História vývoja genetiky (stručne). História vývoja genetiky v Rusku

Mnoho ľudí verí, že najzaujímavejšie odvetvie genetiky je ľudská genetika— náuka o dedičnosti a premenlivosti znakov u ľudí. Práve v tejto oblasti totiž prebiehajú búrlivé vedecké diskusie a kde sa využívajú najmodernejšie vedecké metódy a technológie.

Človek podlieha rovnakým zákonom dedičnosti ako každé zviera so sexuálnym spôsobom rozmnožovania. Ľudský genetický aparát je rovnaký ako u ostatných obyvateľov Zeme. Jeho základom je DNA, na ktorej sa syntetizuje RNA, ktorá zase slúži na biosyntézu proteínov; celá diverzita génov je postavená za účasti štyroch nukleotidov; Genetická informácia sa číta v trojiciach. Navyše, niektoré gény v úplne nepríbuzných druhoch živých organizmov sú úplne identické. Je ťažké si to predstaviť, ale ľudia a banány majú presne polovicu všetkých štrukturálnych génov – to isté! A podobnosť medzi ľuďmi a šimpanzmi je 98,7% génov. Navyše, nielen normálne fungujúce gény sú identické, ale aj pseudogény - úseky chromozómu, ktoré sú podobné štrukturálnemu génu, ale obsahujú „tlačové chyby“, ktoré spôsobujú, že sú nefunkčné.

Existuje jedno dômyselné porovnanie týkajúce sa genetickej podobnosti všetkých živých organizmov. Predstavte si, že dvaja spolupracovníci napísali eseje, v ktorých je rovnaký nielen obsah, ale dokonca aj chyby. Eseje na troch zošitových stranách sa líšia len jedným slovom v texte. Je zrejmé, že študenti skopírovali svoje eseje z jednej alebo z tej istej knihy. Práve táto extrémna podobnosť v štruktúre „svätyne svätých“ – aparátu dedičnosti – je nevyvrátiteľným dôkazom jednoty pôvodu všetkých. život na našej planéte.

Dedičnosť znakov u ľudí podlieha zákonom a pravidlám genetiky: zákonom Mendelovým, Morganovým, génovej väzbe, interakcii alelických a nealelických génov (tab. 1, 2). Keďže však človek nie je len biologická, ale aj sociálna bytosť, genetické štúdie druhu Homo sapiens sa líšia v niekoľkých funkciách:

• Na štúdium dedičnosti znakov u ľudí nie je možné, ako napríklad u laboratórnych myší, použiť hybridologickú analýzu (metódu kríženia): ľudia nechcú rodiť potomkov podľa pokynov experimentátora. Preto sa na štúdium výsledkov hybridizácie u ľudí používa nepriama genealogická metóda (obr. 69);
• človek má vlastnosti, ktoré sa nenachádzajú v iných organizmoch: temperament, matematické, zrakové, hudobné a iné schopnosti, ktorých dedičnosť je najzaujímavejšou časťou ľudskej genetiky;
• Vďaka verejnej podpore a medicíne je možné prežitie a existencia ľudí so zjavnými odchýlkami od normy (vo voľnej prírode takéto organizmy okamžite zomierajú).

Tabuľka 1. Niektoré dominantné a recesívne znaky v ľudskom tele

Tabuľka 2. Znaky s neúplnou dominanciou u ľudíMateriál zo stránky

Ľudská genetika — náuka o dedičnosti a premenlivosti znakov u ľudí. Štúdium ľudského genómu jednoznačne potvrdilo jeho evolučný pôvod. V genetike človeka nie je možné aplikovať niektoré tradičné genetické metódy, najmä hybridologické metódy. Sociálne faktory tiež zanechávajú stopy na genetických procesoch vyskytujúcich sa v ľudskej populácii.

