů dědičnosti a selekce rostlinných a živočišných organismů a odhalila důležitou roli genetiky v medicíně, zejména při studiu vzorců dědičných chorob a fyzických anomálií u lidí.

1865- Objev G. Mendela (1822-1884) faktorů dědičnosti a vývoj hybridologické metody, tj. pravidel pro křížení organismů a zohlednění vlastností jejich potomků.

1868- Švýcarský biochemik F. Miescher izoloval ze spermií lososa látku obsahující fosfor, pocházející z buněčných jader, kterou nazval nuklein (nyní nazývaná deoxyribonukleová kyselina).

1871- Charles Darwin vydává svou knihu „Sestup člověka a sexuální selekce“.

1875- F. Galton demonstruje možnost využití dvojčat ke studiu relativního vlivu dědičnosti a prostředí na tělo.

1900- Formální zrod genetiky jako vědy. Nezávislá publikace článků G. de Vriese, K. Corrense a E. Cermaka nastiňujících základní zákony dědičnosti. Ve skutečnosti byl výzkum G. Mendela znovu objeven a dostal se do povědomí široké vědecké komunity.

1902- V. Sutton a T. Boveri nezávisle vytvářejí chromozomální teorii dědičnosti.

1905- W. Bateson navrhuje slovo "genetika" (z řeckého γιγνομαι - generovat) pro nový směr vědy.

1909- V. Johansen navrhl termín „genotyp“.

1910- Thomas Hunt Morgan zjistil, že geny jsou umístěny na chromozomech v lineárním pořadí a tvoří spojovací skupiny. Morgan také stanovil vzorce dědičnosti pohlavně spojených rysů (1933 Nobelova cena za fyziologii a medicínu za experimentální zdůvodnění chromozomální teorie dědičnosti).

A. Kössel obdržel Nobelovu cenu za chemii za zjištění, že DNA obsahuje čtyři dusíkaté báze: adenin, guanin, cytosin a thymin.

1917- Nikolaj Konstantinovič Kolcov založil Ústav experimentální biologie.

1920- termín „genom“ poprvé navrhl německý genetik G. Winkler.

1922- formuloval N. I. Vavilov "zákon homologické řady"– o paralelismu ve variabilitě příbuzných skupin rostlin, tedy o genetické blízkosti těchto skupin. Vavilovův zákon stanovil určitá pravidla morfogeneze a umožnil předpovídat dosud neobjevené, ale možné vlastnosti u daného druhu (analogie s Mendělejevovým systémem).

1925- G. A. Nadson, G. S. Filippov, G. Muller provádějí první cyklus prací o radiačních metodách pro vyvolání mutací.

1926- S.S. Chetverikov napsal článek, který položil základy populační genetiky a syntézy genetiky a evoluční teorie.

1927- G. Müller prokázal mutační efekt rentgenového záření, za což obdržel v roce 1946 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.

N.K. Koltsov předložil myšlenku syntézy matrice, která se později stala hlavním kamenem v základu molekulární biologie: „Každý chromozom je založen na tenkém vláknu, což je spirálovitá řada obrovských organických molekul – genů. Možná je celá tato spirála jedna obrovská molekula délky.".

1928- Objev jevu transformace u bakterií (F. Griffith).

1929-1930- A. S. Serebrovský a N. P. Dubinin jako první prokázali složitou povahu organizace genů; první skutečné kroky k vytvoření moderního chápání jemné struktury genu.

1931- Barbara McClintock předvedla přítomnost přechodu.

1934- N.P. Dubinin a B.N. Sidorov objevili zvláštní typ efektu polohy.

B.L. Astaurov provedl úspěšné experimenty při získávání potomků z neoplozených vajíček bource morušového (jeden z nejzajímavějších úspěchů v aplikované genetice té doby).

1935- N. V. Timofeev-Resovsky, K. G. Zimmer, M. Delbrück provedli experimentální stanovení velikosti genů. Interpretovali gen z hlediska kvantové mechaniky, čímž vytvořili základ pro objev struktury DNA.

