Ngày nay, những từ và ngữ như DNA, kỹ thuật di truyền, thực phẩm biến đổi gen (GMO) đã được biết đến rộng rãi. Mặc dù thực tế rằng di truyền học là một ngành khoa học đã tồn tại hơn một trăm năm, vẫn chưa có định nghĩa rõ ràng về nhà di truyền học là ai và anh ta làm gì. Chuyên ngành này có phải là một nghề không, và nếu có thì nó thuộc lĩnh vực hoạt động nào: khoa học hay y học? Thái độ của xã hội đối với kết quả công việc của các nhà di truyền học cũng rất mơ hồ. Vẫn còn tranh cãi về việc liệu thực phẩm GMO có hại hay có lợi cho con người.
Di truyền - sự ra đời của một ngành khoa học mới
Người sáng lập ra di truyền học là Gregor Johann Mendel. Mặc dù trước ông đã có những nhà khoa học cố gắng giải thích cách thức truyền những đặc điểm di truyền từ cha mẹ sang con cái, nhưng những lý thuyết này không dựa trên sự thật. Vì vậy, lý thuyết của Charles Darwin rằng việc truyền các đặc điểm di truyền được thực hiện qua máu đã bị bác bỏ bằng thực nghiệm trong suốt cuộc đời của nhà khoa học.
Mendel là nhà khoa học đầu tiên quản lýthiết lập cách thức truyền các tính trạng di truyền xảy ra. Ông đã phát hiện ra điều này bằng cách tiến hành một loạt thí nghiệm với hạt đậu vườn mà ông đã làm trong hai năm. Kết quả của nghiên cứu đã trở thành nền tảng cho những khám phá mới và sự phát triển của di truyền học như một ngành khoa học. Đó là lý do tại sao Mendel được coi là người sáng lập ra di truyền học. Ông là người đầu tiên đưa ra ý tưởng rằng việc truyền các tính trạng di truyền được thực hiện ở cấp độ tế bào. Ông là người đầu tiên phát hiện ra quy luật truyền thông tin di truyền. Ông phát hiện ra rằng có hai loại tính trạng di truyền: tính trạng lặn và tính trạng trội, giữa chúng có sự đấu tranh.
Tiểu sử tóm tắt của người sáng lập ra ngành di truyền học
Nhà di truyền học đầu tiên sinh ngày 20 tháng 7 năm 1822 tại Heinzendorf, một ngôi làng nhỏ nằm ở biên giới Moravian-Silesian. Johann Mendel được học đầu tiên trong một ngôi trường bình thường ở nông thôn. Sau khi anh ấy vào phòng tập thể dục ở Troppau, nơi anh ấy đã học trong 6 năm. Anh ấy tốt nghiệp năm 1840.
Năm 1843, ông trở thành một tu sĩ tại tu viện Augustinian của Thánh Thomas ở Brunn, nơi ông nhận tên mới là Gregor. Từ năm 1844 đến năm 1848, ông học tại Viện Thần học Brunn. Năm 1847, ông nhận chức linh mục. Tất cả thời gian Mendel không ngừng giảng dạy. Nghiên cứu độc lập tiếng Hy Lạp và toán học. Mặc dù không vượt qua được các kỳ thi, nhưng anh ấy vẫn có thể tham gia vào các hoạt động giảng dạy.
Năm 1849-1851 ông dạy toán, tiếng Latinh vàNgười Hy Lạp. Trong giai đoạn 1851-1853, nhờ hiệu trưởng, ông bắt đầu nghiên cứu lịch sử tự nhiên tại Đại học Vienna. Mendel nghiên cứu khoa học tự nhiên, và một trong những người thầy của ông là Franz Unger, một trong những nhà tế bào học đầu tiên trên thế giới. Khi ở Vienna, Mendel bắt đầu quan tâm đến nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực lai tạo thực vật. Ông bắt đầu độc lập tiến hành các thí nghiệm và quan sát với một số loại thực vật và động vật. Đóng góp khoa học quan trọng nhất của ông là thí nghiệm của ông với đậu vườn, kết quả là ông đã chuẩn bị một báo cáo.