Lekárska genetika - náuka o dedičných aspektoch medicínskych problémov. Existujú dedičné choroby a choroby s dedičnou predispozíciou. Dedičné choroby sa delia na genetické, chromozomálne a genómové patológie.

Na tejto stránke sú materiály k týmto témam:

• Krátka správa o ľudskej genetike

• Krátky odkaz na tému ľudskej genetiky

• História výskumu ľudskej genetiky

• Genetická správa v skratke

• Súhrn cheatov o genetike

Otázky k tomuto materiálu:

Lysenko Anna

Biologická esej poskytuje definíciu genetiky, štádiá vývoja tejto vedy a jej význam pre ľudský život.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

Genetika je jednou z hlavných, najfascinujúcejších a zároveň komplexných disciplín moderných prírodných vied. Miesto genetiky medzi biologickými vedami a mimoriadny záujem o ňu určuje skutočnosť, že študuje základné vlastnosti organizmov, a to dedičnosť a premenlivosť.

Výsledkom mnohých experimentov v oblasti molekulárnej genetiky, brilantných v dizajne a vynikajúceho prevedenia, bola moderná biológia obohatená o dva zásadné objavy, ktoré sa už vo veľkej miere prejavili v ľudskej genetike a čiastočne sa uskutočnili na ľudských bunkách. To ukazuje na nerozlučnú súvislosť medzi úspechmi ľudskej genetiky a úspechmi modernej biológie, ktorá sa čoraz viac spája s genetikou.

Prvým je schopnosť pracovať s izolovanými génmi. Bol získaný izoláciou génu v jeho čistej forme a jeho syntézou. Význam tohto objavu je ťažké preceňovať. Je dôležité zdôrazniť, že na syntézu génov sa používajú rôzne metódy, t.j. už existuje možnosť výberu, keď ide o taký zložitý mechanizmus, akým je človek.

Druhým úspechom je dôkaz o začlenení cudzej informácie do genómu, ako aj o jej fungovaní v bunkách vyšších živočíchov a ľudí. Materiály pre tento objav sa zhromaždili z rôznych experimentálnych prístupov. V prvom rade ide o početné štúdie v oblasti vírusovo-genetickej teórie vzniku malígnych nádorov, vrátane detekcie syntézy DNA na matrici RNA. Okrem toho experimenty s profágovou transdukciou, stimulované myšlienkou genetického inžinierstva, potvrdili možnosť fungovania génov jednoduchých organizmov v bunkách cicavcov, vrátane ľudských buniek.

Bez preháňania môžeme povedať, že popri molekulárnej genetike je genetika človeka jedným z najprogresívnejších odvetví genetiky vôbec. Jej výskum siaha od biochemickej až po populačnú úroveň, vrátane bunkovej a organizačnej úrovne.

Uvažujme však oddelene o histórii vývoja genetiky.

Hlavné štádiá vývoja genetiky.

Počiatky genetiky, ako každej vedy, treba hľadať v praxi. Genetika vznikla v súvislosti s chovom domácich zvierat a pestovaním rastlín, ako aj s rozvojom medicíny. Keďže človek začal využívať kríženie zvierat a rastlín, stretol sa s tým, že vlastnosti a vlastnosti potomstva závisia od vlastností rodičovských jedincov vybraných na kríženie. Výberom a krížením tých najlepších potomkov človek z generácie na generáciu vytváral príbuzné skupiny – línie a následne plemená a odrody s ich charakteristickými dedičnými vlastnosťami.

Aj keď sa tieto pozorovania a porovnania ešte nemohli stať základom pre formovanie vedy, prudký rozvoj chovu a šľachtenia zvierat, ako aj pestovania rastlín a semenárstva v druhej polovici 19. storočia vyvolal zvýšený záujem o analýzu fenoménu dedičnosti.