1940- J. Beadle a E. Tatum formulovali teorii „jeden gen – jeden enzym“. (Nobelova cena za fyziologii a medicínu za rok 1958).

1943- I. A. Rapoport, S. Auerbach a J. G. Robson jako první ukázali indukci mutací chemickými látkami.

1944- začátek „éry DNA“. O. Avery, K. McLeod a M. McCarthy zjistili, že „látkou genu“ je DNA. Tito vědci ve svých experimentech s bakteriální transformací ukázali, že průnik purifikovaných molekul DNA izolovaných z virulentních pneumokoků, které způsobují onemocnění a smrt infikovaných myší, do buněk avirulentního kmene těchto bakterií může být doprovázen transformací (transformací) z posledně jmenovaných do virulentní formy.

M. Delbrück, S. Luria, A. Hershey provedli průkopnický výzkum genetiky Escherichia coli a jejích fágů, poté se tyto objekty staly na dlouhá desetiletí modely pro genetický výzkum. (Nobelova cena za fyziologii a medicínu v roce 1969 za objev virového reprodukčního cyklu a vývoj genetiky bakterií a virů).

L.A. Zilber formuloval virovou genetickou teorii rakoviny.

1946- Hermann Joseph Möller (1890-1967), americký genetik obdržel Nobelovu cenu za objev radiační mutageneze.

1950- E. Chargaff formuloval slavné „Chargaffovo pravidlo“, které říká: v DNA se počet nukleotidů A rovná číslu T a číslo G se rovná číslu C.

B. McClintock prokázal existenci pohyblivých genetických prvků. Mnohem opožděně (až v roce 1983) za to obdržela Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.

1951- R. Franklin a M. Wilkinson získali první rentgenový difrakční obraz molekuly DNA.

1953, 25. dubna- Francis Crick a James Watson, opírající se o výsledky experimentů genetiků a biochemiků a o data rentgenové difrakce, vytvořili strukturální model DNA ve formě dvojité šroubovice. Se svým modelem publikovali krátký článek v anglickém časopise Nature. V roce 1962 jim byla spolu s M. H. F. Wilkinsem udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu.

1956- Y. Tio a A. Levan zjistili, že diploidní sada chromozomů u lidí je 46.

A. Cornburn objevil první enzym schopný syntetizovat DNA ve zkumavce - DNA polymerázu I. V roce 1959 obdržel spolu se S. Ochoou Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za studium mechanismu biologické syntézy RNA a DNA.

1958- M. Meselson a F. Stahl prokázali semikonzervativní mechanismus replikace DNA.

1960- Objev RNA polymerázy S. B. Weissem, J. Hurwitzem a A. Stevensem.

I. A. Rapoport oznámil objev „super mutagenů“.

1961- V dílech M.W. Nirenberga, R.W. Holleyho a H.G. Korany začalo dekódování „jazyka života“ - kódu, kterým jsou v DNA zaznamenány informace o struktuře proteinových molekul. V roce 1968 se všichni tři podělili o Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu, která jim byla udělena "pro rozluštění genetického kódu a jeho fungování při syntéze bílkovin."

F. Jacob a J. Monod došli k závěru, že existují dvě skupiny genů – strukturální, odpovědné za syntézu specifických (enzymových) proteinů, a regulační, které řídí aktivitu strukturních genů. V roce 1965 byla udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu A. M. Lvovovi, F. Jacobovi a J. Monodovi za objev genetické regulace syntézy enzymů a virů.

Letos na jaře v Moskvě na Mezinárodním biochemickém kongresu vědec M. Nirenberg oznámil, že je schopen „přečíst“ první „slovo“ v textu DNA. Jednalo se o trojici nukleotidů – AAA (v RNA, resp. UUU), tedy tři adeniny stojící vedle sebe. Tato sekvence kóduje aminokyselinu fenylalanin v proteinu.

1962- J. Gurdon provedl první klonování živočišného organismu (žáby).

J. Kendrew a M. Perutz byli oceněni Nobelovou cenou za chemii za první rozluštění trojrozměrné struktury proteinů myoglobinu a hemoglobinu.

1965- R. B. Khesin ukázal, že regulace syntézy proteinů se provádí zapínáním a vypínáním genové transkripce.

1966- B. Weiss a S. Richardson objevili enzym DNA ligázu.

1969- H. G. Korana chemicky syntetizoval první gen.

1970- Objev reverzní transkriptázy, enzymu, který syntetizuje DNA pomocí komplementární RNA jako templátu. To udělali budoucí laureáti Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu (1975) G. Temin a D. Baltimore.

Byl izolován první restrikční enzym – enzym, který štěpí DNA na přesně definovaných místech. Za tento objev byla v roce 1978 udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu D. Nathansovi, H. Smithovi a V. Arberovi.

1972- První rekombinantní DNA byla získána v laboratoři Paula Berga (Nobelova cena za chemii za rok 1980 byla udělena P. Bergovi a G. Boyerovi). Jsou položeny základy genetického inženýrství.

1973- S. Cohen a G. Boyer vyvinuli strategii pro přenos genu do bakteriální buňky.

1974- S. Milstein a G. Koehler vytvořili technologii výroby monoklonálních protilátek. Přesně o deset let později za to (spolu s N. K. Ernem) obdrželi Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu.

R. D. Kornberg popisuje strukturu chromatinu (nukleozomů).

1975- S. Tonegawa ukázal rozdílné uspořádání genů kódujících variabilní a konstantní části imunoglobulinů v DNA embryonálních a myeloidních buněk, což dalo vzniknout závěru o přestavbách imunoglobulinových genů při tvorbě buněk imunitního systému (Nobelova cena ve fyziologii nebo medicíně v roce 1987). Bylo provedeno první klonování cDNA.

E. Southern popsal metodu přenosu fragmentů DNA na nitrocelulózové filtry, tato metoda se nazývala hybridizace Southern blot.

1976- Objev „skákacích genů“ u zvířat (na příkladu Drosophila), uskutečněný D. Hognessem (USA) a ruskými vědci pod vedením G. P. Georgieva a V. A. Gvozdeva.

Byla založena první společnost pro genetické inženýrství (Genentech), využívající technologii rekombinantní DNA k výrobě různých enzymů a léků.

D. M. Bishop a G. E. Varmus uvedli, že onkogen ve viru není skutečný virový gen, ale buněčný gen, který virus „sebral“ již dávno během replikace v buňkách a nyní si ho uchovává ve formě modifikované mutacemi. Bylo také prokázáno, že jeho předchůdce, buněčný protoonkogen, hraje zásadní roli ve zdravé buňce – řídí její růst a dělení. V roce 1989 oba tito vědci obdrželi Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za zásadní výzkum karcinogenních nádorových genů.

1977- Byly publikovány rychlé metody pro stanovení (sekvenování) dlouhých nukleotidových sekvencí DNA (W. Gilbert a A. Maxam; F. Senger a kol.). Jako základ pro pochopení jejich funkcí se objevil skutečný způsob analýzy genové struktury. V roce 1980 obdrželi W. Hilbert a F. Sanger spolu s P. Bergem Nobelovu cenu za chemii „za významné přispění k vytvoření primární struktury DNA; pro základní výzkum biochemických vlastností nukleových kyselin, včetně rekombinantní DNA.

Genom bakteriofága byl kompletně sekvenován φΧ174(5386 bp).

Byl sekvenován první lidský gen – gen kódující protein choriový somatoammotropin.

P. Sharp a R. Roberts ukázali, že geny v adenovirech (později se ukázalo, že v eukaryotických organismech) mají moaickou strukturu exon-intron, a objevili fenomén sestřihu (Nobelova cena za fyziologii a medicínu v roce 1993).

