Der Name der Wissenschaft der Humangenetik. Dominante und rezessive Merkmale beim Menschen. Das Anfangsstadium der Entwicklung der Molekularbiologie

Aktuellen Forschungsergebnissen zufolge gibt es im menschlichen Körper zwischen 24.000 und 25.000 Gene. Gene werden von leiblichen Eltern geerbt und bestimmen Dinge wie die Hautfarbe, das Vorhandensein von Sommersprossen und die Geschwindigkeit, mit der Sie braun werden. Jedes Gen in Ihrem Körper ist ein DNA-Abschnitt und sendet Signale an Zellen.

Wissenschaftler, Ärzte und Ernährungswissenschaftler sind sich einig, dass Gene eine wichtige Rolle bei der Anfälligkeit der Haut für verschiedene Krankheiten spielen. Wir hören ständig Geschichten über Menschen mit „guten“ Genen, die literweise Schokoladenmilch trinken und sich trotzdem an schöner Haut erfreuen können. Früher verfluchte ich jedes Mal meine „schlechten“ Gene, wenn auf meiner Haut ein roter Ausschlag ausbrach. Gene sind wichtig und beeinflussen zweifellos den Zustand der Haut. Aber lohnt es sich, den Grund nur in ihnen zu sehen?

Forscher auf der ganzen Welt haben festgestellt, dass unsere genetisch bedingte Biologie nicht in der Lage ist, mit den dramatischen Veränderungen in der Ernährung, die in den letzten Jahren im Westen stattgefunden haben, Schritt zu halten. Was bedeutet das für Ihre Gesundheit? Denken wir über die Ernährung unserer Vorfahren nach. Es ist offensichtlich, dass sie die meiste Zeit damit verbrachten, nach Nahrung zu suchen und Unterkünfte zu organisieren. Niemand hatte eine Ahnung von verarbeiteten Lebensmitteln und kohlensäurehaltigen Getränken, und künstliche Farb- und Geschmacksstoffe gab es überhaupt nicht. Die Ernährung unserer Vorfahren hing von der Region ab, in der sie lebten, aber Wissenschaftler konnten die Hauptmerkmale ihrer Ernährung identifizieren. Sie aßen Nüsse, Samen, Obst und Gemüse, jagten Wild, fischten und hatten keine Schokoladenkekse in ihrer Ernährung. Natürlich könnte die Ernährung Ihrer Vorfahren anders gewesen sein, insbesondere wenn es sich um Eskimos handelte. Die alten Eskimos aßen Meeresfrüchte und Fisch und nahmen daher mehr Fett und Omega-3-Fettsäuren zu sich. Getreide war kein fester Bestandteil ihrer Ernährung.

Was auch immer Ihre Vorfahren sind, in der modernen Welt müssen Sie keine Nüsse sammeln und Wildschweine fangen. Heute gehen Sie einfach in den Laden und wählen alles aus, was Sie brauchen.

Ernährung des modernen Menschen:

verarbeitetes Fleisch wie Schinken, Salami und Würstchen

Milchprodukte (Voll- und Magermilch, Käse und Butter)

Weißbrot, Mehlprodukte, Kuchen, Kekse, raffinierter Zucker und Sirupe

raffinierte Öle und Margarine

Kaffee, Tee, alkoholische Getränke

Obst, Gemüse, Fisch, Nüsse, Getreide und Hülsenfrüchte

Je mehr verarbeitete Lebensmittel eine Person isst, desto weniger Obst und Gemüse verzehrt sie in der Regel. Geben Sie zu, Fertiggerichte sind die bequemste Option für das Abendessen am Ende des Arbeitstages, wenn Sie zu müde zum Kochen sind. Bequemlichkeit ist ein wichtiger Bestandteil der modernen Gesellschaft, doch oft wirkt sich eine solche Ernährung negativ auf den Hautzustand aus.

Im American Journal of Clinical Nutrition meinten Lauren Cordain und ihre Kollegen, dass Veränderungen in der menschlichen Ernährung vor zehntausend Jahren mit dem Aufkommen von Landwirtschaft und Tierhaltung begannen, aber neuere Veränderungen seien auf den Verzehr von zu viel verarbeiteten Lebensmitteln zurückzuführen verarbeitete Lebensmittel, so dass sich die menschliche Genetik daran anpassen konnte. Es ist möglich, dass viele von uns überhaupt nicht Opfer einer schlechten Genetik sind. Wir bringen lediglich unsere schlechten Gene durcheinander, indem wir Lebensmittel essen, die unser Körper nicht erkennen kann.

Viele Wissenschaftler vermuten, dass eine langsame genetische Anpassung an die moderne Ernährung für Krebs, Herzerkrankungen und Akne verantwortlich sein könnte. Untersuchungen haben gezeigt, dass Akne in traditionellen Kulturen, in denen Menschen unverarbeitete Lebensmittel essen, sehr selten oder gar nicht auftritt.