Rozvoj vedy o dedičnosti a premenlivosti obzvlášť výrazne podporila doktrína Charlesa Darwina o pôvode druhov, ktorá zaviedla do biológie historickú metódu štúdia evolúcie organizmov. Sám Darwin vynaložil veľa úsilia na štúdium dedičnosti a premenlivosti. Zozbieral obrovské množstvo faktov a na ich základe urobil množstvo správnych záverov, no nedokázal ustanoviť zákony dedičnosti. Jeho súčasníci, takzvaní hybridizátori, ktorí krížili rôzne formy a hľadali mieru podobnosti a odlišnosti medzi rodičmi a potomkami, tiež nedokázali stanoviť všeobecné vzorce dedičnosti.

Ďalšou podmienkou, ktorá prispela k etablovaniu genetiky ako vedy, bol pokrok v štúdiu štruktúry a správania somatických a zárodočných buniek. Ešte v 70. rokoch minulého storočia množstvo cytologických výskumníkov (Chistyakov v roku 1972, Strasburger v roku 1875) objavilo nepriame delenie somatických buniek, nazývané karyokinéza (Schleicher v roku 1878) alebo mitóza (Flemming v roku 1882). V roku 1888 na návrh Waldeira boli trvalé prvky bunkového jadra nazývané „chromozómy“. V tých istých rokoch Flemming rozdelil celý cyklus bunkového delenia do štyroch hlavných fáz: profáza, metafáza, anafáza a telofáza.

Súčasne so štúdiom mitózy somatickej bunky prebiehal výskum vývoja zárodočných buniek a mechanizmu oplodnenia u zvierat a rastlín. V roku 1876 O. Hertwig po prvý raz u ostnokožcov stanovil fúziu jadra spermie s jadrom vajíčka. N.N. Gorozhankin v roku 1880 a E. Strasburger v roku 1884 stanovili to isté pre rastliny: prvý - pre nahosemenné rastliny, druhý - pre krytosemenné.

V tom istom roku Van Beneden (1883) a ďalší odhalili zásadnú skutočnosť, že počas vývoja zárodočné bunky, na rozdiel od somatických buniek, prechádzajú redukciou počtu chromozómov presne o polovicu a počas oplodnenia - splynutím samice a samca. jadrá - obnoví sa normálny počet chromozómov, konštantný pre každý typ. Ukázalo sa teda, že každý druh sa vyznačuje určitým počtom chromozómov.

Vyššie uvedené podmienky teda prispeli k vzniku genetiky ako samostatnej biologickej disciplíny - disciplíny s vlastným predmetom a metódami výskumu.

Za oficiálny zrod genetiky sa považuje jar roku 1900, keď traja botanici, nezávisle od seba, v troch rôznych krajinách, na rôznych miestach, dospeli k objavu niektorých najdôležitejších vzorcov dedenia vlastností u potomkov. hybridov. G. de Vries (Holandsko) na základe práce s pupalkou, makom, durmanom a inými rastlinami oznámil „zákon hybridného štiepenia“; K. Correns (Nemecko) stanovil vzorce segregácie v kukurici a publikoval článok „Gregor Mendel’s Law on the Behaviour of Offspring in Racial Hybrids“; v tom istom roku K. Csermak (Rakúsko) publikoval článok (O umelom krížení v Pisum Sativum).

Veda nepozná takmer žiadne nečakané objavy. Najbrilantnejšie objavy, ktoré vytvárajú etapy v jeho vývoji, majú takmer vždy svojich predchodcov. Stalo sa tak s objavením zákonov dedičnosti. Ukázalo sa, že traja botanici, ktorí objavili vzorec segregácie u potomkov vnútrodruhových hybridov, iba „znovu objavili“ vzory dedičnosti, ktoré objavil v roku 1865 Gregor Mendel a načrtol ich v článku „Experimenty na rastlinných hybridoch“, publikovanom v r. „zborník“ Spoločnosti prírodovedcov v Brünne (Československo).

G. Mendel pomocou rastlín hrachu vyvinul metódy genetickej analýzy dedičnosti jednotlivých znakov organizmu a stanovil dva zásadne dôležité fenomény:

charakteristiky sú určené jednotlivými dedičnými faktormi, ktoré sa prenášajú prostredníctvom zárodočných buniek;

Jednotlivé vlastnosti organizmov pri krížení nezmiznú, ale sú zachované v potomstve v rovnakej forme, ako boli v rodičovských organizmoch.

Pre evolučnú teóriu mali tieto princípy zásadný význam. Odhalili jeden z najdôležitejších zdrojov variability, a to mechanizmus udržiavania zdatnosti vlastností druhu počas niekoľkých generácií. Ak by sa adaptačné vlastnosti organizmov, ktoré vznikli pod kontrolou selekcie, absorbovali a zmizli počas kríženia, potom by bol pokrok druhu nemožný.

Celý nasledujúci vývoj genetiky bol spojený so štúdiom a rozširovaním týchto princípov a ich aplikáciou do evolučnej a selekčnej teórie.

Zo stanovených základných princípov Mendela logicky vyplýva množstvo problémov, ktoré sa postupne s vývojom genetiky riešia. V roku 1901 de Vries sformuloval teóriu mutácií, ktorá tvrdí, že dedičné vlastnosti a vlastnosti organizmov sa menia náhle – mutačne.

V roku 1903 dánsky rastlinný fyziológ V. Johannsen publikoval prácu „O dedičnosti v populáciách a čistých líniách“, v ktorej sa experimentálne zistilo, že navonok podobné rastliny patriace do tej istej odrody sú dedične odlišné – tvoria populáciu. Populácia pozostáva z dedične odlišných jedincov alebo príbuzných skupín – línií. V tej istej štúdii sa najjasnejšie zistilo, že v organizmoch existujú dva typy variability: dedičná, určená génmi, a nededičná, určená náhodnou kombináciou faktorov pôsobiacich na prejav vlastností.

V ďalšom štádiu vývoja genetiky sa dokázalo, že dedičné formy sú spojené s chromozómami. Prvým faktom odhaľujúcim úlohu chromozómov v dedičnosti bol dôkaz o úlohe chromozómov pri určovaní pohlavia u zvierat a objavenie mechanizmu pohlavnej segregácie 1:1.

Od roku 1911 začal T. Morgan a jeho kolegovia na Kolumbijskej univerzite v USA publikovať sériu prác, v ktorých formuloval chromozomálnu teóriu dedičnosti. Experimentálne sa dokázalo, že hlavnými nositeľmi génov sú chromozómy a že gény sú na chromozómoch umiestnené lineárne.

V roku 1922 N.I. Vavilov formuluje zákon homologických radov v dedičnej premenlivosti, podľa ktorého rastlinné a živočíšne druhy príbuzné pôvodom majú podobné rady dedičnej premenlivosti. Aplikovaním tohto zákona N.I. Vavilov založil centrá pôvodu kultúrnych rastlín, v ktorých sa sústreďuje najväčšia rozmanitosť dedičných foriem.

V roku 1925 u nás G.A. Nadson a G.S. Filippov na hubách a v roku 1927 G. Möller v USA na ovocnej muške Drosophila získali dôkazy o vplyve röntgenových lúčov na výskyt dedičných zmien. Zároveň sa ukázalo, že počet mutácií sa zvyšuje viac ako 100-krát. Tieto štúdie dokázali variabilitu génov pod vplyvom faktorov prostredia. Dôkaz vplyvu ionizujúceho žiarenia na výskyt mutácií viedol k vytvoreniu nového odvetvia genetiky – radiačnej genetiky, ktorej význam ešte vzrástol s objavom atómovej energie.

V roku 1934 T. Paynter pomocou obrovských chromozómov slinných žliaz dvojkrídlovcov dokázal, že diskontinuita morfologickej štruktúry chromozómov, vyjadrená vo forme rôznych diskov, zodpovedá umiestneniu génov v chromozómoch, ktoré boli predtým stanovené čisto genetickým metódy. Tento objav znamenal začiatok štúdia štruktúry a fungovania génu v bunke.

