Dnes se slova a výrazy jako DNA, genetické inženýrství, geneticky modifikované potraviny (GMO) staly široce známými. Navzdory skutečnosti, že genetika jako věda existuje již více než sto let, stále neexistuje jasná definice toho, kdo je genetik a co dělá. Je tato specializace povoláním, a pokud ano, do jaké oblasti činnosti patří: do vědy nebo medicíny? Nejednoznačný je i postoj společnosti k výsledkům práce genetiků. Stále se diskutuje o tom, zda jsou GMO potraviny škodlivé nebo prospěšné pro lidi.
Genetika – zrod nové vědy
Zakladatelem genetiky je Gregor Johann Mendel. Sice před ním byli vědci, kteří se snažili vysvětlit, jak probíhá přenos dědičných znaků z rodičů na děti, ale tyto teorie se nezakládaly na faktech. Takže teorie Charlese Darwina, že přenos dědičných vlastností se provádí krví, byla během života vědce experimentálně vyvrácena.
Mendel je prvním vědcem, kterému se to podařilozjistit, jak dochází k přenosu dědičných znaků. Zjistil to provedením série pokusů se semeny hrachu zahradního, se kterými pracoval dva roky. Výsledky výzkumu se staly základem pro nové objevy a rozvoj genetiky jako vědy. Proto je Mendel považován za zakladatele genetiky. Jako první předložil myšlenku, že přenos dědičných znaků se provádí na buněčné úrovni. Jako první objevil zákonitosti přenosu dědičné informace. Zjistil, že existují dva typy dědičných rysů: recesivní a dominantní, mezi kterými je boj.
Stručný životopis zakladatele genetiky
První genetik se narodil 20. července 1822 v Heinzendorfu, malé obci ležící na moravskoslezském pomezí. Johann Mendel získal své první vzdělání v obyčejné venkovské škole. Poté nastoupil na gymnázium v Troppau, kde studoval 6 let. Promoval v roce 1840.
V roce 1843 se stal mnichem v augustiniánském klášteře sv. Tomáše v Brunnu, kde přijal nové jméno Gregor. V letech 1844 až 1848 studoval na Brunnském teologickém institutu. V roce 1847 přijal kněžství. Mendel celou dobu nepřestal učit. Samostatně studoval řečtinu a matematiku. I když neuspěl u zkoušek, mohl se věnovat pedagogické činnosti.
V letech 1849-1851 vyučoval matematiku, latinu aŘecký. V období 1851-1853 zahájil díky rektorovi studium přírodopisu na vídeňské univerzitě. Mendel studoval přírodní vědy a jedním z jeho učitelů byl Franz Unger, jeden z prvních světových cytologů. Ve Vídni se Mendel začal zajímat o vědecký výzkum v oblasti hybridizace rostlin. Začal samostatně provádět experimenty a pozorování s určitými druhy rostlin a zvířat. Nejvýznamnějším vědeckým přínosem byly jeho pokusy s hráškem zahradním, o jejichž výsledku vypracoval zprávu.
V roce 1865 dvakrát, 8. února a 8. března, přednesl prezentaci před Společností přírodovědců v Brunnu. Zpráva se jmenovala „Experimenty na rostlinných hybridech“. Zpráva byla následně reprodukována a distribuována. Sám Mendel vytvořil 40 kopií svého díla a rozeslal je významným botanickým vědcům, ale nikdy se od nich nedočkal uznání. Jeho práce byla uznána později, ale v té době ještě neexistovaly znalosti o genetice a o tom, kdo je genetik. Byla to první práce v této oblasti znalostí.
Historie vývoje
Historie vývoje genetiky se dá rozdělit do dvou etap. První etapa zahrnuje Mendelův objev zákona o přenosu dědičných znaků, objev chromozomů, DNA, chemického složení genů a jejich struktury.
Druhá fáze – kdy genetici objevili způsob, jak změnit strukturu DNA, přeskupit geny, zavést a odstranit její jednotlivé části a dokonce vytvořit zcela nové organismy s požadovanými vlastnostmi. V této fázi došlo k úplnému dekódování DNA lidí, zvířat a rostlin (pouze několika).
První fáze
V první fázi vývoje genetiky jako vědy došlo k následujícím objevům:
- V roce 1865 napsal Gregor Mendel zprávu na téma "Experimenty na rostlinných hybridech." Tato práce vytvořila základ genetiky, i když jako věda ještě neexistovala.
- V roce 1869 objevil Friedrich Miescher existenci DNA jako hlavní složky buněčného jádra. Nazval to nuklein.
- V roce 1901 byla publikována Hugo de Vriesova teorie změny (mutace): Experimenty a pozorování dědičnosti druhů v rostlinné říši.
- V roce 1905 zavedl termín „genetika“William Batson.
- V roce 1909 představil W. Johansen koncept dědičné jednotky – genu.