Mit dem Aufkommen der Lebensmittelverarbeitung kam es zu sieben wesentlichen Veränderungen in der menschlichen Ernährung:

1. Die glykämische Last ist gestiegen. Verarbeitete Lebensmittel haben einen höheren glykämischen Index, was den Blutzuckerspiegel erhöht. Dies kann Blutgefäße schädigen und zur Entstehung von Typ-II-Diabetes führen.

2. Das Verhältnis der Fettsäuren hat sich verändert. Tiere, die unter künstlichen Bedingungen aufgezogen werden, erhalten nicht genügend Bewegung, daher enthält ihr Fleisch praktisch keine Omega-3-Fettsäuren, dafür aber große Mengen an gesättigten Fettsäuren.

3. Die Anteile von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten haben sich verändert. Die Menschen begannen, mehr gesättigte Fette und raffinierte Kohlenhydrate zu sich zu nehmen.

4. Die Menge an Mikronährstoffen ist zurückgegangen. Verarbeitete Lebensmittel wie Weißbrot und Weizenmehl enthalten praktisch keine Vitamine oder Mineralien.

5. Das Säure-Basen-Gleichgewicht hat sich verändert. Eine gewohnheitsmäßige Ernährung kann eine metabolische Azidose (eine Verschiebung des Säure-Basen-Gleichgewichts des Körpers hin zu einem erhöhten Säuregehalt) verursachen, die mit zunehmendem Alter nur noch zunimmt. Zu viel Säure im Körper ist gesundheitsschädlich.

6. Das Natrium-Kalium-Gleichgewicht hat sich verändert. Ein hoher Salzgehalt in Lebensmitteln und ein zu geringer Verzehr von Obst und Gemüse führen dazu, dass die meisten von uns an Kaliummangel leiden. Forscher fanden heraus, dass die Menschen 400 % mehr Salz, aber deutlich weniger Gemüse und Obst zu sich nahmen.

7. Der Ballaststoffgehalt hat abgenommen. Raffinierter Zucker und Öle, alkoholische Getränke und Milchprodukte enthalten keine Ballaststoffe. Je weniger Nährstoffe Mehlprodukte enthalten, desto weißer sehen sie aus.

Derzeit essen nur noch wenige primitive Kulturen natürliche Lebensmittel, ohne Fast Food, Weißmehl und Zucker zu sich zu nehmen. Es ist unglaublich interessant, solche Kulturen zu studieren, da sie an ihrem Beispiel die Abhängigkeit der Hautgesundheit von der Ernährung zeigen.

In der heutigen Gesellschaft, in der Menschen Weißmehl, Milchprodukte und Zucker konsumieren, leiden mehr als 79 % der Teenager an Akne.

Überraschenderweise leiden mehr als 40 % der in westlichen Ländern lebenden Männer und Frauen über 25 an Akne.

Eskimos, deren Ernährung aus Naturprodukten besteht, leiden nicht an Akne, aber Eskimos, deren Ernährung der westlichen ähnelt, leiden in gleicher Weise an dieser Krankheit.

Die Bewohner der japanischen Insel Okinawa ernähren sich naturbelassen und leiden nicht an Akne.

Über Gene

Möglicherweise haben Sie eine genetische Veranlagung für Ekzeme, Psoriasis, Augenringe und Cellulite, aber das bedeutet nicht, dass Sie für den Rest Ihres Lebens darunter leiden müssen. Eine gesunde Ernährung und ein gesunder Lebensstil haben Einfluss auf die Gene. Es zeigt sich, dass eine ausgewogene Ernährung problematische Gene „ausschalten“ kann. Das Psoriasis-Gen kann nach einem Programm gegen diese Krankheit aufhören, aktiv zu sein und einfach inaktiv zu bleiben.

Wenn Sie unter Akne, Cellulite, Schuppen, Ekzemen/Dermatitis, Psoriasis oder Rosacea leiden, werden Sie erfreut sein zu erfahren, dass dieses Buch spezielle Programme enthält, die Ihnen helfen, diese Probleme loszuwerden (siehe Teil III). Wenn Ihr Baby eine Hauterkrankung hat, die Sie behandeln möchten, lesen Sie Kapitel 16. Informationen zur Behandlung von seborrhoischer Dermatitis bei Neugeborenen finden Sie in Kapitel 14. Alternativ können Sie sich auch direkt an Teil III „Spezialprogramme“ wenden, bevor Sie beginnen um die Kapitel von Teil II, „Acht Regeln für gesunde Haut“, zu studieren.

Wenn Sie an einer anderen Hauterkrankung leiden oder keine offensichtlichen Probleme haben (und Sie lediglich einer vorzeitigen Hautalterung vorbeugen möchten), dann ist Teil II – „Acht Regeln für eine gesunde Haut“ – das Richtige für Sie. Dort finden Sie grundlegende Empfehlungen, die Sie befolgen sollten, um Besitzer schöner Haut zu werden.