K. Itakura a kol. chemicky syntetizují lidský somatostatinový gen a provádějí umělou syntézu hormonu somatostatinu v buňkách E. coli.

1978- Genentech přenesl eukaryotický inzulinový gen do bakteriální buňky, kde se na něm syntetizuje protein proinzulin.

Byla stanovena úplná nukleotidová sekvence virové DNA SV40 a fág fd.

1979- Bylo prokázáno, že chemicky transformované buňky obsahují aktivovaný onkogen BAS.

1980- J. Gordon a kol. Byla získána první transgenní myš. Gen thymidinkinázy viru herpes simplex byl mikroinjikován do pronukleu oplodněného jednobuněčného embrya a bylo prokázáno, že tento gen působí ve všech somatických buňkách myši. Od té doby se transgenóza stala hlavním přístupem jak pro základní výzkum, tak pro řešení praktických problémů v zemědělství a medicíně.

1981- Byla stanovena úplná nukleotidová sekvence lidské mitochondriální DNA.

Několik nezávislých výzkumných skupin oznámilo objev lidských onkogenů.

1982- Byla stanovena kompletní nukleotidová sekvence bakteriofága λ (48502 bp).

Bylo prokázáno, že RNA může mít katalytické vlastnosti, jako protein.

1983- Pomocí bioinformatiky byla nalezena homologie růstového faktoru PDGF se známým onkoproteinem kódovaným onkogenem SIS.

Bylo prokázáno, že různé onkogeny spolupracují během nádorové transformace buněk.

Gen Huntingtonovy choroby se nachází na lidském chromozomu 4.

1984- W. McGinnis objevil homeotické (Hox) regulační geny odpovědné za konstrukci obecného tělesného plánu zvířat.

A. Jeffries vytváří metodu genomového otisku prstů, při které se k identifikaci osoby používají sekvence nukleotidů DNA.

1985- K. B. Mullis vytvořil revoluční technologii - polymerázovou řetězovou reakci, PCR– dosud nejcitlivější metoda pro detekci DNA. Tato technologie se rozšířila (Nobelova cena za chemii v roce 1993).

Klonování a stanovení nukleotidové sekvence DNA izolované ze staroegyptské mumie.

1986- Klonování genu RB – prvního antionkogenu – tumor supresoru. Začíná éra masivního klonování nádorových genů.

1987 Byly vytvořeny první kvasinkové umělé chromozomy - YAC(Kvasinkové umělé chromozomy). Budou hrát důležitou roli jako vektory pro klonování velkých fragmentů genomů.

1988- Byl vytvořen projekt Human Genome of the US National Institutes of Health. Iniciátorem a vedoucím tohoto projektu byl slavný nositel Nobelovy ceny James Watson.

Pod záštitou Výboru pro vědu a techniku ​​začal v SSSR pracovat program Human Genome v čele s Vědeckou radou pro genomický program v čele s akademikem A. A. Baevem.

Možnost analýzy mitochondriální DNA z velmi starých vzorků byla prokázána při studiu lidského mozku před 7000 lety.

Byla navržena metoda „knockout“ genu.

1989- T. R. Cech a S. Altman obdrželi Nobelovu cenu za chemii za objev katalytických vlastností některých přírodních RNA (ribozymů).

1990- v USA a SSSR a poté v Anglii, Francii, Německu, Japonsku a Číně začaly pracovat vědecké programy na rozluštění lidského genomu. Tyto projekty spojila Mezinárodní organizace pro lidský genom (HUGO). Ruský akademik A.D. Mirzabekov byl několik let viceprezidentem HUGO.

F. Collins a L. – C. Tsui identifikovali první lidský gen (CFTR) zodpovědný za dědičné onemocnění (cystickou fibrózu), který se nachází na 7. chromozomu.

V. Anderson provedl první úspěšné použití genové terapie k léčbě pacientů s dědičnou imunodeficiencí.

Byla stanovena úplná genomová sekvence viru vakcínie (192 kb).