V období od 40. rokov až po súčasnosť sa uskutočnilo množstvo objavov (najmä na mikroorganizmoch) úplne nových genetických javov, ktoré odhaľujú možnosti analýzy štruktúry génov na molekulárnej úrovni. V posledných rokoch, so zavedením nových výskumných metód do genetiky, prevzatých z mikrobiológie, sme dospeli k riešeniu, ako gény riadia sekvenciu aminokyselín v molekule proteínu.

V prvom rade treba povedať, že v súčasnosti je už plne dokázané, že nositeľmi dedičnosti sú chromozómy, ktoré pozostávajú zo zväzku molekúl DNA.

Uskutočnili sa celkom jednoduché experimenty: z usmrtených baktérií jedného kmeňa so špeciálnou vonkajšou charakteristikou sa izolovala čistá DNA a preniesla sa na živé baktérie iného kmeňa, po čom reprodukujúce sa baktérie druhého kmeňa získali charakteristiku prvého kmeňa. Početné podobné experimenty ukazujú, že DNA je nositeľom dedičnosti.

V roku 1953 F. Crick (Anglicko) a J. Watstone (USA) rozlúštili štruktúru molekuly DNA. Zistili, že každá molekula DNA sa skladá z dvoch polydeoxyribonukleových reťazcov, špirálovito skrútených okolo spoločnej osi.

V súčasnosti sa našli prístupy k riešeniu problému organizácie dedičného kódu a jeho experimentálneho dešifrovania. Genetika sa spolu s biochémiou a biofyzikou priblížila k objasneniu procesu syntézy bielkovín v bunke a umelej syntézy molekúl bielkovín. Začína sa tak úplne nová etapa vo vývoji nielen genetiky, ale celej biológie ako celku.

Rozvoj genetiky je dodnes neustále sa rozširujúcim zázemím výskumu funkčnej, morfologickej a biochemickej diskrétnosti chromozómov. V tejto oblasti sa už urobilo veľa, veľa sa už urobilo a špička vedy sa každým dňom blíži k cieľu – k odhaleniu podstaty génu. K dnešnému dňu sa zistilo množstvo javov, ktoré charakterizujú povahu génu. Po prvé, gén na chromozóme má vlastnosť samoreprodukcie (autoreprodukcie); po druhé, je schopný mutačnej zmeny; po tretie, je spojená s určitou chemickou štruktúrou deoxyribonukleovej kyseliny - DNA; po štvrté, riadi syntézu aminokyselín a ich sekvencií v proteínových molekulách. V súvislosti s najnovším výskumom sa formuje nová myšlienka génu ako funkčného systému a vplyv génu na určovanie znakov sa zvažuje v integrálnom systéme génov - genotype.

Vznikajúce vyhliadky na syntézu živej hmoty priťahujú veľkú pozornosť genetikov, biochemikov, fyzikov a iných odborníkov.

genetika

GENETIKA[neʁ], -i; a.[z gréčtiny genētikos – týkajúci sa narodenia, pôvodu]. Náuka o zákonoch dedičnosti a premenlivosti organizmov. G. ľudský. G. rastliny. Lekárske mesto Vesmírne mesto