WARNUNG

Keine Selbstdiagnose! Es gibt viele, auch schwerwiegende, Hauterkrankungen, die eine ständige ärztliche Überwachung erfordern.

Wenn Sie noch keinen Arzt zu Ihrem Hautzustand konsultiert haben, tun Sie dies, bevor Sie mit der Healthy Skin-Diät beginnen. Stellen Sie sicher, dass die Empfehlungen für Sie richtig sind.

Genetik ist eine Wissenschaft, die die Gesetze, Mechanismen der Variabilität und Vererbung untersucht. Es gibt Genetik von Menschen, Pflanzen, Mikroorganismen, Tieren, die Klassifizierung hängt vom untersuchten Objekt ab. Die Genforschung spielt in der Landwirtschaft und Medizin eine sehr wichtige Rolle.

Ursprünglich sollte diese Wissenschaft die Gesetze der Vererbung und Modifikation untersuchen, deren Grundlage phänotypische Daten (äußere und innere Merkmale, die als Ergebnis der individuellen Entwicklung erworben werden) waren.

Heute weiß man mit Sicherheit, dass Gene tatsächlich existieren und dass es kein Entrinnen vor ihnen gibt. Pflanzen, Menschen und alle Organismen haben ihre eigene DNA.

Der Name dieser Wissenschaft wurde 1906 vom Naturforscher William Bateson gegeben. Der dänische Botaniker Wilhelm Johansen prägte 1909 den Begriff „Gen“.

Dank der Vererbungstheorie, die vom Genetiker Thomas Hunt und seinen Kollegen entwickelt wurde, begann sich die Genetik beschleunigt zu entwickeln. Von 1910 bis 1913 erstellten Wissenschaftler beim Studium der Muster der verknüpften Vererbung und der Analyse der Kreuzungsergebnisse Karten, die den Standort von Genen anzeigten, und verglichen außerdem Verknüpfungsgruppen mit Chromosomen.

Als in den 1940er und 1950er Jahren Arbeiten auftauchten, die die Hauptrolle der DNA bei der Vererbung nachweisen konnten, begann die Entwicklung der Molekulargenetik. Ein wichtiger Durchbruch in dieser Wissenschaft bestand darin, dass Wissenschaftler die Struktur der DNA, den Wirkmechanismus der Proteinbiosynthese und den Triplett-Code entschlüsseln konnten.

Wenn wir auf dem Territorium Russlands die Experimente mit Pflanzen im 18. Jahrhundert nicht berücksichtigen, wurden genetische Arbeiten erstmals zu Beginn des 20. Jahrhunderts durchgeführt. Sie wurden hauptsächlich von Biologen durchgeführt, die sich mit experimenteller Zoologie und Botanik beschäftigten.

Diese Wissenschaft begann sich nach der Revolution (1917 – 1922) Anfang der dreißiger Jahre rasant zu entwickeln. In der UdSSR wurde ein Netzwerk von Versuchsstationen geschaffen. A. S. Serebrovsky, N. K. Koltsov, S. S. Chetverikov wurden als Führer in dieser Richtung anerkannt.

Ende der dreißiger Jahre kam es zu einer Spaltung in den Reihen der Züchter und Genetiker, die mit den Aktivitäten von T. D. Lysenko (Begründer der Michurin-Agrobiologie) verbunden war.

In den vierziger Jahren wurden viele Mitarbeiter des Zentralkomitees der Allunionskommunistischen Partei, die an der Überwachung der Genforschung beteiligt waren, verhaftet, viele wurden erschossen oder starben im Gefängnis. Unter ihnen war N.I. Vavilov (sowjetischer Wissenschaftler, Genetiker, Züchter).

Im Jahr 1948 erklärte Lysenko mit der Unterstützung von I.V. Stalin, dass die Genetik eine Pseudowissenschaft sei. Es begann eine Zeit der Verfolgung dieser Wissenschaft, die später als Lysekovismus bekannt wurde.

Lisenko erhielt die volle Kontrolle über die biologischen Abteilungen der Akademie der Wissenschaften der UdSSR und die Universitätsabteilungen. Es gab intensive Propaganda der Michurin-Biologie. Menschen, die ihr Leben der Genetik widmeten, waren gezwungen, wissenschaftliche Aktivitäten aufzugeben oder ihr Arbeitsprofil radikal zu ändern.

Erst Mitte der sechziger Jahre begann die schrittweise Wiederherstellung der Genetik als Wissenschaft.

Die moderne Genetik ist sowohl Rettung als auch die schrecklichste Massenvernichtungswaffe. Der Nutzen der Genforschung für die Medizin ist enorm, doch der Verzehr transgener Lebensmittel wirkt sich bereits heute negativ auf die Gesundheit vieler Menschen aus.

