امروزه کلمات و عباراتی مانند DNA، مهندسی ژنتیک، غذاهای اصلاح شده ژنتیکی (GMOs) به طور گسترده ای شناخته شده اند. علیرغم اینکه ژنتیک به عنوان یک علم بیش از صد سال است که وجود دارد، هنوز تعریف روشنی از اینکه یک متخصص ژنتیک کیست و چه می کند وجود ندارد. آیا این تخصص یک حرفه است و اگر چنین است، در چه زمینه ای فعالیت دارد: علم یا پزشکی؟ نگرش جامعه به نتایج کار متخصصان ژنتیک نیز مبهم است. هنوز درباره مضر بودن یا مفید بودن غذاهای GMO برای انسان بحث وجود دارد.
ژنتیک - تولد علم جدید
بنیانگذار ژنتیک گرگور یوهان مندل است. اگرچه قبل از او دانشمندانی وجود داشتند که سعی در توضیح چگونگی انتقال صفات ارثی از والدین به فرزندان داشتند، اما این نظریه ها مبتنی بر واقعیت نبودند. بنابراین، نظریه چارلز داروین مبنی بر اینکه انتقال صفات ارثی از طریق خون انجام می شود، به طور تجربی در طول زندگی این دانشمند رد شد.
مندل اولین دانشمندی است که توانسته استتعیین چگونگی انتقال صفات ارثی او این را با انجام یک سری آزمایش با دانه های نخود باغی کشف کرد که به مدت دو سال با آنها کار کرد. نتایج این تحقیق پایه و اساس اکتشافات جدید و توسعه ژنتیک به عنوان یک علم شد. به همین دلیل است که مندل را بنیانگذار علم ژنتیک می دانند. او اولین کسی بود که این ایده را مطرح کرد که انتقال صفات ارثی در سطح سلولی انجام می شود. او اولین کسی بود که قوانین انتقال اطلاعات ارثی را کشف کرد. او متوجه شد که دو نوع صفت ارثی وجود دارد: مغلوب و غالب که بین آنها کشمکش وجود دارد.
بیوگرافی مختصر بنیانگذار ژنتیک
نخستین متخصص ژنتیک در 20 ژوئیه 1822 در هاینزدورف، روستای کوچکی واقع در مرز موراویا و سیلزی به دنیا آمد. یوهان مندل اولین تحصیلات خود را در یک مدرسه معمولی روستایی دریافت کرد. پس از ورود به ورزشگاه در Troppau ، جایی که به مدت 6 سال در آنجا تحصیل کرد. او در سال 1840 فارغ التحصیل شد.
در سال 1843 در صومعه آگوستینی سنت توماس در برون راهب شد و در آنجا نام جدید گرگور را دریافت کرد. از 1844 تا 1848 در مؤسسه الهیات برون تحصیل کرد. در سال 1847 به مقام کشیشی رسید. مندل در تمام مدت تدریس را متوقف نکرد. به طور مستقل یونانی و ریاضیات را مطالعه کرد. با وجود اینکه نتوانست امتحانات خود را با موفقیت پشت سر بگذارد، توانست به فعالیت های آموزشی مشغول شود.
در 1849-1851 او ریاضیات، لاتین ویونانی. در دوره 1851-1853، به لطف رئیس دانشگاه، تحصیل در رشته تاریخ طبیعی را در دانشگاه وین آغاز کرد. مندل در رشته علوم طبیعی تحصیل کرد و یکی از معلمان او فرانتس اونگر، یکی از اولین سیتولوژیست های جهان بود. مندل زمانی که در وین بود به تحقیقات علمی در زمینه هیبریداسیون گیاهان علاقه مند شد. او شروع به انجام آزمایشات و مشاهدات مستقل با انواع خاصی از گیاهان و حیوانات کرد. مهم ترین کمک علمی آزمایش های او با نخود فرنگی بود که در نتیجه گزارشی تهیه کرد.
در سال 1865، او دو بار، در 8 فوریه و 8 مارس، در برابر انجمن طبیعت گرایان در برون سخنرانی کرد. این گزارش "آزمایش هایی بر روی هیبریدهای گیاهی" نام داشت. این گزارش متعاقبا تکثیر و توزیع شد. مندل خود 40 نسخه از کار خود را تهیه کرد و برای دانشمندان بزرگ گیاه شناسی ارسال کرد، اما هرگز از آنها شناختی دریافت نکرد. کار او بعداً شناخته شد، اما در آن زمان دانشی در مورد ژنتیک و اینکه یک متخصص ژنتیک چه کسی بود هنوز وجود نداشت. این اولین کار در این زمینه دانش بود.
سابقه توسعه
تاریخچه تکامل ژنتیک را می توان به دو مرحله تقسیم کرد. مرحله اول شامل کشف قانون انتقال صفات ارثی توسط مندل، کشف کروموزوم ها، DNA، ترکیب شیمیایی ژن ها و ساختار آنها می باشد.
مرحله دوم - زمانی که دانشمندان ژنتیک راهی را برای تغییر ساختار DNA، تنظیم مجدد ژن ها، معرفی و حذف بخش های جداگانه آن و حتی ایجاد موجودات کاملاً جدید با خواص دلخواه کشف کردند. در این مرحله، رمزگشایی کامل از DNA انسان، حیوانات و گیاهان (تنها تعداد کمی) انجام شد.
مرحله اول
در مرحله اول توسعه ژنتیک به عنوان یک علم، اکتشافات زیر رخ داد:
- در سال 1865، گرگور مندل گزارشی درباره موضوع "آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی" ارائه کرد. این کار اساس ژنتیک را تشکیل داد، اگرچه هنوز به عنوان یک علم وجود نداشت.
- در سال 1869، فردریش میشر وجود DNA را به عنوان جزء اصلی هسته سلول کشف کرد. او آن را نوکلئین نامید.
- در سال 1901، نظریه تغییر (جهش): آزمایش ها و مشاهدات در مورد وراثت گونه ها در قلمرو گیاهان منتشر شد.
- در سال 1905، اصطلاح "ژنتیک" توسط ویلیام باتسون ابداع شد.
- در سال 1909، W. Johansen مفهوم واحد ارثی - ژن را معرفی کرد.
- 1913 آلفرد استورتوانت اولین نقشه ژنتیکی جهان را ساخت.
- 1953 جیسون واتسون و فرانسیس کریک برای اولین بار ساختار DNA را رمزگشایی کردند.
- در سال 1970 مشخص شد که کد ژنتیکی از سه قلو تشکیل شده است.
- در سال 1970، هنگام مطالعه باکتری هموفیلوس آنفولانزا، امکان شناسایی آنزیم های محدود کننده وجود داشت که امکان برش و چسباندن بخش هایی از مولکول های DNA را فراهم می کرد.
مرحله دوم
مرحله دوم در توسعه علم جدید زمانی آغاز شد که دانشمندان ژنتیک شروع به انجام آزمایشاتی برای تغییر ساختار DNA با افزودن، حذف و جایگزینی ژن ها کردند. کاربرد اکتشافات در زمینه ژنتیک برای اهداف عملی:
- 1972. گرفتن اولین نمونه از گیاهان اصلاح شده ژنتیکی.
- در سال 1994، اولینغذاهای GMO - گوجه فرنگی.
- 2003. رمزگشایی DNA انسان این امر امکان تشخیص بیماری های ژنتیکی در جنین را در مراحل اولیه بارداری ممکن کرد.
- سال 2010. ایجاد ارگانیسم با DNA مصنوعی در آزمایشگاه.
- در سال 2015، اولین حیوان اصلاح شده ژنتیکی، ماهی آزاد اقیانوس اطلس، به فروش رفت.
رمزگشایی DNA انسان
مهمترین کشف در تاریخ مدرن ژنتیک رمزگشایی کامل DNA انسان است. به لطف این، می توان نه تنها کل شجره نامه هر فرد و کل بشریت را دریابید. پیش‌بینی احتمال ظهور و توسعه بیماری‌های ارثی در انسان، علاوه بر این، درمان بیماری‌های جدی در مراحل اولیه رشد یا جلوگیری از تولد کودکی با ناهنجاری‌های ژنتیکی شدید ممکن شد.
با این حال، از این نظر، ژنتیک در مقایسه با اصلاح نژادی اغلب مورد انتقاد قرار می گیرد. کشف رمز و راز DNA انسان در کنار توانایی کنترل ساختار آن و به دست آوردن افرادی با خواص مطلوب، منجر به بروز مشکلات اخلاقی شده است. دوره‌هایی در تاریخ بشر وجود داشت که ایده‌های اصلاح نژاد و اکتشافات علمی در ژنتیک منجر به نابودی دسته جمعی مردم بر اساس ملی یا نژادی شد.
مهندسی ژن
اگر در رابطه با مردم هر گونه آزمایش ژنتیکی ممنوع است، در رابطه با حیوانات و گیاهان چنین آزمایشاتی وتحقیق نه تنها مجاز است. آنها توسط ایالت ها، شرکت های بزرگ کشاورزی و دارویی تشویق می شوند. علیرغم انتقاد برخی از دانشمندان ژنتیک، پیشرفت در تولید گیاهان اصلاح شده ژنتیکی برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه تقریبا تمام سویا از نظر ژنتیکی اصلاح شده است. برخی از گیاهان GMO بیش از 40 سال است که در کشاورزی استفاده می‌شوند.
محصولات اصلاح شده ژنتیکی برای انسان کاملا بی ضرر هستند، اما در عین حال عملکرد بالایی دارند، در برابر شرایط بد آب و هوایی و انگل ها مقاوم هستند. کشت آنها به کود کمتری نیاز دارد، به این معنی که چنین محصولاتی حاوی نیترات کمتر و سایر مواد مضر برای انسان هستند. اما انواع آزمایش شده زمان کمی هستند. اکثر محصولات GMO موجود کمتر از 30 سال پیش ظاهر شدند، و اثرات آنها بر انسان هنوز به خوبی شناخته نشده است.
با این حال، مهندسی ژنتیک قبلاً ثابت کرده است که موضوع و وظایف ژنتیک مدرن به تحقیقات و آزمایشات آزمایشگاهی محدود نمی شود. این یک علم جدید است که به افراد کمک می کند تا با شرایط جدید زندگی روی کره زمین سازگار شوند و غذای لازم را برای خود فراهم کنند.
متخصص ژنتیک کیست؟ او در چه زمینه هایی می تواند کار کند؟
متخصص ژنتیک متخصصی است که ساختار و تغییرات مواد ژنتیکی انسان و سایر موجودات زنده را مطالعه می کند. او مکانیسم ها و الگوهای وراثت را بررسی می کند. حرفه یک دانشمند ژنتیک بیشترین توزیع را در پزشکی، داروسازی و کشاورزی داشته است. استفاده از دستاوردهای علمی درزمینه تحقیقات ژنتیکی امکان ساخت انواع جدیدی از داروها را برای هموفیلی و سایر بیماری‌هایی که از والدین به فرزندان به ارث می‌رسد، فراهم کرده است.
امکان تجویز داروهایی فراهم شد که در بیمار واکنش آلرژیک ایجاد نکند و یا برای او بی فایده باشد. درمان در آینده نزدیک بر اساس اطلاعات به دست آمده در نتیجه آزمایش DNA از یک فرد خاص به صورت جداگانه تجویز می شود. در پزشکی قانونی، ژنتیک به یافتن مجرم از طریق ذرات عرق، خون، پوست کمک می کند.
ژنتیک در پزشکی
یک متخصص ژنتیک که در زمینه پزشکی کار می کند باید اصول ژنتیک را بداند، بتواند از میکروسکوپ الکترونی، طیف سنج و کار با برنامه های کامپیوتری خاص استفاده کند. به عنوان یک ماده برای تجزیه و تحلیل، پزشک از خون وریدی بیمار، یک سواب از مخاط دهان، مایع جفت، یعنی. او باید بداند که چگونه و چه زمانی نمونه برداری کند.
پس ژنتیک کیست؟ اغلب، این نام به معنای پزشک است، اما حرفه مهندس ژنتیک و زراعی ژنتیک در نهایت به مفهومی رایج تر از آنچه اکنون است تبدیل می شود. دامنه دستاوردهای علمی در ژنتیک فقط گسترش خواهد یافت.