(z gréckeho génesis – pôvod), náuka o zákonitostiach dedičnosti a premenlivosti organizmov a spôsoboch ich hospodárenia. V závislosti od predmetu štúdia sa rozlišuje genetika mikroorganizmov, rastlín, živočíchov a človeka a v závislosti od úrovne výskumu - molekulárna genetika, cytogenetika atď. Základy modernej genetiky položil G. Mendel, ktorý objavil tzv. zákony diskrétnej dedičnosti (1865) a škola T. H. Morgana , ktorý podložil chromozomálnu teóriu dedičnosti (10. roky 20. storočia). V ZSSR v 20.-30. Od polovice 30-tych rokov mimoriadne prispeli ku genetike diela N. I. Vavilova, N. K. Koltsova, S. S. Chetverikova, A. S. Serebrovského a ďalších. a najmä po zasadnutí Všezväzovej akadémie poľnohospodárskych vied v roku 1948 sa v sovietskej genetike presadili protivedecké názory T. D. Lysenka (nepodložené ním nazývané „Michurinovo učenie“), ktoré až do roku 1965 zastavili jej vývoj a viedli k zániku veľkých genetických škôl. Prudký rozvoj genetiky v tomto období v zahraničí, najmä molekulárna genetika v druhej polovici 20. storočia, umožnil odhaliť štruktúru genetického materiálu a pochopiť mechanizmus jeho práce. Myšlienky a metódy genetiky sa používajú na riešenie problémov v medicíne, poľnohospodárstve a mikrobiologickom priemysle. Jej úspechy viedli k rozvoju genetického inžinierstva a biotechnológie.