- 1913 Alfred Sturtevant vytvořil první genetickou mapu světa.
- 1953 Jason Watson a Francis Crick poprvé rozluštili strukturu DNA.
- V roce 1970 bylo zjištěno, že genetický kód se skládá z trojic.
- V roce 1970, při studiu bakterie Haemophilus influenzae, bylo možné detekovat restrikční enzymy, což umožňuje řezat a vkládat úseky molekul DNA.
Druhá fáze
Druhá etapa ve vývoji nové vědy začala, když genetickí vědci začali provádět experimenty s cílem změnit strukturu DNA přidáním, odstraněním a nahrazením genů. Aplikace objevů v oblasti genetiky pro praktické účely:
- 1972. Získávání prvních vzorků geneticky modifikovaných rostlin.
- V roce 1994, prvníGMO potraviny – rajčata.
- 2003. Dešifrování lidské DNA. To umožnilo diagnostikovat genetická onemocnění u plodu v raných fázích těhotenství.
- rok 2010. Vytvoření organismu s umělou DNA v laboratoři.
- V roce 2015 se začalo prodávat první geneticky modifikované zvíře, losos atlantický.
Dešifrování lidské DNA
Nejdůležitějším objevem v moderní historii genetiky je kompletní dekódování lidské DNA. Díky tomu bylo možné zjistit nejen celý rodokmen jak jednotlivce, tak celého lidstva. Bylo možné předvídat pravděpodobnost výskytu a rozvoje dědičných onemocnění u lidí, navíc léčit vážná onemocnění v rané fázi vývoje nebo zabránit narození dítěte s vážnými genetickými abnormalitami.
V tomto smyslu je však genetika ve srovnání s eugenikou často kritizována. Rozluštění záhady lidské DNA spolu se schopností ovládat její strukturu a získávat lidi s požadovanými vlastnostmi vedlo ke vzniku etických problémů. V historii lidstva byla období, kdy myšlenky eugeniky a vědecké objevy v genetice vedly k masovému vyhlazování lidí na národním nebo rasovém základě.
Genové inženýrství
Pokud jsou ve vztahu k lidem jakékoli genetické experimenty zakázány, pak ve vztahu ke zvířatům a rostlinám takové experimenty avýzkum je nejen povolen. Podporují je státy, velké zemědělské a farmaceutické společnosti. Navzdory kritice ze strany některých genetických vědců se pokroky ve výrobě geneticky modifikovaných rostlin používají již dlouhou dobu. Dnes je téměř veškerá sója geneticky modifikovaná. Některé GMO rostliny se v zemědělství používají již více než 40 let.
Geneticky modifikované plodiny jsou pro člověka absolutně neškodné, ale zároveň poskytují stabilně vysoký výnos, jsou odolné vůči špatným povětrnostním podmínkám a parazitům. Jejich pěstování vyžaduje méně hnojiv, což znamená, že takové plodiny obsahují méně dusičnanů a dalších látek škodlivých pro člověka. Ale časem prověřených odrůd je málo. Většina ze všech existujících GMO plodin se objevila před méně než 30 lety a jejich účinky na člověka jsou stále špatně pochopeny.
Genové inženýrství však již dokázalo, že předmět a úkoly moderní genetiky se neomezují pouze na laboratorní výzkum a experimenty. Toto je nová věda, která lidem pomůže přizpůsobit se novým podmínkám života na planetě a zajistit si potřebné jídlo.
Kdo je genetik? V jakých oblastech může pracovat?
Getik je specialista, který studuje strukturu a změny v genetickém materiálu lidí a jiných živých bytostí. Zkoumá mechanismy a vzorce dědičnosti. Profese genetického vědce dosáhla největšího rozšíření v medicíně, farmacii a zemědělství. Využití vědeckých úspěchů vOblast genetického výzkumu umožnila vývoj nových typů léků na hemofilii a další nemoci, které se dědí z rodičů na děti.
Umožnilo předepisovat léky, které u pacienta nevyvolají alergickou reakci nebo pro něj budou k ničemu. Léčba v blízké budoucnosti bude předepsána individuálně na základě informací získaných v důsledku testování DNA konkrétní osoby. Ve forenzní vědě genetika pomáhá najít zločince pomocí částeček potu, krve, kůže.
Genetika v medicíně
Getik pracující v lékařské oblasti musí znát základy genetiky, umět používat elektronový mikroskop, spektrometr a pracovat se speciálními počítačovými programy. Jako materiál k rozboru lékař používá pacientovu žilní krev, výtěr z ústní sliznice, placentární tekutinu, tzn. musí vědět, jak a kdy odebrat vzorky k analýze.
Kdo je tedy genetik? Nejčastěji toto jméno znamená lékař, ale profese genetického inženýra a genetického agronoma se časem stane běžnějším pojmem, než je tomu nyní. Rozsah vědeckých úspěchů v genetice se bude jen rozšiřovat.
