Saat ini, kata-kata dan ekspresi seperti DNA, rekayasa genetika, makanan yang dimodifikasi secara genetik (GMO) telah dikenal luas. Terlepas dari kenyataan bahwa genetika sebagai ilmu telah ada selama lebih dari seratus tahun, masih belum ada definisi yang jelas tentang siapa ahli genetika itu dan apa yang dia lakukan. Apakah spesialisasi ini suatu profesi, dan jika demikian, bidang kegiatan apa yang dimiliki: sains atau kedokteran? Sikap masyarakat terhadap hasil karya para ahli genetika juga ambigu. Masih ada perdebatan tentang apakah makanan transgenik berbahaya atau bermanfaat bagi manusia.
Genetika - lahirnya ilmu baru
Pendiri genetika adalah Gregor Johann Mendel. Meskipun sebelumnya ada ilmuwan yang mencoba menjelaskan bagaimana pewarisan sifat turun-temurun dari orang tua ke anak lewat, tetapi teori-teori ini tidak didasarkan pada fakta. Jadi, teori Charles Darwin bahwa pewarisan sifat turun-temurun dilakukan melalui darah dibantah secara eksperimental selama masa hidup ilmuwan.
Mendel adalah ilmuwan pertama yang berhasilmenentukan bagaimana transmisi sifat turun-temurun terjadi. Dia menemukan ini dengan melakukan serangkaian percobaan dengan biji kacang polong, yang dia kerjakan selama dua tahun. Hasil penelitian tersebut menjadi landasan bagi penemuan-penemuan baru dan pengembangan genetika sebagai ilmu. Itulah sebabnya Mendel dianggap sebagai pendiri genetika. Dia adalah orang pertama yang mengajukan gagasan bahwa transmisi sifat turun-temurun dilakukan pada tingkat sel. Dia adalah orang pertama yang menemukan hukum transmisi informasi herediter. Dia menemukan bahwa ada dua jenis sifat turun-temurun: resesif dan dominan, di antaranya ada perjuangan.
Biografi singkat pendiri genetika
Ahli genetika pertama lahir pada 20 Juli 1822 di Heinzendorf, sebuah desa kecil yang terletak di perbatasan Moravia-Silesia. Johann Mendel menerima pendidikan pertamanya di sekolah pedesaan biasa. Setelah ia memasuki gimnasium di Troppau, di mana ia belajar selama 6 tahun. Ia lulus pada tahun 1840.
Pada tahun 1843 ia menjadi biarawan di biara Augustinian St. Thomas di Brunn, di mana ia menerima nama baru Gregor. Dari tahun 1844 hingga 1848 ia belajar di Institut Teologi Brunn. Pada tahun 1847 ia menerima imamat. Sepanjang waktu Mendel tidak berhenti mengajar. Belajar bahasa Yunani dan matematika secara mandiri. Meskipun ia gagal lulus ujian, ia dapat terlibat dalam kegiatan mengajar.
Pada tahun 1849-1851 ia mengajar matematika, bahasa Latin danOrang yunani. Pada periode 1851-1853, berkat rektor, ia memulai studi sejarah alam di Universitas Wina. Mendel mempelajari ilmu alam, dan salah satu gurunya adalah Franz Unger, salah satu ahli sitologi pertama di dunia. Selama di Wina, Mendel mulai tertarik dengan penelitian ilmiah di bidang hibridisasi tanaman. Dia mulai secara mandiri melakukan eksperimen dan pengamatan dengan jenis tumbuhan dan hewan tertentu. Kontribusi ilmiah yang paling signifikan adalah eksperimennya dengan kacang polong, sebagai hasilnya ia menyiapkan laporan.
