geneetika

geneetika on pärimisõpetus ja käsitleb geneetilist teavet ning selle edastamist. Geneetikas uuritakse detailsemalt nii geenide struktuuri kui ka funktsioone. Päranditeooriana kuulub see bioloogia haru ja uurib individuaalseid omadusi, mida antakse edasi mitme põlvkonna jooksul.

Mis on geneetika?

Johann Wolfgang von Goethe käsitles juba muu hulgas taimede morfoloogiat. Ta lõi sõna “geneetiline”, mis oli tol ajal veel seotud embrüoloogia ja romantilise loodusfilosoofiaga. 19. sajandi geneetiline meetod oli organismide ontogeneesi uurimine, s.o nende areng indiviidina või üksikorganismina. Ongeneeni vastandiks oli fülogeneesiks kutsutud hõimu areng.

Tegelikult sai sõna "geneetiline" lõpuks geneetikast kui Briti geneetiku William Batesoni määratud teadusdistsipliinist. See oli aastal 1905 ja see oli see, kes selle sõna lõi. Geneetika oli pärilik bioloogia ja inimgeneetika, mis kehtestas end Saksamaal 1940. aastal, kui nõuti rassilise hügieeni järgimist.

Geneetika ja nende spetsialiseerumine on seetõttu suhteliselt kaasaegsed ja noored. Alles 18. ja 19. sajandil tekkisid esimesed intensiivsemad ideed loodusliku pärimisprotsessi kohta. Asutajaks on augustiniina munk ja õpetaja Gregor Mendel, kes on tuntud lillede, taimede ja hernestega ristandikatsete tõttu, mida ta hindas ja nende põhjal töötas välja tema nimelised Mendeli reeglid. Ta tunnistas põhiseadust järglaste käsutamise pärandina. Mendeli kehtestatud reeglid kehtestasid klassikalise geneetika, mis omakorda viis tsütogeneetikani, sealhulgas geeniteabe kandjatena toiminud kromosoomide struktuuri, arvu ja kuju avastamiseni.

Mendeli reeglid kehtivad ainult organismidele, mis on diploidsed ja millel on haploidsed sugurakud, mis tähendab, et nad on saanud mõlemalt vanemalt komplekti kromosoome. See kehtib enamiku taimede ja loomade kohta. Mendel kasutas herneseemneid ja lilli, mille omadusi, värvi ja kuju ta uuris lähemalt. Ehkki ta oli selle nelikümmend aastat varem salvestanud, tunnistati tema leide alles 1900. aastal. Teised bioloogid ja botaanikud jõudsid sarnastele järeldustele ja avastasid kromosoomid. Mõlemad teooriad ja reeglid olid ühendatud ja need on nüüd geneetika ühisomand.

Muidugi on uuritud ka muid geneetilisi nähtusi, mis erinevad Mendeli seadustest, nt. B. geenide aheldamine. Seetõttu on Mendeli sõnul reeglid vahepeal haruldaseks muutunud.

Hoolitsused ja teraapiad

Geneetilises struktuuris, tuntud ka kui genoom, on geneetikas oluline roll. See võib mõjutada nii elusolendeid kui ka viirusi. Genoom on raku või viiruse kogu päritud teabe materiaalsete kandjate kogum. Uuritakse viiruste DNA-d, kromosoome ja RNA-d. De Genetik tegeleb genoomide struktuuri ja geenidevahelise vastastikuse mõjuga. See on oluline osa geneetikast.

Inimestel koosneb genoom 46 kromosoomist ja 3 miljardist aluspaarist. Viimane koosneb umbes 80 protsenti määratlemata DNA-st ja 20 protsenti geeni kodeerivast DNA-st. Ligikaudu 10 protsenti sellest reguleerib ainevahetust, 90 protsenti omakorda kasutatakse rakuspetsiifiliseks geeniekspressiooniks. See omakorda viitab valkude biosünteesile, mida saab kasutada geneetilise teabe ja seda vajavate protsesside tuvastamiseks.

Molekulaargeneetika on oluline osa ka 1940. aastal asutatud geneetikast. See käsitleb DNA ja RNA biosünteesi, struktuuri ja funktsioone, viimane on molekulaarsel tasemel. Ta jälgib ka seda, kuidas need mõjutavad valke ja kuidas nad üksteisega käituvad.

Geneetika haru hõlmab paljusid valdkondi, sealhulgas mitte ainult geneetikat, vaid ka biokeemiat või bioloogiat. Siin mängib olulist rolli päranduse molekulaarne alus, rakus või makromolekulides oleva DNA replikatsioon ja nende muutused infosisus, mis seejärel z. B. võib esineda mutatsioonina. Näiteks replikatsiooni ajal toimub DNA täpne dubleerimine ja see toimub ainult rakutsükli väga erilises faasis. Rakuline ja geneetiline dubleerimine põhjustab bakterite ja ürgsete bakterite arvu suurenemist. Viiruste RNA-le kasutatakse peremeesraku ensüüme ja toorainet.

Teine geneetika valdkond on epigeneetika, mis tegeleb kõigi järglaste omaduste edasikandumisega, mis ei näita DNA järjestuses mingeid kõrvalekaldeid, vaid muutusi geeniregulatsioonis.

Diagnostika ja läbivaatusmeetodid

Kas z. B. Nikotiini- või alkoholisõltuvus on päritud, see on ka osa geneetikast. Kuna geneetilisel koosseisul ja nende geneetilisel materjalil on järglastele oluline mõju, on geneetiline materjal, sealhulgas selle struktuur, funktsioon ja omadused kodeeritud, ilmnevad ikka ja jälle haigused, mille põhjus tuleb leida muutuses DNA-s. Siin viidatakse pärilikele haigustele, mis enamasti ei esine lapsepõlves, vaid pigem täiskasvanueas.

DNA paikneb peamiselt raku tuumas. Niipea kui genoom näitab puudusi, on rakkude geneetilised protsessid häiritud. Näiteks tsüstiline fibroos või Downi sündroom on kaks haigust, mis võivad ilmneda muutunud geneetilise meigi tõttu. Need muutused kantakse järgmisele põlvkonnale edasi kas isa sperma või ema munaraku kaudu ning need ei pea alati toimuma järgnevas põlvkonnas, vaid võivad ka põlvkonnad vahele jätta.