genetyka
 
Encyklopedia PWN
genetyka
[gr. genétēs < génesis ‘narodzenie’, ‘pochodzenie’],
nauka zajmująca się badaniem dziedziczności i zmienności organizmów;
termin wprowadzony 1905 przez W. Betesona; za twórcę genetyki uważa się G. Mendla, który odkrył 1866 podstawowe prawa przekazywania cech dziedzicznych (Mendla prawa) i postawił hipotezę istnienia jednostek dziedziczności. Momentem rozpoczynającym rozwój genetyki jako odrębnej dyscypliny było ponowne odkrycie 1900 pozostających przez wiele lat w zapomnieniu praw Mendla — równocześnie (lecz niezależnie) przez C. Corrensa, E. Tschermaka i H. de Vriesa; 1909–11 W.L. Johannsen wprowadził podstawowe w genetyce pojęcia: genu, fenotypu i genotypu. Kolejne ważne etapy rozwoju genetyki to powiązanie badań genetycznych z cytologią, którego wynikiem było m.in. doświadczalne wykazanie, głównie przez Th. Morgana i jego współpracowników, roli chromosomów w dziedziczeniu (chromosomowa teoria dziedziczenia), wykazanie (1927) przez H.J. Mullera, że promienie rentgenowskie wywołują mutacje, co stało się punktem wyjścia do rozwoju badań nad naturą mutacji genów, jako podstawowego źródła dziedzicznej zmienności organizmów.
Badania w dziedzinie genetyki biochemicznej oraz genetyki mikroorganizmów, zapoczątkowane odkryciem 1942 przez G.W. Beadle’a mutacji biochemicznej u grzyba Neurospora crassa, pozwoliły m.in. na wyjaśnienie chemicznej natury genu, procesu mutacji genowych, roli genów w biosyntezie białka oraz procesach metabolicznych, mechanizmu działania genów (E.L. Tatum, J. Lederberg, M. Delbrück, A.M. Lwoff, J. Monod, F. Jacob i in.), umożliwiły też poznanie budowy DNA (kwasu deoksyrybonukleinowego) i jego roli w przekazywaniu informacji dziedzicznej (m.in. O.T. Avery, F.H.C. Crick, J.D. Watson). Badania te rozwinęły się w nowy dział genetykę molekularną, której podstawowym osiągnięciem, stanowiącym jednocześnie jedno z największych odkryć w historii biologii, jest sformułowanie zasady i rozszyfrowanie kodu genetycznego, głównie dzięki badaniom M.W. Nirenberga, H.G. Khorany i R.W. Holleya. W połowie lat 70. zaczął się rozwijać w tej dziedzinie kierunek, który wykorzystując osiągnięcia embriologii eksperymentalnej wyjaśnia mechanizmy procesów różnicowania się komórek w trakcie rozwoju organizmu. Najnowszą dziedziną genetyki jest stwarzająca duże możliwości praktyczne inżynieria genetyczna. Dzięki badaniom w latach 70. H. Boyera, W. Arbera, P. Berga i in. opracowano przy użyciu enzymów restrykcyjnych techniki rekombinowania odcinków DNA pochodzących z różnych organizmów, wprowadzania ich do wektorów genetycznych, a następnie klonowania DNA w komórkach bakterii i innych organizmów. Badania te umożliwiły opracowanie przez F. Sangera i W. Gilberta nowych technik sekwencjonowania DNA; obecnie metody inżynierii genetycznej mają podstawowe znaczenie w badaniu struktury i funkcjonowania genów; inżynieria genetyczna umożliwia wprowadzanie nowych, obcych genów do komórek zwierząt i roślin (transgeniczne organizmy), jest wykorzystywana w badaniach nad chorobami dziedzicznymi u człowieka, a także w różnych gałęziach przemysłu farmaceutycznego, np. w produkcji insuliny w bakteriach. Odrębną gałęzią genetyki jest genetyka populacyjna (S. Wright, R.A. Fisher, J.B.S. Haldane, Th. Dobzhansky), analizująca zjawiska dziedziczności w odniesieniu do populacji, mająca istotne znaczenie dla zrozumienia procesów ewolucyjnych.
Na świecie i w Polsce jest wiele ośrodków zajmujących się genetyką bakterii, roślin, zwierząt oraz człowieka. Teoretyczne osiągnięcia genetyki wykorzystuje w praktyce genetyka stosowana, umożliwiając postęp w hodowli roślin i zwierząt (uzyskiwane są nowe odmiany i rasy) oraz w mikrobiologii; natomiast genetyka człowieka wykorzystuje zdobycze ze wszystkich dziedzin genetyki na potrzeby medycyny, np. umożliwia konstruowanie szczepów mikroorganizmów produkujących antybiotyki.
Bibliografia
W. GAJEWSKI Genetyka ogólna i molekularna, wyd. 6 Warszawa 1987;
Genetyka molekularna, red. P. Węgleński, Warszawa 1995.
Ilustracje
Mendla prawo czystości gamet. P — pokolenie rodzicielskie, F1, F2, F3 — kolejne pokolenia potomnewyk. Studio BAMA/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Doświadczenie Mendla rys. R. Lisek/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia