დღეს ფართოდ გახდა ცნობილი ისეთი სიტყვები და გამონათქვამები, როგორიცაა დნმ, გენეტიკური ინჟინერია, გენმოდიფიცირებული საკვები (გმო). იმისდა მიუხედავად, რომ გენეტიკა, როგორც მეცნიერება ას წელზე მეტია არსებობს, ჯერ კიდევ არ არსებობს მკაფიო განმარტება, თუ ვინ არის გენეტიკოსი და რას აკეთებს. არის თუ არა ეს სპეციალობა პროფესია და თუ ასეა, საქმიანობის რა სფეროს განეკუთვნება: მეცნიერებას თუ მედიცინას? ასევე ბუნდოვანია საზოგადოების დამოკიდებულება გენეტიკოსების მუშაობის შედეგებთან. ჯერ კიდევ მიმდინარეობს კამათი იმის შესახებ, არის თუ არა გმო საკვები საზიანო ან სასარგებლო ადამიანებისთვის.
გენეტიკა - ახალი მეცნიერების დაბადება
გენეტიკის ფუძემდებელია გრეგორ იოჰან მენდელი. მართალია, მის წინაშე იყვნენ მეცნიერები, რომლებიც ცდილობდნენ აეხსნათ, თუ როგორ გადის მემკვიდრეობითი თვისებების მშობლებიდან შვილებზე გადაცემა, მაგრამ ეს თეორიები არ იყო დაფუძნებული ფაქტებზე. ასე რომ, ჩარლზ დარვინის თეორია, რომ მემკვიდრეობითი თვისებების გადაცემა ხდება სისხლით, უარყო ექსპერიმენტულად მეცნიერის სიცოცხლეში.
მენდელი პირველი მეცნიერია, რომელმაც შეძლოდაადგინეთ, თუ როგორ ხდება მემკვიდრეობითი თვისებების გადაცემა. მან ეს აღმოაჩინა ბაღის ბარდას თესლებთან ექსპერიმენტების სერიის ჩატარებით, რომლებთანაც მუშაობდა ორი წლის განმავლობაში. კვლევის შედეგები გახდა საფუძველი ახალი აღმოჩენებისა და გენეტიკის, როგორც მეცნიერების განვითარებისთვის. ამიტომ მენდელი ითვლება გენეტიკის ფუძემდებლად. მან პირველმა წამოაყენა იდეა, რომ მემკვიდრეობითი თვისებების გადაცემა ხდება უჯრედულ დონეზე. მან პირველმა აღმოაჩინა მემკვიდრეობითი ინფორმაციის გადაცემის კანონები. მან აღმოაჩინა, რომ არსებობს ორი სახის მემკვიდრეობითი თვისება: რეცესიული და დომინანტური, რომელთა შორის არის ბრძოლა.
გენეტიკის დამაარსებლის მოკლე ბიოგრაფია
პირველი გენეტიკოსი დაიბადა 1822 წლის 20 ივლისს ჰაინზენდორფში, პატარა სოფელში, რომელიც მდებარეობს მორავია-სილეზიის საზღვარზე. იოჰან მენდელმა პირველი განათლება ჩვეულებრივ სოფლის სკოლაში მიიღო. მას შემდეგ, რაც იგი შევიდა ტროპაუს გიმნაზიაში, სადაც სწავლობდა 6 წლის განმავლობაში. დაამთავრა 1840 წელს.
1843 წელს იგი ბერი გახდა ბრუნის წმინდა თომას ავგუსტინელების მონასტერში, სადაც მიიღო ახალი სახელი გრეგორი. 1844-1848 წლებში სწავლობდა ბრუნის სასულიერო ინსტიტუტში. 1847 წელს მიიღო მღვდლობა. მენდელი ყოველთვის არ წყვეტდა სწავლებას. დამოუკიდებლად სწავლობდა ბერძნულ და მათემატიკას. მიუხედავად იმისა, რომ მან ვერ ჩააბარა გამოცდები, მან შეძლო სასწავლო საქმიანობით ჩართვა.
1849-1851 წლებში ასწავლიდა მათემატიკას, ლათინურს დაბერძენი. 1851-1853 წლებში რექტორის წყალობით დაიწყო ბუნების ისტორიის შესწავლა ვენის უნივერსიტეტში. მენდელი სწავლობდა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს და მისი ერთ-ერთი მასწავლებელი იყო ფრანც უნგერი, მსოფლიოში ერთ-ერთი პირველი ციტოლოგი. ვენაში ყოფნისას მენდელი დაინტერესდა მეცნიერული კვლევებით მცენარეთა ჰიბრიდიზაციის სფეროში. მან დამოუკიდებლად დაიწყო ექსპერიმენტებისა და დაკვირვებების ჩატარება მცენარეთა და ცხოველებთან გარკვეული სახეობებით. ყველაზე მნიშვნელოვანი სამეცნიერო წვლილი იყო მისი ექსპერიმენტები ბაღის ბარდაზე, რის შედეგადაც მან მოამზადა მოხსენება.
1865 წელს მან ორჯერ, 8 თებერვალს და 8 მარტს, გააკეთა პრეზენტაცია ბრუნის ნატურალისტთა საზოგადოების წინაშე. მოხსენებას ეწოდა „ექსპერიმენტები მცენარეთა ჰიბრიდებზე“. მოხსენება შემდგომში გამრავლდა და გავრცელდა. მენდელმა თავად გააკეთა თავისი ნაშრომის 40 ეგზემპლარი და გაუგზავნა დიდ ბოტანიკოსებს, მაგრამ მათგან აღიარება არასოდეს მიუღია. მისი ნამუშევარი მოგვიანებით იქნა აღიარებული, მაგრამ იმ დროს ცოდნა გენეტიკის შესახებ და ვინ იყო გენეტიკოსი ჯერ არ არსებობდა. ეს იყო პირველი ნამუშევარი ცოდნის ამ სფეროში.
განვითარების ისტორია
გენეტიკის განვითარების ისტორია შეიძლება დაიყოს ორ ეტაპად. პირველი ეტაპი მოიცავს მენდელის მიერ მემკვიდრეობითი თვისებების გადაცემის კანონის აღმოჩენას, ქრომოსომების, დნმ-ის, გენების ქიმიური შემადგენლობისა და მათი აგებულების აღმოჩენას..
მეორე ეტაპი - როდესაც გენეტიკურმა მეცნიერებმა აღმოაჩინეს გზა დნმ-ის სტრუქტურის შეცვლის, გენების გადაწყობის, მისი ცალკეული მონაკვეთების დანერგვისა და ამოღების და სასურველი თვისებების მქონე სრულიად ახალი ორგანიზმების შესაქმნელადაც კი. ამ ეტაპზე მოხდა ადამიანის, ცხოველებისა და მცენარეების დნმ-ის სრული გაშიფვრა (მხოლოდ რამდენიმე).
პირველი ეტაპი
გენეტიკის, როგორც მეცნიერების განვითარების პირველ ეტაპზე, მოხდა შემდეგი აღმოჩენები:
- 1865 წელს გრეგორ მენდელმა გააკეთა მოხსენება თემაზე "ექსპერიმენტები მცენარეთა ჰიბრიდებზე". ამ ნაშრომმა საფუძველი ჩაუყარა გენეტიკას, თუმცა ის ჯერ არ არსებობდა როგორც მეცნიერება.
- 1869 წელს ფრიდრიხ მიშერმა აღმოაჩინა დნმ-ის არსებობა, როგორც უჯრედის ბირთვის მთავარი კომპონენტი. მან მას ნუკლეინი უწოდა.
- 1901 წელს გამოქვეყნდა ჰუგო დე ვრისის ცვლილების თეორია (მუტაცია): ექსპერიმენტები და დაკვირვებები სახეობების მემკვიდრეობაზე მცენარეთა სამეფოში.
- 1905 წელს ტერმინი "გენეტიკა" შემოიღო უილიამ ბეტსონმა..
- 1909 წელს ვ. იოჰანსენმა შემოიღო მემკვიდრეობითი ერთეულის - გენის კონცეფცია.