Studien an Versuchsratten haben gezeigt, dass der Verzehr gentechnisch veränderter Lebensmittel zu Krebs führt und das Immunsystem der Tiere negativ beeinflusst.

Die Natur schneidet auf die eine oder andere Weise alles Unnötige ab.

(griechisch γεννώ – erzeugen) ist die Wissenschaft von den Genen, der Vererbung und der Variabilität von Organismen.

Genetik ist die Wissenschaft der Vererbung und Variabilität von Organismen sowie der Organisation von Erbmaterial. Aufgrund der Universalität des genetischen Codes liegt die Genetik der Untersuchung aller Lebensformen von Viren bis zum Menschen zugrunde.

Ursprung des Begriffs

Das Wort „Genetik“ wurde erstmals vom bedeutenden britischen Wissenschaftler William Bateson in einem persönlichen Brief an Adam Sedgwick (18. April 1905) geprägt, um das Wissen über Vererbung und Variation zu beschreiben. Bateson verwendete das Wort „Genetik“ erstmals öffentlich auf der Dritten Internationalen Konferenz über Pflanzenhybridisierung (London, England) im Jahr 1906.

Die Herausforderung der Genetik

Die Hauptaufgabe der Genetik besteht darin, Methoden zur Kontrolle von Vererbung und Variabilität zu entwickeln, um die für die Menschheit notwendigen Formen von Organismen zu erhalten, die Bildung ihrer natürlichen und künstlichen Populationen zu regulieren, die Natur genetischer Krankheiten zu untersuchen und Probleme der Stabilität natürlicher Organismen zu lösen und künstliche Populationen von Arten.

Die Genetik stellt die theoretische Grundlage der modernen biologischen Wissenschaft dar.

Forschungsgebiete

Forschungsschwerpunkte:

Humangenetik.
Pflanzengenetik.
Tiergenetik.
Genetik von Mikroorganismen.
Genetik der individuellen Entwicklung.
Molekulargenetische Mechanismen.
Zytogenetische Mechanismen.
Genetik von Anpassungsprozessen.
Populationsgenetik.
Evolutionäre Genetik.
Genetik somatischer Zellen und Zellpopulationen.
Entwicklung neuer genetischer Methoden.
Gentechnik.
Vererbung und Variabilität – die Grundlagen der Genetik

Grundkenntnisse der Genetik im Zusammenhang mit Prozessen wie der Domestizierung und Kreuzung von Tieren und Pflanzen in der Antike. Genetische Methoden ermöglichen es heute, die Eigenschaften bestimmter Gene zu untersuchen und die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Genen zu analysieren. Typischerweise werden genetische Informationen im Körper in Form von Chromosomen gespeichert, die wiederum aus Proteinen und Trägern genetischer Informationen – DNA-Molekülen – bestehen.

Gene kodieren die Informationen, die für die Synthese der Aminosäuresequenz von Proteinen notwendig sind. Proteine ​​spielen eine entscheidende Rolle bei der Bildung des Phänotyps, oder anders ausgedrückt: Proteine ​​bestimmen den physischen Zustand und das allgemeine Erscheinungsbild des Organismus. In diploiden Organismen maskieren dominante Allele auf einem Chromosom die Expression rezessiver Gene auf dem anderen (homologen) Chromosom. Die einzige Möglichkeit, dass sich ein rezessives Allel manifestiert, ist ein homozygoter Zustand (wenn beide Kopien des Gens rezessiv sind und es in einem bestimmten Individuum kein dominantes Gen gibt. Kodominanz ist eine Eigenschaft von Genen, wenn beide Merkmale gleichzeitig dominant sind. und beide Eigenschaften werden in diesem Fall im Phänotyp vorhanden sein.

Der Ausdruck „kodieren“ wird häufig verwendet, um sich auf die in Genen enthaltenen Informationen zu beziehen, die für eine bestimmte Proteinstruktur notwendig sind: „Gene kodieren Proteine“. Das einfachste Konzept ist „ein Gen – ein Polypeptid (ein Protein)“. Ein Gen kann jedoch je nach Regulation seiner Transkription (alternatives Spleißen) für eine Vielzahl unterschiedlicher Polypeptide kodieren. Gene kodieren die Nukleotidsequenz von Messenger-RNA oder mRNA, Transfer-RNA (tRNA) und ribosomaler RNA (rRNA). Alle diese Arten von RNA sind für die Synthese von Proteinen notwendig.

Gene beeinflussen das Aussehen aller Organismen, auch des Menschen, sowie ihr Verhalten. Diese Eigenschaften werden auch durch Umgebungsbedingungen und verschiedene andere Faktoren beeinflusst. Genetisch eineiige Zwillinge, die aufgrund der frühen Trennung des Embryos im Wesentlichen „Klone“ sind, haben die gleiche DNA, aber unterschiedliche Persönlichkeitsmerkmale, unterschiedliche Fingerabdrücke usw. Genetisch identische Pflanzen reichern je nach Umgebungstemperatur Fettsäuren unterschiedlicher Größe und Zusammensetzung an.