GENETIKA (z gréc. genesis – pôvod), náuka o zákonitostiach dedičnosti a premenlivosti organizmov a spôsoboch ich ovládania. V závislosti od predmetu štúdia sa rozlišuje genetika mikroorganizmov, rastlín, zvierat a ľudí a v závislosti od úrovne výskumu - molekulárna genetika, cytogenetika atď. Základy modernej genetiky položil G. Mendel (cm. MENDEL Gregor Johann), ktorý objavil zákony diskrétnej dedičnosti (1865), a škola T. H. Morgana, ktorá podložila chromozomálnu teóriu dedičnosti (10. roky 20. storočia). V ZSSR v rokoch 1920-1930 bol vynikajúci príspevok ku genetike dielom N. I. Vavilova. (cm. VAVILOV Nikolaj Ivanovič), N.K. Koltsov, S.S. Chetverikov, A.S. V 30. rokoch a najmä po zasadaní Všeruskej akadémie poľnohospodárskych vied v roku 1948 prevládali v sovietskej genetike protivedecké názory T. D. Lysenka (nerozumne nazýval „Michurinovu doktrínu“), ktorá až do roku 1965 zastavila jej vývoj a viedli k zničeniu veľkých genetických škôl. Prudký rozvoj genetiky v tomto období v zahraničí, najmä molekulárnej genetiky v 2. pol. 20. storočia, umožnilo odhaliť štruktúru genetického materiálu a pochopiť mechanizmus jeho práce. Myšlienky a metódy genetiky sa používajú na riešenie problémov v medicíne, poľnohospodárstve a mikrobiologickom priemysle. Jej úspechy viedli k rozvoju genetického inžinierstva (cm. GENETICKÉ INŽINIERSTVO) a biotechnológie (cm. BIOTECHNOLÓGIA).
* * *
GENETIKA (z gréckeho genesis – pôvod), veda, ktorá študuje zákonitosti dedičnosti a premenlivosti organizmov.
Hlavné etapy v histórii genetiky
Rôzne špekulatívne predstavy o dedičnosti a premenlivosti vyjadrovali antickí filozofi a lekári. Väčšinou boli tieto nápady mylné, no niekedy sa medzi nimi objavili aj brilantné dohady. Teda rímsky filozof a básnik Lucretius Carus (cm. LUCRETIUS) napísal vo svojej slávnej básni „O povahe vecí“ o „prvých princípoch“ (dedičných sklonoch), ktoré určujú prenos vlastností z generácie na generáciu z predkov na potomkov, o náhodnej kombinácii („losovanie“) týchto vlastností. črty, ktoré sa pri tomto procese vyskytujú, a popreli možnosť zmeny dedičných čŕt vplyvom vonkajších podmienok. Skutočne vedecké poznatky o dedičnosti a premenlivosti sa však začali až o mnoho storočí neskôr, keď sa nahromadilo množstvo presných informácií o dedičnosti rôznych znakov u rastlín, zvierat a ľudí. Počet takýchto pozorovaní, realizovaných najmä praktickými chovateľmi rastlín a hospodárskych zvierat, vzrástol najmä v období od polovice 18. do polovice 19. storočia. Najcennejšie údaje získali I. Kelreuter a A. Gertner (Nemecko), O. Sajray a C. Naudin (Francúzsko), T. Knight (Anglicko). Na základe medzidruhového a vnútrodruhového kríženia rastlín objavili množstvo dôležitých faktorov súvisiacich so zvýšenou diverzitou znakov u potomstva krížencov, prevahou znakov jedného z rodičov u potomstva a pod. Podobné zovšeobecnenia boli urobené aj vo Francúzsku od P. Lucu (1847-1850), ktorý zozbieral rozsiahle informácie o dedení rôznych vlastností u ľudí. Jasné predstavy o vzoroch dedenia a dedičnosti však až do konca 19. storočia až na jednu významnú výnimku neexistovali. Touto výnimkou bolo pozoruhodné dielo G. Mendela (cm. MENDEL Gregor Johann), ktorý v pokusoch o hybridizácii odrôd hrachu stanovil najdôležitejšie zákony dedičnosti vlastností, ktoré následne tvorili základ genetiky. Práca G. Mendela [oznámená ním v roku 1865 na stretnutí Spoločnosti prírodovedcov v Brunne (Brno) a publikovaná v nasledujúcom roku v zborníku tohto spolku] však nebola ocenená jeho súčasníkmi a zostala zabudnutá počas 35 rokov neovplyvnila predstavy o dedičnosti a premenlivosti. Vznik evolučných teórií J. B. Lamarcka (cm. LAMARC Jean Baptiste), a potom Charles Darwin v druhej polovici 19. storočia zvýšil záujem o problémy premenlivosti a dedičnosti, keďže evolúcia je možná len na základe výskytu zmien u živých bytostí a ich zachovania u potomkov. To podnietilo prominentných biológov tej doby, aby predložili niekoľko hypotéz o mechanizme dedičnosti, oveľa podrobnejších ako tie, ktoré sa predtým navrhovali. Hoci tieto hypotézy boli do značnej miery špekulatívne a boli neskôr vyvrátené experimentálnymi štúdiami, tri z nich spolu s mylnými obsahovali aj potvrdené ustanovenia. Prvá