- 1913 ალფრედ სტურტევანტი ქმნის მსოფლიოში პირველ გენეტიკურ რუკას.
- 1953 ჯეისონ უოტსონმა და ფრენსის კრიკმა პირველად გაშიფრეს დნმ-ის სტრუქტურა.
- 1970 წელს აღმოჩნდა, რომ გენეტიკური კოდი შედგება სამეულისგან.
- 1970 წელს, ბაქტერია Haemophilus influenzae-ს შესწავლისას, შესაძლებელი გახდა შემაკავებელი ფერმენტების აღმოჩენა, რაც შესაძლებელს ხდის დნმ-ის მოლეკულების სექციების მოჭრას და ჩასმას.
მეორე ეტაპი
ახალი მეცნიერების განვითარების მეორე ეტაპი დაიწყო, როდესაც გენეტიკურმა მეცნიერებმა დაიწყეს ექსპერიმენტების ჩატარება დნმ-ის სტრუქტურის შესაცვლელად გენების დამატებით, ამოღებით და ჩანაცვლებით. აღმოჩენების გამოყენება გენეტიკის სფეროში პრაქტიკული მიზნებისთვის:
- 1972. გენმოდიფიცირებული მცენარეების პირველი ნიმუშების მიღება.
- 1994 წელს, პირველიგმო საკვები - პომიდორი.
- 2003. ადამიანის დნმ-ის გაშიფვრა. ამან შესაძლებელი გახადა ნაყოფის გენეტიკური დაავადებების დიაგნოსტიკა ორსულობის ადრეულ სტადიაზე.
- 2010 წელი. ხელოვნური დნმ-ით ორგანიზმის შექმნა ლაბორატორიაში.
- 2015 წელს გამოვიდა პირველი გენმოდიფიცირებული ცხოველი, ატლანტიკური ორაგული.
ადამიანის დნმ-ის გაშიფვრა
ყველაზე მნიშვნელოვანი აღმოჩენა გენეტიკის თანამედროვე ისტორიაში არის ადამიანის დნმ-ის სრული გაშიფვრა. ამის წყალობით შესაძლებელი გახდა არა მხოლოდ ცალკეული ადამიანის და მთელი კაცობრიობის მთელი მემკვიდრეობის გარკვევა. შესაძლებელი გახდა ადამიანებში მემკვიდრეობითი დაავადებების გაჩენისა და განვითარების ალბათობის წინასწარმეტყველება, უფრო მეტიც, სერიოზული დაავადებების მკურნალობა განვითარების ადრეულ ეტაპზე ან მძიმე გენეტიკური დარღვევების მქონე ბავშვის დაბადების პრევენცია.
თუმცა, ამ თვალსაზრისით, ევგენიკასთან შედარებით ხშირად აკრიტიკებენ გენეტიკას. ადამიანის დნმ-ის საიდუმლოს ამოხსნამ, მისი სტრუქტურის კონტროლისა და სასურველი თვისებების მქონე ადამიანების მოპოვების უნართან ერთად, გამოიწვია ეთიკური პრობლემების გაჩენა. კაცობრიობის ისტორიაში იყო პერიოდები, როდესაც ევგენიკის იდეებმა და მეცნიერულმა აღმოჩენებმა გენეტიკაში გამოიწვია ხალხის მასობრივი განადგურება ეროვნული ან რასობრივი ნიშნით.
გენური ინჟინერია
თუ ადამიანებთან მიმართებაში რაიმე გენეტიკური ექსპერიმენტი აკრძალულია, მაშინ ცხოველებთან და მცენარეებთან მიმართებაში ასეთი ექსპერიმენტები დაკვლევა არა მხოლოდ ნებადართულია. მათ ხელს უწყობენ სახელმწიფოები, მსხვილი სასოფლო-სამეურნეო და ფარმაცევტული კომპანიები. ზოგიერთი გენეტიკური მეცნიერის კრიტიკის მიუხედავად, გენმოდიფიცირებული მცენარეების წარმოებაში მიღწევები დიდი ხანია გამოიყენება. დღეს თითქმის მთელი სოიო გენმოდიფიცირებულია. ზოგიერთი გმო მცენარე გამოიყენება სოფლის მეურნეობაში 40 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.