1992- E. Krebsovi a E. Fischerovi byla udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu za objev reverzibilní fosforylace proteinů jako důležitého regulačního mechanismu buněčného metabolismu.

1995- Celera Genomics určila kompletní sekvenci genomu prvního nezávisle existujícího organismu - bakterie Haemophilus influenzae (1 830 137 bp)

Vznik genomiky jako samostatného oboru genetiky.

1997- Byla stanovena úplná nukleotidová sekvence genomů Escherichia coli E-coli a kvasinky Saccharomyces cerevisiae.

Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu získal Američan S. Prusiner za přínos ke studiu patogenního proteinového agens, prionu, způsobujícího spongiformní encefalopatii neboli „nemoc šílených krav“ u dobytka.

J. Wilmut a jeho kolegové poprvé naklonovali savce - Ovečka Dolly.

1998- pouze asi 3 % lidského genomu byla rozluštěna.

Byla stanovena úplná nukleotidová sekvence prvního vyššího organismu, háďátka Caenorhabditis elegans.

U háďátka C. elegans byl objeven mechanismus interference RNA.

1999- Robert Furchgott, Louis Ignarro a Ferid Murad dostali Nobelovu cenu za objev úlohy oxidu dusnatého jako signální molekuly (tedy regulátoru a nositele signálu) kardiovaskulárního systému.

Vědci naklonovali myš a krávu.

1999, prosinec- v časopise Nature vyšel článek s názvem „Nukleotidové sekvence prvního lidského chromozomu“. V tomto článku tým více než dvou set autorů informoval o úplném dekódování jednoho z nejmenších lidských chromozomů, chromozomu číslo 22.

rok 2000- Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu získali A. Carlsson, P. Greengard a E. Kendel za objev „přenosu signálu v nervovém systému“.

Vědci naklonovali prase.

2000, červen- dva soutěžící týmy - Celera Genomics a mezinárodní konsorcium HUGO, které spojily svá data, oficiálně oznámily, že společným úsilím obecně dokončily dekódování lidského genomu a vytvořily jeho pracovní verzi.

rok 2001- Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu získali L. Hartwell, T. Hunt a P. Nurse za objev klíčových regulátorů buněčného cyklu.

2001, únor- objevily se první vědecké publikace návrhové verze struktury lidského genomu.

2002- Myší genom byl kompletně dešifrován.

Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu získali S. Brenner, R. Horwitz a J. Sulston za objevy v oblasti genetické regulace vývoje orgánů a programované buněčné smrti.

Lysenko Anna

Esej o biologii poskytuje definici genetiky, fází vývoje této vědy a jejího významu pro lidský život.

Stažení:

Náhled:

Genetika je jednou z hlavních, nejvíce fascinujících a zároveň komplexních disciplín moderních přírodních věd. Místo genetiky mezi biologickými vědami a zvláštní zájem o ni jsou určeny tím, že studuje základní vlastnosti organismů, a to dědičnost a variabilitu.

V důsledku četných experimentů v oblasti molekulární genetiky, brilantního designu a vynikajícího provedení, byla moderní biologie obohacena o dva zásadní objevy, které se již široce promítly do lidské genetiky a částečně byly provedeny na lidských buňkách. Ukazuje se tak nerozlučná souvislost mezi úspěchy lidské genetiky a úspěchy moderní biologie, která se s genetikou stále více propojuje.

První je schopnost pracovat s izolovanými geny. Byl získán izolací genu v jeho čisté formě a jeho syntézou. Význam tohoto objevu je těžké přeceňovat. Je důležité zdůraznit, že pro syntézu genů se používají různé metody, tzn. pokud jde o tak složitý mechanismus, jako je člověk, už existuje možnost volby.