Năm 1865, ông hai lần, vào ngày 8 tháng 2 và ngày 8 tháng 3, thuyết trình trước Hiệp hội các nhà tự nhiên học ở Brunn. Báo cáo được gọi là "Thử nghiệm về các cây lai tạo." Báo cáo sau đó đã được tái bản và phân phối. Mendel đã tự mình tạo ra 40 bản sao công trình của mình và gửi cho các nhà khoa học thực vật lớn, nhưng ông không bao giờ nhận được sự công nhận từ họ. Công việc của ông đã được công nhận sau đó, nhưng vào thời điểm đó kiến thức về di truyền học và ai là nhà di truyền học vẫn chưa tồn tại. Đây là tác phẩm đầu tiên trong lĩnh vực kiến thức này.
Lịch sử phát triển
Lịch sử phát triển của di truyền học có thể được chia thành hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên bao gồm việc Mendel khám phá ra quy luật truyền các tính trạng di truyền, phát hiện ra nhiễm sắc thể, DNA, thành phần hóa học của gen và cấu trúc của chúng.
Giai đoạn thứ hai - khi các nhà khoa học di truyền phát hiện ra cách thay đổi cấu trúc của DNA, sắp xếp lại các gen, giới thiệu và loại bỏ các phần riêng lẻ của nó, và thậm chí tạo ra các sinh vật hoàn toàn mới với các đặc tính mong muốn. Ở giai đoạn này, đã có sự giải mã hoàn chỉnh DNA của con người, động vật và thực vật (chỉ một số ít).
Giai đoạn đầu
Ở giai đoạn đầu tiên của sự phát triển của di truyền học như một ngành khoa học, những khám phá sau đây đã xảy ra:
- Năm 1865, Gregor Mendel đã thực hiện một báo cáo về chủ đề "Thí nghiệm về các phép lai thực vật." Công trình này đã hình thành nền tảng của di truyền học, mặc dù nó chưa tồn tại như một khoa học.
- Năm 1869, Friedrich Miescher phát hiện ra sự tồn tại của DNA là thành phần chính của nhân tế bào. Anh ấy gọi nó là nuclein.
- Năm 1901, Thuyết Thay đổi (Đột biến) của Hugo de Vries: Các thí nghiệm và quan sát về tính di truyền của các loài trong Vương quốc thực vật được xuất bản.
- Năm 1905, thuật ngữ "di truyền học" được đặt ra bởi William Batson.
- Năm 1909, W. Johansen đưa ra khái niệm về đơn vị di truyền - gen.
- 1913 Alfred Sturtevant lập bản đồ gen đầu tiên trên thế giới.
- 1953 Jason Watson và Francis Crick lần đầu tiên giải mã được cấu trúc của DNA.
- Năm 1970, người ta tìm thấy mã di truyền bao gồm các bộ ba.
- Năm 1970, khi nghiên cứu vi khuẩn Haemophilus influenzae, người ta có thể phát hiện ra các enzym giới hạn, giúp cắt và dán các phần của phân tử DNA.
Giai đoạn thứ hai
Giai đoạn thứ hai trong quá trình phát triển của khoa học mới bắt đầu khi các nhà khoa học di truyền bắt đầu tiến hành các thí nghiệm thay đổi cấu trúc của DNA bằng cách thêm, bớt và thay thế các gen. Ứng dụng các khám phá trong lĩnh vực di truyền học cho các mục đích thực tế:
- 1972. Nhận những mẫu thực vật biến đổi gen đầu tiên.
- Năm 1994, lần đầu tiênThực phẩm biến đổi gen - cà chua.
- 2003. Giải mã DNA của con người. Điều này giúp chẩn đoán các bệnh di truyền ở thai nhi trong giai đoạn đầu của thai kỳ.
- 2010 năm. Tạo sinh vật với DNA nhân tạo trong phòng thí nghiệm.
- Vào năm 2015, loài động vật biến đổi gen đầu tiên, cá hồi Đại Tây Dương, đã được bán.
Giải mã DNA của con người
Khám phá quan trọng nhất trong lịch sử hiện đại của di truyền học là việc giải mã hoàn toàn DNA của con người. Nhờ đó, có thể tìm ra không chỉ toàn bộ phả hệ của cả một cá nhân và toàn thể nhân loại. Có thể dự đoán khả năng xuất hiện và phát triển của các bệnh di truyền ở người, hơn nữa, để điều trị các bệnh nghiêm trọng ở giai đoạn phát triển sớm hoặc ngăn ngừa việc sinh ra một đứa trẻ có bất thường di truyền nghiêm trọng.