გენმოდიფიცირებული კულტურები აბსოლუტურად უვნებელია ადამიანისთვის, მაგრამ ამავე დროს იძლევა სტაბილურ მაღალ მოსავალს, მდგრადია ცუდი ამინდის პირობებისა და პარაზიტების მიმართ. მათი გაშენებისთვის საჭიროა ნაკლები სასუქი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ასეთი კულტურები შეიცავს ნაკლებ ნიტრატს და ადამიანისთვის საზიანო სხვა ნივთიერებებს. მაგრამ დროში გამოცდილი ჯიშები ცოტაა. ყველა არსებული გმო კულტურების უმეტესობა გამოჩნდა 30 წელზე ნაკლები ხნის წინ და მათი გავლენა ადამიანებზე ჯერ კიდევ ცუდად არის გასაგები.
თუმცა, გენური ინჟინერიამ უკვე დაამტკიცა, რომ თანამედროვე გენეტიკის საგანი და ამოცანები არ შემოიფარგლება მხოლოდ ლაბორატორიული კვლევებითა და ექსპერიმენტებით. ეს არის ახალი მეცნიერება, რომელიც დაეხმარება ადამიანებს მოერგოს ცხოვრების ახალ პირობებს პლანეტაზე და უზრუნველყოს საკუთარი თავი საჭირო საკვებით.
ვინ არის გენეტიკოსი? რა სფეროებში შეუძლია მას მუშაობა?
გენეტიკოსი არის სპეციალისტი, რომელიც სწავლობს ადამიანის და სხვა ცოცხალი არსებების გენეტიკური მასალის სტრუქტურასა და ცვლილებებს. ის იკვლევს მემკვიდრეობის მექანიზმებსა და ნიმუშებს. გენეტიკოსის პროფესიამ ყველაზე დიდი გავრცელება მიიღო მედიცინაში, ფარმაცევტულ და სოფლის მეურნეობაში. მეცნიერული მიღწევების გამოყენებაგენეტიკური კვლევის სფერომ საშუალება მისცა შემუშავებულიყო ახალი ტიპის მედიკამენტები ჰემოფილიისა და სხვა დაავადებების სამკურნალოდ, რომლებიც მემკვიდრეობით გადაეცემა მშობლებისგან ბავშვებს.
შესაძლებელია ისეთი მედიკამენტების დანიშვნა, რომლებიც არ გამოიწვევენ პაციენტში ალერგიულ რეაქციას ან იქნება მისთვის უსარგებლო. მკურნალობა უახლოეს მომავალში დაინიშნება ინდივიდუალურად, კონკრეტული ადამიანის დნმ-ის ანალიზის შედეგად მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე. სასამართლო ექსპერტიზაში გენეტიკა ეხმარება დამნაშავეს ოფლის, სისხლის, კანის ნაწილაკების პოვნაში.
გენეტიკა მედიცინაში
მედიცინის სფეროში მომუშავე გენეტიკოსმა უნდა იცოდეს გენეტიკის საფუძვლები, შეძლოს ელექტრონული მიკროსკოპის, სპექტრომეტრის გამოყენება და სპეციალური კომპიუტერული პროგრამებით მუშაობა. ანალიზის მასალად ექიმი იყენებს პაციენტის ვენურ სისხლს, ნაცხს პირის ღრუს ლორწოვანიდან, პლაცენტის სითხეს, ე.ი. მან უნდა იცოდეს, როგორ და როდის უნდა აიღოს ნიმუშები ანალიზისთვის.
მაშ ვინ არის გენეტიკოსი? ყველაზე ხშირად, ეს სახელი ნიშნავს ექიმს, მაგრამ გენეტიკური ინჟინრისა და გენეტიკური აგრონომის პროფესია საბოლოოდ გახდება უფრო გავრცელებული კონცეფცია, ვიდრე ახლა. გენეტიკაში მეცნიერული მიღწევების სფერო მხოლოდ გაფართოვდება.