Druhým úspěchem je důkaz začlenění cizí informace do genomu a také jejího fungování v buňkách vyšších živočichů a lidí. Materiály pro tento objev se shromáždily z různých experimentálních přístupů. Především se jedná o četné studie v oblasti virově-genetické teorie vzniku zhoubných nádorů, včetně detekce syntézy DNA na matrici RNA. Kromě toho experimenty s profágovou transdukcí, stimulované myšlenkou genetického inženýrství, potvrdily možnost fungování genů jednoduchých organismů v savčích buňkách, včetně lidských.

Bez nadsázky můžeme říci, že spolu s molekulární genetikou je genetika člověka jedním z nejprogresivnějších odvětví genetiky vůbec. Její výzkum sahá od biochemické až po populační úroveň, včetně buněčné a organismální úrovně.

Podívejme se však samostatně na historii vývoje genetiky.

Hlavní etapy vývoje genetiky.

Počátky genetiky, jako každé vědy, je třeba hledat v praxi. Genetika vznikla v souvislosti s chovem domácích zvířat a pěstováním rostlin a také s rozvojem medicíny. Od doby, kdy člověk začal využívat křížení zvířat a rostlin, se potýkal s tím, že vlastnosti a vlastnosti potomstva závisí na vlastnostech rodičovských jedinců vybraných ke křížení. Výběrem a křížením těch nejlepších potomků vytvářel člověk z generace na generaci příbuzné skupiny - linie a následně plemena a variety s jejich charakteristickými dědičnými vlastnostmi.

Přestože se tato pozorování a srovnávání ještě nemohla stát základem pro formování vědy, prudký rozvoj chovu a šlechtění zvířat, stejně jako pěstování rostlin a semenářství ve druhé polovině 19. století vyvolal zvýšený zájem o analýzu fenoménu dědičnosti.

Rozvoj nauky o dědičnosti a proměnlivosti zvláště silně podpořila doktrína Charlese Darwina o původu druhů, která zavedla do biologie historickou metodu studia evoluce organismů. Sám Darwin věnoval hodně úsilí studiu dědičnosti a variací. Shromáždil obrovské množství faktů a na jejich základě učinil řadu správných závěrů, ale nedokázal stanovit zákony dědičnosti. Jeho současníci, tzv. hybridizátoři, kteří křížili různé formy a hledali míru podobnosti a odlišnosti mezi rodiči a potomky, také nedokázali stanovit obecné vzorce dědičnosti.

Další podmínkou, která přispěla k ustavení genetiky jako vědy, byly pokroky ve studiu struktury a chování somatických a zárodečných buněk. Již v 70. letech minulého století objevila řada cytologických výzkumníků (Chistyakov v roce 1972, Strasburger v roce 1875) nepřímé dělení somatických buněk, nazývané karyokineze (Schleicher v roce 1878) nebo mitóza (Flemming v roce 1882). V roce 1888 byly na návrh Waldeiry permanentní prvky buněčného jádra nazývány „chromozomy“. Ve stejných letech Flemming rozdělil celý cyklus buněčného dělení do čtyř hlavních fází: profáze, metafáze, anafáze a telofáze.

Souběžně se studiem mitózy somatických buněk probíhal výzkum vývoje zárodečných buněk a mechanismu oplození u zvířat a rostlin. V roce 1876 O. Hertwig poprvé u ostnokožců prokázal fúzi jádra spermie s jádrem vajíčka. N.N. Gorozhankin v roce 1880 a E. Strasburger v roce 1884 stanovili totéž pro rostliny: první - pro nahosemenné rostliny, druhý - pro krytosemenné.

V témže roce Van Beneden (1883) a další odhalili zásadní skutečnost, že v průběhu vývoje dochází v zárodečných buňkách, na rozdíl od somatických buněk, ke snížení počtu chromozomů přesně o polovinu a během oplodnění - splynutí ženského a mužského jádra - obnoví se normální počet chromozomů, konstantní pro každý druh. Bylo tedy prokázáno, že každý druh je charakterizován určitým počtem chromozomů.