Geschichte

Die Ursprünge der Genetik lassen sich bis in prähistorische Zeiten zurückverfolgen. Bereits auf babylonischen Tonziegeln wurden mögliche Merkmale bei der Kreuzung von Pferden angedeutet. Doch die Grundlagen moderner Vorstellungen über die Mechanismen der Vererbung wurden erst Mitte des 19. Jahrhunderts gelegt.

Werke von Gregor Mendel

Im Jahr 1865 untersuchte der Mönch Gregor Mendel die Hybridisierung von Erbsenpflanzen im Augustinerkloster in Brunn (Brünn, heute in der Tschechischen Republik). Der Forscher stellte seine Ergebnisse auf einem Treffen der örtlichen Wissenschaftsgesellschaft vor. Das Werk „Experimente an Pflanzenhybriden“ wurde 1866 veröffentlicht. Die Vererbungsmuster wurden formuliert und erhielten später den Namen Mendelsche Gesetze. Zu Lebzeiten des Autors waren diese Werke wenig bekannt und wurden sehr kritisch wahrgenommen „Night Beauty“ widersprach auf den ersten Blick Mendels Schlussfolgerungen, und Kritiker nutzten dies sehr gerne aus.

Klassische Genetik

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts erregten Mendels Arbeiten im Zusammenhang mit den Forschungen von Karl Korres, Erich von Tschermak und Hugo de Vries auf dem Gebiet der Pflanzenhybridisierung Aufmerksamkeit. Sie bestätigten die wichtigsten Schlussfolgerungen zur unabhängigen Vererbung von Merkmalen und zum numerischen Zusammenhang zwischen der Aufteilung von Merkmalen in Nachkommen.

Bald schlug der englische Naturforscher William Bateson den Namen einer neuen wissenschaftlichen Disziplin vor – Genetik. 1909 schlug ein Botaniker aus Dänemark das Wort Gen vor.

Eine wichtige Errungenschaft ist auch die Chromosomentheorie der Vererbung von Thomas Gantt Morgan und seinen Schülern. Diese Autoren arbeiteten mit Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster). Die Untersuchung von Mustern komprimierter Vererbung ermöglichte es, durch die Analyse der Kreuzungsergebnisse Karten der Lage von Genen in „Verknüpfungsgruppen“ zu erstellen und Verknüpfungsgruppen mit Chromosomen (eintausendneunhundertzehn - +) zu vergleichen 1913).

Molekulargenetik

Die Ära der Molekulargenetik beginnt zwischen 1940 und 1950. Damals wurde die Rolle der DNA bei der Übertragung von Erbinformationen nachgewiesen. Die wichtigsten Schritte waren die Entschlüsselung der DNA-Struktur, die Erstellung einer Theorie über die Dreifachheit des genetischen Codes, die Beschreibung des Mechanismus der Proteinbiosynthese, die Entdeckung von Restriktionsenzymen und die Sequenzierung (Festlegung der Nukleotidsequenz) der DNA.

In der UdSSR galt die Genetik von den 1930er bis 1960er Jahren als verbotene Wissenschaft.

Genetik ist die biologische Wissenschaft der Vererbung und Variabilität von Organismen und Methoden zu ihrer Kontrolle.

Die Genetik kann zu Recht als einer der wichtigsten Bereiche der Biologie angesehen werden. Es ist die wissenschaftliche Grundlage für die Entwicklung praktischer Züchtungsmethoden, d. h. Schaffung neuer Tierrassen, Pflanzenarten und Mikroorganismenkulturen mit Eigenschaften, die der Mensch benötigt.

Seit Tausenden von Jahren nutzen Menschen genetische Techniken, um Haustiere und Nutzpflanzen zu verbessern, ohne die Mechanismen zu verstehen, die diesen Techniken zugrunde liegen. Verschiedenen archäologischen Daten zufolge erkannten die Menschen bereits vor 6.000 Jahren, dass bestimmte körperliche Merkmale von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden können. Durch die Auswahl bestimmter Organismen aus natürlichen Populationen und deren Kreuzung untereinander schuf der Mensch verbesserte Pflanzenarten und Tierrassen, die über die von ihm benötigten Eigenschaften verfügten.

Gene sind die elementaren diskreten Einheiten der Vererbung und Variabilität.

Der tschechische Mönch Gregor Mendel gilt als Vater der Genetik. Er war Lehrer für Physik und Naturwissenschaften an einer regulären Oberschule und widmete seine gesamte Freizeit dem Pflanzenanbau im Klostergarten. Mendel tat dies nicht aus gastronomischen Interessen, sondern um die Vererbungsmuster von Merkmalen zu untersuchen. Experimente zur Pflanzenhybridisierung wurden bereits vor Mendel durchgeführt, aber keiner seiner Vorgänger unternahm den Versuch, ihre Ergebnisse irgendwie zu analysieren.

Mendel nahm Erbsensamen mit violetten Blüten und Samen einer Sorte mit weißen Blüten. Als daraus Pflanzen wuchsen und blühten, entfernte er die Staubblätter von der violetten Blüte und übertrug den Pollen von der weißen Blüte auf ihren Stempel. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeit bildeten sich Samen, die Mendel im folgenden Frühjahr erneut in seinem Garten pflanzte. Bald schossen neue Pflanzen aus dem Boden. Das Ergebnis übertraf alle Erwartungen: Es stellte sich heraus, dass die Pflanzen violette Blüten hatten und keine einzige weiße darunter war. Mendel wiederholte seine Experimente mehr als einmal, aber das Ergebnis war dasselbe. Hybriden erwerben also immer eines der Elternmerkmale.

Das wichtigste Ergebnis von Mendels Experimenten: Bei Hybriden, die aus der Kreuzung von Pflanzen mit unterschiedlichen Merkmalen entstanden sind, kommt es zu keiner Auflösung von Merkmalen, und ein Merkmal (stärker oder, wie Mendel es nannte, dominant) unterdrückt ein anderes (schwächer oder rezessiv).

Aber Mendel hörte hier nicht auf. Er nahm die als Ergebnis dieses Experiments erhaltenen violetten Erbsenpflanzen und kreuzte sie. Dadurch entstanden aus den Knospen sowohl violette als auch weiße Blüten. Das Merkmal der Weißfärbung, das nach der ersten Kreuzung verschwand, trat wieder zum Vorschein. Das Interessanteste war, dass es genau dreimal mehr Pflanzen mit lila Blüten als mit weißen gab.

Ähnliche Ergebnisse wurden in vier weiteren Experimenten erzielt, und in allen Fällen betrug das Verhältnis von dominanten und rezessiven Merkmalen nach der zweiten Kreuzung durchschnittlich 3:1

Das Wissen, das Mendel besaß, war unbedeutend, aber die Schlussfolgerungen, die er zog, waren ihrer Zeit weit voraus. Mendel machte eine Annahme, die bald zum wichtigsten Gesetz wurde, das er entdeckte. Er kommt zu der Idee, dass Geschlechtszellen (Gameten) nur eine Neigung jedes Merkmals tragen und rein von anderen Neigungen desselben Merkmals sind. Dieses Gesetz wurde das Gesetz der Gametenreinheit genannt, das bis heute nicht an Bedeutung verloren hat. Das Studium der Vererbung ist seit langem mit der Idee ihrer korpuskulären Natur verbunden. Im Jahr 1866 schlug Mendel vor, dass die Eigenschaften von Organismen durch vererbbare Einheiten bestimmt werden, die er „Elemente“ nannte. Später wurden sie „Faktoren“ und schließlich Gene genannt; Es hat sich gezeigt, dass Gene auf Chromosomen liegen und mit ihnen von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden.

Obwohl bereits viel über Chromosomen und die Struktur der DNA bekannt ist, ist es sehr schwierig, ein Gen zu definieren. Bisher wurden nur drei mögliche Definitionen eines Gens formuliert:

a) Gen als Rekombinationseinheit.

Basierend auf seiner Arbeit zur Erstellung von Chromosomenkarten von Drosophila postulierte Morgan, dass ein Gen die kleinste Region eines Chromosoms ist, die durch Crossing-over von benachbarten Regionen getrennt werden kann. Nach dieser Definition ist ein Gen eine große Einheit, eine bestimmte Region eines Chromosoms, die ein bestimmtes Merkmal eines Organismus bestimmt;

b) Gen als Mutationseinheit.

Als Ergebnis der Untersuchung der Natur von Mutationen wurde festgestellt, dass Veränderungen der Merkmale durch zufällige spontane Veränderungen in der Struktur des Chromosoms, in der Basenfolge oder sogar in einer Base entstehen. In diesem Sinne könnte man sagen, dass ein Gen ein Paar komplementärer Basen in der DNA-Nukleotidsequenz ist, d. h. der kleinste Bereich eines Chromosoms, der eine Mutation erfahren kann.

c) das Gen als Funktionseinheit.

Da bekannt war, dass die strukturellen, physiologischen und biochemischen Eigenschaften von Organismen von Genen abhängen, wurde vorgeschlagen, ein Gen als den kleinsten Abschnitt eines Chromosoms zu definieren, der die Synthese eines bestimmten Produkts bestimmt.

Aber wie so oft in der Wissenschaft geriet die Forschung, die die Geburt einer neuen Richtung in der Biologie hätte bedeuten können, mehrere Jahrzehnte lang in Vergessenheit. Die eigentliche Geschichte der Genetik begann im Jahr 1900, als die von Mendel entdeckten Muster erneut von Wissenschaftlern „entdeckt“ wurden. Drei Botaniker, der Niederländer Hugo De Vries, der Deutsche K. Correns und der Österreicher K. Chermak, untersuchten die Vererbungsmuster von Merkmalen während der Kreuzung.

