اليوم ، أصبحت كلمات وتعابير مثل الحمض النووي والهندسة الوراثية والأطعمة المعدلة وراثيًا (GMOs) معروفة على نطاق واسع. على الرغم من حقيقة أن علم الوراثة كعلم موجود منذ أكثر من مائة عام ، فلا يوجد حتى الآن تعريف واضح لمن هو عالم الوراثة وماذا يفعل. هل هذا التخصص مهنة ، وإذا كان الأمر كذلك ، ما هو مجال النشاط الذي ينتمي إليه: العلم أم الطب؟ موقف المجتمع من نتائج عمل علماء الوراثة غامض أيضًا. لا يزال هناك جدل حول ما إذا كانت الأطعمة المعدلة وراثيًا ضارة أو مفيدة للبشر.
علم الوراثة - ولادة علم جديد
مؤسس علم الوراثة هو جريجور يوهان مندل. على الرغم من أنه كان هناك قبله علماء حاولوا شرح كيفية انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء ، إلا أن هذه النظريات لم تكن مبنية على حقائق. لذلك ، تم دحض نظرية تشارلز داروين القائلة بأن انتقال الصفات الوراثية يتم عن طريق الدم بشكل تجريبي خلال حياة العالم.
مندل هو أول عالم تمكن من ذلكتحديد كيفية حدوث انتقال الصفات الوراثية. اكتشف ذلك من خلال إجراء سلسلة من التجارب على بذور البازلاء ، والتي عمل معها لمدة عامين. أصبحت نتائج البحث أساس الاكتشافات الجديدة وتطوير علم الوراثة كعلم. هذا هو السبب في أن مندل يعتبر مؤسس علم الوراثة. كان أول من طرح فكرة أن نقل السمات الوراثية يتم على المستوى الخلوي. كان أول من اكتشف قوانين نقل المعلومات الوراثية. اكتشف أن هناك نوعين من الصفات الوراثية: متنحية ومهيمنة ، بينهما صراع.
سيرة مختصرة لمؤسس علم الوراثة
ولد أول عالم وراثة في 20 يوليو 1822 في قرية هاينزندورف الصغيرة الواقعة على حدود مورافيا-سيليزيا. تلقى يوهان مندل تعليمه الأول في مدرسة ريفية عادية. بعد أن دخل إلى صالة الألعاب الرياضية في تروبو ، حيث درس لمدة 6 سنوات. تخرج عام 1840.
في عام 1843 أصبح راهبًا في دير القديس توما الأوغسطيني في برون ، حيث حصل على الاسم الجديد غريغور. من 1844 إلى 1848 درس في معهد برون اللاهوتي. عام 1847 نال الكهنوت. طوال الوقت لم يتوقف مندل عن التدريس. درس بشكل مستقل اليونانية والرياضيات. على الرغم من أنه فشل في اجتياز امتحاناته ، إلا أنه كان قادرًا على الانخراط في أنشطة التدريس.
في 1849-1851 قام بتدريس الرياضيات واللاتينية واللاتينيةاليونانية. في الفترة 1851-1853 ، وبفضل رئيس الجامعة ، بدأ دراسة التاريخ الطبيعي في جامعة فيينا. درس مندل العلوم الطبيعية ، وكان أحد أساتذته فرانز أونجر ، أحد أوائل علماء الخلايا في العالم. أثناء وجوده في فيينا ، أصبح مندل مهتمًا بالبحث العلمي في مجال تهجين النبات. بدأ بإجراء تجارب وملاحظات بشكل مستقل مع أنواع معينة من النباتات والحيوانات. أهم مساهمة علمية كانت تجاربه مع البازلاء ، ونتيجة لذلك أعد تقريرًا.
في عام 1865 ، قدم مرتين ، في 8 فبراير و 8 مارس ، عرضًا تقديميًا أمام جمعية علماء الطبيعة في برون. التقرير بعنوان "تجارب على نباتات هجينة". وبعد ذلك تم استنساخ التقرير وتوزيعه. قام مندل بنفسه بعمل 40 نسخة من عمله وأرسلها إلى كبار علماء النبات ، لكنه لم يتلق اعترافًا منهم أبدًا. تم الاعتراف بعمله في وقت لاحق ، ولكن في ذلك الوقت لم تكن المعرفة حول علم الوراثة وعالم الوراثة موجودة بعد. كان أول عمل في هذا المجال المعرفي.