Výše uvedené podmínky tedy přispěly ke vzniku genetiky jako samostatné biologické disciplíny – disciplíny s vlastním předmětem a výzkumnými metodami.

Za oficiální zrod genetiky je považováno jaro 1900, kdy tři botanici, nezávisle na sobě, ve třech různých zemích, na různých místech, přišli k objevu některých z nejdůležitějších vzorců dědičnosti vlastností u potomků. hybridů. G. de Vries (Nizozemsko) na základě práce s pupalkou, mákem, durmanem a dalšími rostlinami oznámil „zákon hybridního štěpení“; K. Correns (Německo) stanovil vzorce segregace v kukuřici a publikoval článek „Gregor Mendel’s Law on the Behaviour of Offspring in Racial Hybrids“; v témže roce publikoval K. Csermak (Rakousko) článek (O umělém křížení v Pisum Sativum).

Věda nezná téměř žádné nečekané objevy. Nejskvělejší objevy, které vytvářejí etapy v jeho vývoji, mají téměř vždy své předchůdce. Stalo se tak s objevem zákonů dědičnosti. Ukázalo se, že tři botanici, kteří objevili vzorec segregace u potomků vnitrodruhových hybridů, pouze „znovu objevili“ vzorce dědičnosti objevené v roce 1865 Gregorem Mendelem a jím nastíněné v článku „Experimenty na rostlinných hybridech“, publikovaném v „sborník“ Společnosti přírodovědců v Brünnu (Československo).

G. Mendel pomocí rostlin hrachu vyvinul metody pro genetickou analýzu dědičnosti jednotlivých znaků organismu a stanovil dva zásadně důležité fenomény:

vlastnosti jsou určeny jednotlivými dědičnými faktory, které se přenášejí prostřednictvím zárodečných buněk;

Jednotlivé vlastnosti organismů při křížení nezmizí, ale jsou zachovány v potomstvu ve stejné podobě, v jaké byly u rodičovských organismů.

Pro evoluční teorii měly tyto principy zásadní význam. Odhalili jeden z nejdůležitějších zdrojů variability, totiž mechanismus pro udržení zdatnosti vlastností druhu po řadu generací. Pokud by adaptivní vlastnosti organismů, které vznikly pod kontrolou selekce, byly absorbovány a vymizely během křížení, pak by pokrok druhu byl nemožný.

Veškerý další vývoj genetiky byl spojen se studiem a rozšiřováním těchto principů a jejich aplikací do evoluční teorie a selekce.

Ze zavedených základních Mendelových principů logicky vyplývá řada problémů, které se postupně s vývojem genetiky řeší. V roce 1901 de Vries formuloval teorii mutací, která tvrdí, že dědičné vlastnosti a vlastnosti organismů se mění náhle – mutačně.

V roce 1903 publikoval dánský fyziolog rostlin V. Johannsen práci „O dědičnosti v populacích a čistých liniích“, ve které bylo experimentálně zjištěno, že navenek podobné rostliny patřící ke stejné odrůdě jsou dědičně odlišné – tvoří populaci. Populace se skládá z dědičně odlišných jedinců nebo příbuzných skupin - linií. V téže studii je nejzřetelněji prokázáno, že u organismů existují dva typy variability: dědičná, určovaná geny, a nedědičná, určovaná náhodnou kombinací faktorů působících na projevy znaků.

V další fázi vývoje genetiky bylo prokázáno, že dědičné formy jsou spojeny s chromozomy. První skutečností odhalující roli chromozomů v dědičnosti byl důkaz role chromozomů v určování pohlaví u zvířat a objev mechanismu segregace pohlaví 1:1.

Od roku 1911 začal T. Morgan a jeho kolegové na Kolumbijské univerzitě v USA publikovat sérii prací, ve kterých formuloval chromozomální teorii dědičnosti. Experimentálně se prokázalo, že hlavními nositeli genů jsou chromozomy a že geny jsou na chromozomech umístěny lineárně.