Pada tahun 1865, dia dua kali, pada tanggal 8 Februari dan 8 Maret, membuat presentasi di hadapan Masyarakat Naturalis di Brunn. Laporan itu disebut "Eksperimen pada tanaman hibrida." Laporan tersebut kemudian direproduksi dan didistribusikan. Mendel sendiri membuat 40 salinan karyanya dan mengirimkannya ke ilmuwan botani besar, tetapi dia tidak pernah menerima pengakuan dari mereka. Karyanya diakui kemudian, tetapi pada saat itu pengetahuan tentang genetika dan siapa ahli genetika itu belum ada. Ini adalah karya pertama di bidang pengetahuan ini.
Riwayat perkembangan
Sejarah perkembangan genetika dapat dibagi menjadi dua tahap. Tahap pertama meliputi penemuan hukum pewarisan sifat keturunan oleh Mendel, penemuan kromosom, DNA, komposisi kimia gen dan strukturnya.
Tahap kedua - ketika ilmuwan genetika menemukan cara untuk mengubah struktur DNA, mengatur ulang gen, memperkenalkan dan menghapus bagian-bagiannya, dan bahkan menciptakan organisme yang sama sekali baru dengan sifat yang diinginkan. Pada tahap ini, terjadi decoding lengkap DNA manusia, hewan dan tumbuhan (hanya beberapa).
Tahap pertama
Pada tahap pertama perkembangan genetika sebagai ilmu, penemuan-penemuan berikut terjadi:
- Pada tahun 1865, Gregor Mendel membuat laporan dengan topik "Eksperimen pada tanaman hibrida". Karya ini menjadi dasar genetika, meskipun belum ada sebagai ilmu pengetahuan.
- Pada tahun 1869, Friedrich Miescher menemukan keberadaan DNA sebagai komponen utama inti sel. Dia menyebutnya nuklein.
- Pada tahun 1901, Teori Perubahan (Mutasi) Hugo de Vries: Eksperimen dan Pengamatan tentang Keturunan Spesies di Kerajaan Tumbuhan diterbitkan.
- Pada tahun 1905, istilah "genetika" diciptakan oleh William Batson.
- Pada tahun 1909, W. Johansen memperkenalkan konsep unit herediter - gen.
- 1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama di dunia.
- 1953 Jason Watson dan Francis Crick pertama kali menguraikan struktur DNA.
- Pada tahun 1970 ditemukan bahwa kode genetik terdiri dari kembar tiga.
- Pada tahun 1970, ketika mempelajari bakteri Haemophilus influenzae, dimungkinkan untuk mendeteksi enzim restriksi, yang memungkinkan untuk memotong dan menempelkan bagian molekul DNA.
Tahap kedua
Tahap kedua dalam pengembangan ilmu baru dimulai ketika para ilmuwan genetika mulai melakukan eksperimen untuk mengubah struktur DNA dengan menambahkan, menghilangkan, dan mengganti gen. Penerapan penemuan di bidang genetika untuk tujuan praktis:
- 1972. Mendapatkan sampel pertama tanaman rekayasa genetika.
- Pada tahun 1994, yang pertamaMakanan transgenik - tomat.
- 2003. Menguraikan DNA manusia. Hal ini memungkinkan untuk mendiagnosis penyakit genetik pada janin pada tahap awal kehamilan.
- 2010 tahun. Membuat organisme dengan DNA buatan di laboratorium.
- Pada tahun 2015, hewan rekayasa genetika pertama, salmon Atlantik, mulai dijual.
Menguraikan DNA manusia
Penemuan terpenting dalam sejarah genetika modern adalah penguraian kode lengkap DNA manusia. Berkat ini, menjadi mungkin untuk mengetahui tidak hanya seluruh silsilah individu dan seluruh umat manusia. Menjadi mungkin untuk memprediksi kemungkinan munculnya dan perkembangan penyakit keturunan pada manusia, apalagi, untuk mengobati penyakit serius pada tahap awal perkembangan atau mencegah kelahiran anak dengan kelainan genetik yang parah.