تاريخ التنمية
يمكن تقسيم تاريخ تطور علم الوراثة إلى مرحلتين. تتضمن المرحلة الأولى اكتشاف قانون انتقال الصفات الوراثية بواسطة مندل ، واكتشاف الكروموسومات ، والحمض النووي ، والتركيب الكيميائي للجينات وبنيتها.
المرحلة الثانية - عندما اكتشف علماء الجينات طريقة لتغيير بنية الحمض النووي ، وإعادة ترتيب الجينات ، وإدخال وإزالة أقسامها الفردية ، وحتى إنشاء كائنات حية جديدة تمامًا ذات الخصائص المرغوبة. في هذه المرحلة ، كان هناك فك كامل للحمض النووي للإنسان والحيوان والنبات (عدد قليل فقط).
المرحلة الأولى
في المرحلة الأولى من تطور علم الوراثة كعلم ، حدثت الاكتشافات التالية:
- في عام 1865 ، قدم جريجور مندل تقريرًا عن موضوع "تجارب على نباتات هجينة". شكل هذا العمل أساس علم الوراثة ، على الرغم من أنه لم يكن موجودًا بعد كعلم.
- في عام 1869 ، اكتشف فريدريش ميشر وجود الحمض النووي باعتباره المكون الرئيسي لنواة الخلية. سماها النوكلين.
- في عام 1901 ، تم نشر نظرية التغيير (الطفرة) لهوجو دي فريس: تجارب وملاحظات حول وراثة الأنواع في المملكة النباتية.
- في عام 1905 ، صاغ ويليام باتسون مصطلح "علم الوراثة".
- في عام 1909 ، قدم دبليو جوهانسن مفهوم الوحدة الوراثية - الجين.
- 1913 ألفريد ستورتيفانت يصنع أول خريطة جينية في العالم.
- 1953 قام جايسون واتسون وفرانسيس كريك بفك تشفير بنية الحمض النووي لأول مرة.
- في عام 1970 وجد أن الشفرة الجينية تتكون من ثلاثة توائم.
- في عام 1970 ، عند دراسة بكتيريا المستدمية النزلية ، كان من الممكن اكتشاف الإنزيمات المقيدة ، مما يجعل من الممكن قص ولصق أجزاء من جزيئات الحمض النووي.
المرحلة الثانية
بدأت المرحلة الثانية في تطوير العلم الجديد عندما بدأ علماء الجينات في إجراء تجارب لتغيير بنية الحمض النووي عن طريق إضافة الجينات وإزالتها واستبدالها. تطبيق الاكتشافات في مجال علم الوراثة لأغراض عملية:
- 1972. الحصول على العينات الأولى من النباتات المعدلة وراثياً
- في عام 1994 ، الأولالأطعمة المعدلة وراثيًا - الطماطم.
- 2003. فك شفرة الحمض النووي البشري. وهذا مكّن من تشخيص أمراض وراثية لدى الجنين في المراحل الأولى من الحمل.
- 2010 العام. إنشاء كائن حي باستخدام DNA اصطناعي في المختبر.
- في عام 2015 ، تم طرح أول حيوان معدل وراثيا ، وهو السلمون الأطلسي ، للبيع.
فك شفرة الحمض النووي البشري
أهم اكتشاف في التاريخ الحديث لعلم الوراثة هو فك تشفير الحمض النووي البشري بالكامل. بفضل هذا ، أصبح من الممكن معرفة ليس فقط النسب الكاملة لكل من الفرد والبشرية جمعاء. أصبح من الممكن التنبؤ باحتمالية ظهور وتطور أمراض وراثية لدى الإنسان ، علاوة على ذلك ، لعلاج الأمراض الخطيرة في مرحلة مبكرة من النمو أو منع ولادة طفل يعاني من تشوهات وراثية شديدة.