V roce 1922 N.I. Vavilov formuluje zákon homologických řad v dědičné variabilitě, podle kterého rostlinné a živočišné druhy příbuzné původem mají podobné řady dědičné variability. Uplatněním tohoto zákona N.I. Vavilov založil centra původu kulturních rostlin, ve kterých je soustředěna největší rozmanitost dědičných forem.

V roce 1925 u nás G.A. Nadson a G.S. Filippov na houbách a v roce 1927 G. Möller v USA na ovocné mušce Drosophila získali důkazy o vlivu rentgenového záření na výskyt dědičných změn. Zároveň se ukázalo, že rychlost mutací se zvyšuje více než 100krát. Tyto studie prokázaly variabilitu genů pod vlivem faktorů prostředí. Důkaz vlivu ionizujícího záření na výskyt mutací vedl ke vzniku nového odvětví genetiky – radiační genetiky, jejíž význam ještě vzrostl s objevem atomové energie.

V roce 1934 T. Paynter pomocí obřích chromozomů slinných žláz dvoukřídlých ptáků dokázal, že diskontinuita morfologické struktury chromozomů, vyjádřená ve formě různých disků, odpovídá umístění genů v chromozomech, které byly dříve založeny čistě geneticky. metody. Tento objev znamenal začátek studia struktury a fungování genu v buňce.

V období od 40. let do současnosti došlo k řadě objevů (především na mikroorganismech) zcela nových genetických jevů, které odhalují možnosti analýzy genové struktury na molekulární úrovni. V posledních letech, se zaváděním nových výzkumných metod do genetiky, vypůjčených z mikrobiologie, jsme dospěli k řešení, jak geny řídí sekvenci aminokyselin v molekule proteinu.

Předně je třeba říci, že se nyní plně prokázalo, že nositeli dědičnosti jsou chromozomy, které se skládají ze svazku molekul DNA.

Byly provedeny celkem jednoduché experimenty: z usmrcených bakterií jednoho kmene se zvláštní vnější charakteristikou byla izolována čistá DNA a přenesena do živých bakterií jiného kmene, načež reprodukující se bakterie druhého kmene získaly charakteristiku prvního kmene. Četné podobné experimenty ukazují, že DNA je nositelem dědičnosti.

V roce 1953 F. Crick (Anglie) a J. Watstone (USA) rozluštili strukturu molekuly DNA. Zjistili, že každá molekula DNA se skládá ze dvou polydeoxyribonukleových řetězců, spirálovitě stočených kolem společné osy.

V současné době byly nalezeny přístupy k řešení problému organizace dědičného kódu a jeho experimentálního dešifrování. Genetika se spolu s biochemií a biofyzikou přiblížila k objasnění procesu syntézy proteinů v buňce a umělé syntézy proteinových molekul. Tím začíná zcela nová etapa ve vývoji nejen genetiky, ale celé biologie jako celku.

Vývoj genetiky je dodnes neustále se rozšiřujícím zázemím výzkumu funkční, morfologické a biochemické diskrétnosti chromozomů. V této oblasti se již mnohé udělalo, mnohé se již udělalo a špička vědy se každým dnem blíží k cíli – k odhalení podstaty genu. K dnešnímu dni byla zjištěna řada jevů, které charakterizují povahu genu. Za prvé, gen na chromozomu má vlastnost samoreprodukce (autoreprodukce); za druhé, je schopen mutační změny; za třetí je spojena s určitou chemickou strukturou deoxyribonukleové kyseliny – DNA; za čtvrté, řídí syntézu aminokyselin a jejich sekvencí v molekulách bílkovin. V souvislosti s nedávným výzkumem se formuje nová myšlenka genu jako funkčního systému a vliv genu na určování znaků je zvažován v integrálním systému genů - genotypu.

Vznikající vyhlídky na syntézu živé hmoty přitahují velkou pozornost genetiků, biochemiků, fyziků a dalších odborníků.