De Vries untersuchte Nachtkerzen, Mohn und Stechapfel und entdeckte das Gesetz der Spaltungsmerkmale bei Hybriden. Correns entdeckte das gleiche Spaltungsgesetz, jedoch nur für Mais, und Chermak – für Erbsen. Dann beschlossen Wissenschaftler, die Weltliteratur zu diesen Themen zu studieren und stießen auf Mendels Forschung. Es stellte sich heraus, dass sie nichts Neues entdeckten; außerdem waren Mendels Schlussfolgerungen tiefergehender als ihre eigenen.

Mendels Ruhm verbreitete sich sofort. Auf der ganzen Welt gab es sofort viele Anhänger, die seine Erfahrungen an verschiedenen Objekten wiederholten. Sogar ein spezieller Begriff ist im wissenschaftlichen Gebrauch aufgetaucht – „Mendelsche Merkmale“, also Merkmale, die den Mendelschen Gesetzen gehorchen.

Die Genetik als Wissenschaft löst die folgenden Probleme: Sie untersucht Möglichkeiten zur Speicherung genetischer Informationen in verschiedenen Organismen (Viren, Bakterien, Pflanzen, Tieren und Menschen) und ihren materiellen Trägern; analysiert Möglichkeiten zur Übertragung erblicher Informationen von einer Generation von Zellen und Organismen auf eine andere; identifiziert Mechanismen und Muster der Umsetzung genetischer Informationen im Prozess der individuellen Entwicklung und den Einfluss von Umweltbedingungen auf sie; untersucht die Muster und Mechanismen der Variabilität und ihre Rolle im Evolutionsprozess; sucht nach Möglichkeiten, beschädigte genetische Informationen zu korrigieren.

Zur Lösung von Problemen werden unterschiedliche Forschungsmethoden eingesetzt.

1. Methode der hybridologischen Analyse. Es ermöglicht die Identifizierung von Vererbungsmustern einzelner Merkmale bei der sexuellen Fortpflanzung von Organismen.

2. Mit der zytogenetischen Methode können Sie den Karyotyp von Körperzellen untersuchen und genomische und chromosomale Mutationen identifizieren.

3. Die genealogische Methode umfasst die Untersuchung der Stammbäume von Tieren und Menschen und ermöglicht es uns, die Art der Vererbung eines bestimmten Merkmals, die Zygotie von Organismen und die Wahrscheinlichkeit der Manifestation von Merkmalen in zukünftigen Generationen festzustellen.

4. Die Zwillingsmethode basiert auf der Untersuchung der Manifestation von Merkmalen bei eineiigen und zweieiigen Zwillingen. Es ermöglicht uns, die Rolle der Vererbung und der äußeren Umgebung bei der Bildung spezifischer Merkmale zu erkennen.

Im heutigen Zeitalter der Integration ist es sehr schwierig, die Grenzen fast jeder Wissenschaft zu bestimmen. Dies gilt auch für die Genetik. Selbstverständlich können wir auch den Stempel „ die Wissenschaft der Vererbung und Variation„Aber das vermittelt nicht das volle Wesen und den Umfang dieser Disziplin.“ Trotz der Tatsache, dass die Genetik überall präsent ist – in der Medizin, Geschichte, Kriminologie und sogar im Sport. Und was können wir über die moderne Biologie sagen?

Bis vor relativ kurzer Zeit war diese junge Wissenschaft jedoch der am stärksten isolierte Bereich der Biowissenschaften. Und erst im letzten Drittel des letzten Jahrhunderts begann der rasante Fortschritt.

Wie die Genetik allumfassend wurde

Ein Merkmal der Genetik war schon immer ihre synthetische Methodik, die sie von der analytischen Methodik anderer Bereiche der Biologie unterscheidet. Als sie den Gegenstand ihrer Untersuchung untersuchte, zerlegte sie ihn also nicht in Teile, sondern untersuchte ihn indirekt, indem sie das Ganze (das Verhältnis der Merkmale bei Kreuzungen) beobachtete und sich auf die Mathematik stützte. Eine Bestätigung für die Richtigkeit ihrer Schlussfolgerungen waren lebende Organismen mit den vorhergesagten Eigenschaften. Und wie kam es dazu, dass eine isolierte Wissenschaft vielleicht einen zentralen Platz in der modernen Biologie einnahm?

Seit den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts entwickelt sich eine weitere neue Wissenschaft rasant – die Molekularbiologie. Die analytische Wissenschaft ist zunächst einmal das völlige Gegenteil der Genetik. Die Themen dieser beiden Disziplinen überschnitten sich jedoch in vielerlei Hinsicht: Beide untersuchten die Übertragung und Umsetzung von Erbinformationen, gingen jedoch aus entgegengesetzten Richtungen. Die Genetik kommt sozusagen „von außen“, die Molekularbiologie „von innen“.