Tuy nhiên, theo nghĩa này, di truyền học thường bị chỉ trích, so với thuyết ưu sinh. Việc làm sáng tỏ bí ẩn về DNA của con người, cùng với khả năng kiểm soát cấu trúc của nó và có được những người có các đặc tính mong muốn, đã dẫn đến sự xuất hiện của các vấn đề đạo đức. Có những giai đoạn trong lịch sử nhân loại khi những ý tưởng về thuyết ưu sinh và khám phá khoa học về di truyền học dẫn đến sự tiêu diệt hàng loạt con người trên cơ sở quốc gia hoặc chủng tộc.
Kỹ thuật gen
Nếu đối với con người, bất kỳ thí nghiệm di truyền nào bị cấm, thì đối với động vật và thực vật, các thí nghiệm đó vànghiên cứu không chỉ được phép. Họ được khuyến khích bởi các bang, các công ty nông nghiệp và dược phẩm lớn. Bất chấp những lời chỉ trích từ một số nhà khoa học di truyền, những tiến bộ trong sản xuất cây trồng biến đổi gen đã được sử dụng trong một thời gian dài. Ngày nay, hầu hết tất cả đậu nành đều được biến đổi gen. Một số cây GMO đã được sử dụng trong nông nghiệp trong hơn 40 năm.
Cây trồng biến đổi gen hoàn toàn không gây hại cho con người mà đồng thời cho năng suất cao ổn định, chống chịu tốt với điều kiện thời tiết xấu và ký sinh trùng. Việc trồng trọt của họ cần ít phân bón hơn, có nghĩa là những loại cây trồng như vậy chứa ít nitrat và các chất khác có hại cho con người. Nhưng các giống được kiểm tra thời gian là rất ít. Hầu hết tất cả các loại cây trồng GMO hiện có đều xuất hiện cách đây chưa đầy 30 năm và tác động của chúng đối với con người vẫn còn chưa được hiểu rõ.
Tuy nhiên, kỹ thuật di truyền đã chứng minh rằng chủ đề và nhiệm vụ của di truyền học hiện đại không chỉ giới hạn trong nghiên cứu và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Đây là một ngành khoa học mới sẽ giúp con người thích nghi với những điều kiện mới của cuộc sống trên hành tinh và cung cấp cho mình những thực phẩm cần thiết.
Nhà di truyền học là ai? Anh ấy có thể làm việc trong lĩnh vực nào?
Nhà di truyền học là một chuyên gia nghiên cứu cấu trúc và những thay đổi trong vật chất di truyền của con người và các sinh vật sống khác. Ông khám phá các cơ chế và mô hình di truyền. Nghề nghiệp của một nhà khoa học di truyền đã nhận được sự phân bổ lớn nhất trong y học, dược phẩm và nông nghiệp. Sử dụng các thành tựu khoa học trongLĩnh vực nghiên cứu di truyền đã cho phép phát triển các loại thuốc mới cho bệnh ưa chảy máu và các bệnh khác di truyền từ cha mẹ sang con cái.
Có thể kê đơn các loại thuốc không gây phản ứng dị ứng cho bệnh nhân hoặc sẽ vô dụng đối với bệnh nhân. Việc điều trị trong tương lai gần sẽ được chỉ định cho từng cá nhân, dựa trên thông tin thu được từ kết quả xét nghiệm ADN của một người cụ thể. Trong pháp y, di truyền học giúp tìm ra tội phạm bằng các hạt mồ hôi, máu, da.
Di truyền trong y học
Một nhà di truyền học làm việc trong lĩnh vực y tế phải biết những kiến thức cơ bản về di truyền học, có thể sử dụng kính hiển vi điện tử, quang phổ kế và làm việc với các chương trình máy tính đặc biệt. Như một vật liệu để phân tích, bác sĩ sử dụng máu tĩnh mạch của bệnh nhân, một miếng gạc từ niêm mạc miệng, dịch nhau thai, tức là. anh ta phải biết cách thức và thời điểm lấy mẫu để phân tích.
Vậy ai là nhà di truyền học? Thông thường, tên này có nghĩa là bác sĩ, nhưng nghề kỹ sư di truyền và nhà nông học di truyền cuối cùng sẽ trở thành một khái niệm phổ biến hơn bây giờ. Phạm vi thành tựu khoa học về di truyền học sẽ chỉ mở rộng.