ومع ذلك ، بهذا المعنى ، غالبًا ما يتم انتقاد علم الوراثة ، مقارنةً بعلم تحسين النسل. أدى الكشف عن لغز الحمض النووي البشري ، إلى جانب القدرة على التحكم في بنيته والحصول على الأشخاص ذوي الخصائص المرغوبة ، إلى ظهور مشاكل أخلاقية. كانت هناك فترات في تاريخ البشرية أدت فيها أفكار تحسين النسل والاكتشافات العلمية في علم الوراثة إلى إبادة جماعية للناس على أساس قومي أو عرقي.
هندسة الجينات
إذا كانت أي تجارب جينية فيما يتعلق بالناس محظورة ، فعندئذٍ فيما يتعلق بالحيوانات والنباتات مثل هذه التجارب والبحث غير مسموح به فقط. يتم تشجيعهم من قبل الدول والشركات الزراعية والصيدلانية الكبيرة. على الرغم من انتقادات بعض علماء الوراثة ، فقد تم استخدام التقدم في إنتاج النباتات المعدلة وراثيًا لفترة طويلة. اليوم ، يتم تعديل جميع فول الصويا تقريبًا وراثيًا. تم استخدام بعض النباتات المعدلة وراثيًا في الزراعة لأكثر من 40 عامًا.
المحاصيل المعدلة وراثيًا غير ضارة تمامًا للإنسان ، ولكنها في نفس الوقت تعطي غلة عالية مستقرة ، ومقاومة للظروف الجوية السيئة والطفيليات. تتطلب زراعتها كمية أقل من الأسمدة ، مما يعني أن هذه المحاصيل تحتوي على نسبة أقل من النترات والمواد الأخرى الضارة بالإنسان. لكن الأصناف التي تم اختبارها بمرور الوقت قليلة. ظهرت معظم المحاصيل المعدلة وراثيًا الموجودة منذ أقل من 30 عامًا ، ولا تزال آثارها على البشر غير مفهومة جيدًا.
ومع ذلك ، فقد أثبتت الهندسة الوراثية بالفعل أن موضوع ومهام علم الوراثة الحديثة لا تقتصر على الأبحاث والتجارب المعملية. هذا علم جديد سيساعد الناس على التكيف مع الظروف الجديدة للحياة على الكوكب وتزويد أنفسهم بالطعام اللازم.
من هو عالم الوراثة؟ ما هي المجالات التي يمكنه العمل فيها؟
عالم الوراثة هو متخصص يدرس التركيب والتغيرات في المادة الوراثية للإنسان والكائنات الحية الأخرى. يستكشف آليات وأنماط الوراثة. حظيت مهنة عالم الوراثة بأكبر توزيع في الطب والأدوية والزراعة. استخدام الإنجازات العلمية فيسمح مجال البحث الجيني بتطوير أنواع جديدة من أدوية الهيموفيليا وأمراض أخرى موروثة من الآباء إلى الأبناء.
أصبح من الممكن وصف الأدوية التي لن تسبب رد فعل تحسسي لدى المريض أو تكون عديمة الفائدة بالنسبة له. سيتم وصف العلاج في المستقبل القريب بشكل فردي ، بناءً على المعلومات التي تم الحصول عليها نتيجة اختبار الحمض النووي لشخص معين. في الطب الشرعي ، علم الوراثة يساعد في العثور على المجرم عن طريق جزيئات العرق والدم والجلد.
علم الوراثة في الطب
يجب أن يعرف عالم الوراثة العامل في المجال الطبي أساسيات علم الوراثة ، وأن يكون قادرًا على استخدام المجهر الإلكتروني ، ومقياس الطيف ، والعمل مع برامج الكمبيوتر الخاصة. كمواد للتحليل ، يستخدم الطبيب الدم الوريدي للمريض ، مسحة من الغشاء المخاطي للفم ، سائل المشيمة ، أي. يجب أن يعرف كيف ومتى يأخذ عينات للتحليل
إذن من هو عالم الوراثة؟ في أغلب الأحيان ، يعني هذا الاسم الطبيب ، لكن مهنة المهندس الجيني والمهندس الزراعي الجيني ستصبح في النهاية مفهومًا أكثر شيوعًا مما هي عليه الآن. سيتوسع نطاق الإنجازات العلمية في علم الوراثة فقط.