Und schließlich, am Ende des 20. Jahrhunderts, „trafen“ sich Genetik und Molekularbiologie, und spekulative Objekte der Genforschung erhielten eine spezifische physikalische und chemische Form, und die Molekularbiologie wurde zu einer synthetischen Wissenschaft. Und von diesem Moment an verschwanden die Grenzen der Genetik als Wissenschaft bis zur Ununterscheidbarkeit – es war unmöglich zu bestimmen, wo die Molekularbiologie endete oder die Genetik begann. Und um die neu entstehende synthetische Wissenschaft zu bezeichnen, tauchte der Name „Molekulargenetik“ auf.

Wo ist die klassische Genetik?

Mittlerweile wurde der Begriff „klassische Genetik“ für die Genetik der vormolekularen Periode und alle ihre auf der Wahrscheinlichkeits- und Kreuzungstheorie basierenden Ansätze verwendet. Doch mit diesem Titel wurde sie in den „ehrenvollen Ruhestand“ geschickt. Die klassische Genetik ist eine Wissenschaft, in der keine weiteren Entdeckungen gemacht werden, sie ist jedoch äußerst wichtig für das Verständnis der Grundgesetze der Vererbung und Variabilität, ohne deren Verständnis viele Bereiche der wissenschaftlichen Erkenntnisse nicht die bereits erreichten Höhen erreicht hätten.

Wann begann die Genetik?

Es wird allgemein gesagt, dass die Genetik begann, als der tschechische Augustinermönch Gregor Mendel seine Experimente an Erbsen durchführte. Es ist erwähnenswert, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft dieser Zeit Mendels Werken keine Bedeutung beimaß und sie erst mehrere Jahrzehnte später Anerkennung fanden. Doch bereits vor ihm beschäftigten sich Wissenschaftler mit Fragen der Vererbung und Variabilität, doch an ihre Arbeit erinnert man sich nur sehr selten.

Bereits im 18. Jahrhundert begannen Botaniker, die Vererbung von Pflanzenmerkmalen experimentell zu untersuchen. Erwähnenswert ist Joseph Gottlieb Koelreuter, der von 1756 bis 1761 an der Akademie der Wissenschaften in St. Petersburg arbeitete. Dort führte er die ersten Experimente zur künstlichen Hybridisierung von Pflanzen durch, deren Ergebnisse veröffentlicht wurden.

In Experimenten mit Drogen, Tabak und Nelken stellte Kelreitor die Gleichheit von „Mutter“ und „Vater“ bei der Übertragung von Merkmalen auf die Nachkommen fest und bewies auch die Existenz von Geschlecht bei Pflanzen. Sein wichtigster Beitrag zur Wissenschaft war jedoch eine neue Methode zur Untersuchung der Vererbung – die Methode der künstlichen Hybridisierung. Damit entdeckten die Franzosen Augustin Sajray und Charles Victor Naudin Mitte des 19. Jahrhunderts das Phänomen der Dominanz. Alle angesammelten Fakten erforderten ihr eigenes Verständnis. Gerade im Verständnis dieser Tatsachen liegt Gregor Mendels Hauptziel.

Moderne Genetik

Die moderne Genetik hat sich bereits sehr weit von den klassischen Lehren Mendels entfernt und gewinnt in den Bereichen Medizin, Biologie, Landwirtschaft und Tierhaltung zunehmend an Bedeutung. Die moderne Genetik ist in erster Linie Molekulargenetik. Auf dieser Grundlage werden nützliche Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere ausgewählt. Gentechnisch veränderte Organismen verfügen über vorteilhafte Eigenschaften, die für ihre wilden Verwandten nicht charakteristisch sind. Beispielsweise sind die Blätter gentechnisch veränderter Kartoffeln für den Kartoffelkäfer – den schlimmsten Feind der Kartoffeln und derjenigen, die sie anbauen – ungenießbar. Die Zahl der von der Menschheit konsumierten gentechnisch veränderten Lebensmittel nimmt jedes Jahr zu.

Angesichts der Tatsache, dass eine Vielzahl menschlicher Krankheiten genetisch bedingt sind, kann die Bedeutung der Genetik für die Medizin nicht hoch genug eingeschätzt werden. Nach der Entschlüsselung des menschlichen Genoms zu Beginn des 21. Jahrhunderts werden Methoden zur Vorbeugung von Erbkrankheiten und zur Bekämpfung der negativen Auswirkungen von Genen immer wirksamer. So lassen sich beispielsweise die Wahrscheinlichkeit und das Risiko chronischer Krankheiten lange vor der Geburt eines Kindes vorhersagen, und es entstehen auch Methoden, um dieses Risiko zu minimieren.

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