6. Зародження генетики. Генетика у хх столітті.

Генетика є однією з найважливіших галузей «науки про життя». Це наука про спадковість і мінливість організмів. Вона є складовою частиною біології. Вищі форми розвиваються з одного оплодотвореного яйця. Завдяки спадковості є сімейні і виникають біологічні особливості усіх інших живих істот. Передача властивостей цілого організму через клітину ясно показує існування матеріальної генетичної програми, дія якої забезпечує розвиток вихідної клітини у складний організм.

Було доведено, що розвиток клітини спрямовується матеріальною системою. Вона отримала назву "генетичної програми". Наявність і передача через покоління цієї програми забезпечує збереження спадкових властивостей. Однак збереження - це лише одна сторона існування організмів. Другою стороною є мінливість. Саме вона забезпечує еволюцію. Гени піддаються змінам (мутаціям), внаслідок чого народжуються організми з новими властивостями.

Так само як хімія та фізика у свій час знайшли в атомах свою основу (електрон), на якій побудований неорганічний світ, так само і генетика вивчає основні складові спадковості - гени. Її засновником є австро-угорський вчений Грегор Мендель (1822-1884 рр.). До 70-х років ХХ ст. генетика в основному розвивалась шляхом, запропонованим цим вченим. І тільки тоді, коли науковці навчились читати послідовність нуклеінових основ у молекулах ДНК, спадковість стали вивчати не за допомогою аналізу результатів гібридизації, а спираючись на фізико-хімічні методи.

Історія генетики продовжується з 1900 р., коли було визнано значення законів Менделя. На початку століття було доведено, що гени містяться у хромосомах, структурних елементах ядра клітини. У першій половині ХХ ст. біохіміки визначили хімічну природу нуклеїнових кислот, а у 40-х роках дослідники виявили, що гени утворені однією з цих кислот - дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). Було доведено, що гени, або ДНК, керують біосинтезом (утворенням) клітинних білків, які назвали ферментами, і таким чином контролюють біохімічні процеси в клітині. Над проблемою відкриття ДНК та її властивостей працювали американський біолог Освальд Авері, Альфред Херші і Марта Чейз, англійський вчений Г.Ф.Уілкінс, Уотсон, Розалін Франклін та ін.

За період 1910-1915 рр. стались помітні зрушення в генетиці. Було доведено, що гени є фізичні тіла. Вони локалізовані у певних місцях хромосом. Гени розглядались як останні, неподільні одиниці. Вважалось, що вони, як намисто, нанизані на загальну нитку вздовж хромосоми. Видатну роль в цьому відіграли роботи Томаса Моргана. З 1911 р. він і його соратники почали публікацію серії робіт, в яких експериментально, на основі чисельних дослідів з дрозофілами, доводилось, що гени - це матеріальні частинки, які визначають спадкоємну мінливість, і що ці носії є хромосоми ядра клітини. Так і була сформульована в основних рисах хромосомна теорія спадковості, яка підтвердила і підкріпила закони, відкриті Менделем.

Тридцяті роки відзначаються тріумфальною ходою генетики у світі. У Радянському Союзі видатними її представниками, М. І. Вавілов, М.К.Кольцов, С.С.Четвериков, А.С.Серебровським були М.П.Дубінін, М.В.Тимофєєв-Ресовський.

Зі вступом розвинутих країн у науково-технічну революцію у Радянському Союзі почалось відродження генетики. Спочатку велике значення набули питання радіаційної генетики, впливу радіоактивних випромінювань на спадковість організмів. Це були саме ті проблеми, які давно вже вивчались у США, Німеччині.

Розкриттям таємниці молекули ДНК позначена революція у генетиці. 3 цього часу генетиці серйозну увагу почали приділяти фізики, математики, хіміки.

У 1954 р. Френсис Крік продовжив дослідження у Кавендішській лабораторії, сконцентрувавши увагу на розшифровці генетичного коду. Разом з колегами вивчав генетичні мутації в бактеріофагах (віруси, які інфікують бактеріальні клітини). За розгадку структури ДНК вчені удостоєні Нобелівської премії.

До 1961 р. було відкрито три типи РНК: інформаційна, рібосомальна і транспортна. Крік запропонував спосіб читання генетичного коду. Цей код складають тріплети азотистих сполучень ДНК і РНК для кожної з 20 амінокислот. Гени ж складаються з чисельних основних тріплетів, які Крік назвав кодонами. Усе це прокладало шлях до розшифровки вченими генома людини. Ця подія відбулась у 2001 році.