Namun, dalam hal ini, genetika sering dikritik, dibandingkan dengan eugenika. Mengungkap misteri DNA manusia, bersama dengan kemampuan untuk mengontrol strukturnya dan mendapatkan orang-orang dengan sifat yang diinginkan, telah menyebabkan munculnya masalah etika. Ada periode dalam sejarah umat manusia ketika ide-ide eugenika dan penemuan ilmiah dalam genetika menyebabkan pemusnahan massal orang-orang berdasarkan kebangsaan atau ras.
Rekayasa gen
Jika dalam kaitannya dengan manusia, eksperimen genetik dilarang, maka dalam kaitannya dengan hewan dan tumbuhan, eksperimen semacam itu danpenelitian tidak hanya diperbolehkan. Mereka didorong oleh negara bagian, perusahaan pertanian dan farmasi besar. Meskipun kritik dari beberapa ilmuwan genetika, kemajuan dalam produksi tanaman rekayasa genetika telah digunakan untuk waktu yang lama. Saat ini, hampir semua kedelai dimodifikasi secara genetik. Beberapa tanaman transgenik telah digunakan dalam pertanian selama lebih dari 40 tahun.
Tanaman rekayasa genetika sama sekali tidak berbahaya bagi manusia, tetapi pada saat yang sama memberikan hasil tinggi yang stabil, tahan terhadap kondisi cuaca buruk dan parasit. Budidaya mereka membutuhkan lebih sedikit pupuk, yang berarti bahwa tanaman tersebut mengandung lebih sedikit nitrat dan zat lain yang berbahaya bagi manusia. Tetapi varietas yang telah teruji waktu hanya sedikit. Sebagian besar tanaman transgenik yang ada muncul kurang dari 30 tahun yang lalu, dan pengaruhnya terhadap manusia masih kurang dipahami.
Namun, rekayasa genetika telah membuktikan bahwa subjek dan tugas genetika modern tidak terbatas pada penelitian dan eksperimen laboratorium. Ini adalah ilmu baru yang akan membantu orang beradaptasi dengan kondisi kehidupan baru di planet ini dan menyediakan makanan yang diperlukan untuk diri mereka sendiri.
Siapa ahli genetika? Di bidang apa dia bisa bekerja?
Ahli genetika adalah spesialis yang mempelajari struktur dan perubahan materi genetik manusia dan makhluk hidup lainnya. Dia mengeksplorasi mekanisme dan pola hereditas. Profesi ilmuwan genetika telah menerima distribusi terbesar di bidang kedokteran, farmasi dan pertanian. Penggunaan prestasi ilmiah dalamBidang penelitian genetik telah memungkinkan pengembangan jenis obat baru untuk hemofilia dan penyakit lain yang diturunkan dari orang tua ke anak.
Menjadi mungkin untuk meresepkan obat yang tidak akan menyebabkan reaksi alergi pada pasien atau tidak berguna baginya. Perawatan dalam waktu dekat akan ditentukan secara individual, berdasarkan informasi yang diperoleh sebagai hasil tes DNA dari orang tertentu. Dalam forensik, genetika membantu menemukan penjahat dengan partikel keringat, darah, kulit.
Genetika dalam kedokteran
Seorang ahli genetika yang bekerja di bidang medis harus mengetahui dasar-dasar genetika, dapat menggunakan mikroskop elektron, spektrometer, dan bekerja dengan program komputer khusus. Sebagai bahan analisis, dokter menggunakan darah vena pasien, swab dari mukosa mulut, cairan plasenta, yaitu dia harus tahu bagaimana dan kapan harus mengambil sampel untuk dianalisis.
Jadi siapa ahli genetika itu? Paling sering, nama ini berarti seorang dokter, tetapi profesi insinyur genetika dan ahli agronomi genetika pada akhirnya akan menjadi konsep yang lebih umum daripada sekarang. Cakupan pencapaian ilmiah dalam genetika hanya akan berkembang.