patrila Charlesovi Darwinovi, ktorý ju nazval „dočasnou hypotézou pangenézy“ (pozri Pangenézu (cm. PANGENÉZA)). Táto hypotéza mala správny odhad, že zárodočné bunky obsahujú špeciálne častice, ktoré určujú vývoj vlastností potomstva. Druhá hypotéza, ktorú predložil nemecký botanik K. Naegeli, obsahovala správnu myšlienku, že každá bunka tela obsahuje špeciálnu látku („ideoplazmu“), ktorá určuje dedičné vlastnosti organizmu. Najpodrobnejšia bola tretia hypotéza, ktorú navrhol nemecký zoológ A. Weissmann (cm. WEISMAN August). Veril tiež, že zárodočné bunky obsahujú špeciálnu látku - nosič dedičnosti („zárodočná plazma“). Na základe informácií o mechanizme bunkového delenia Weisman identifikoval túto látku s chromozómami. Predpoklad o vedúcej úlohe chromozómov pri prenose dedičných vlastností bol správny a Weisman je právom považovaný za predchodcu chromozómovej teórie dedičnosti. (cm. CHROMOZOMÁLNA TEÓRIA DEDIČSTVA). Pravdivé boli aj jeho výroky o veľkom význame kríženia ako príčiny premenlivosti a popieranie dedenia získaných vlastností.
Za dátum zrodu genetiky sa považuje rok 1900, keď traja botanici - G. de Vries (cm. DE FRIES Hugo)(Holandsko), K. Correns (cm. CORRENS Karl Erich)(Nemecko) a E. Čermák (cm. CHERMAK-SEISENEGG)(Rakúsko), ktorý robil pokusy o hybridizácii rastlín, samostatne narazil na zabudnutú prácu G. Mendela. Boli prekvapení podobnosťou jeho výsledkov s ich výsledkami, ocenili hĺbku, presnosť a význam jeho záverov a zverejnili svoje údaje, čím ukázali, že plne potvrdili Mendelove závery. Ďalší vývoj genetiky je spojený s množstvom etáp, z ktorých každá bola charakterizovaná prevládajúcimi oblasťami vtedajšieho výskumu. Hranice medzi týmito štádiami sú do značnej miery ľubovoľné - štádiá spolu úzko súvisia a prechod z jedného štádia do druhého bol možný vďaka objavom, ktoré sa dosiahli v predchádzajúcom. Spolu s vývojom najcharakteristickejších nových smerov pre každú fázu pokračovalo štúdium tých problémov, ktoré boli predtým hlavnými a potom boli do tej či onej miery odsunuté do pozadia. S týmto upozornením možno históriu genetiky rozdeliť do šiestich hlavných etáp.
Prvá etapa (od roku 1900 do približne 1912) nazývaná mendelizmus (cm. MENDELIZMUS), je obdobím schvaľovania zákonov o dedičnosti, ktoré objavil Mendel na základe hybridologických pokusov vykonaných v rôznych krajinách na vyšších rastlinách a zvieratách (laboratórne hlodavce, kurčatá, motýle atď.), v dôsledku čoho sa ukázalo, že tieto zákony sú univerzálne. Názov „genetika“ dal rozvíjajúcej sa vede v roku 1906 anglickým vedcom W. Batesonom a čoskoro sa začali objavovať také dôležité genetické pojmy ako gen. (cm. GÉN (dedičný faktor)), genotyp (cm. GENOTYP), fenotyp (cm. FENOTYP), ktoré v roku 1909 navrhol dánsky genetik V. Johansen (cm. JOHANSEN Wilhelm Ludwig). Spolu s najcharakteristickejšími prácami pre túto počiatočnú etapu histórie genetiky, potvrdzujúcimi platnosť Mendelových zákonov na rôznych objektoch, sa v tých istých rokoch objavili nové oblasti výskumu, ktoré sa rozvíjali v nasledujúcich obdobiach. Po prvé, ide o syntézu informácií o chromozómoch, mitóze a meióze s genetickými údajmi. Už v roku 1902 upozornili T. Boveri (Nemecko) a W. Setton (USA) na úplnú paralelnosť divergencie chromozómov a ich rekombináciu pri meióze a oplodnení so štiepením a rekombináciou dedičných znakov podľa Mendelových zákonov, ktoré slúžili ako dôležitý predpoklad pre vznik chromozomálnej teórie dedičnosti.
Po druhé, ukázalo sa, že hoci väčšina dedičných charakteristík širokej škály organizmov študovaných v tom čase sa prenášala z generácie na generáciu v úplnom súlade s Mendelovými zákonmi, existovali výnimky. Anglickí genetici W. Batson a R. Punnett teda v roku 1906 pri pokusoch so sladkým hráškom objavili fenomén viazanej dedičnosti niektorých vlastností a ďalší anglický genetik L. Doncaster v tom istom roku pri pokusoch s moľou egrešovou objavil dedičnosť viazanú na pohlavie. V oboch prípadoch k dedičnosti vlastností došlo inak, ako predpovedali Mendelove zákony. Počet príkladov oboch typov odchýlok od mendelovskej dedičnosti potom začal rapídne narastať, ale až v ďalšej etape histórie genetiky sa ukázalo, že v týchto prípadoch nejde o zásadný rozpor s mendelizmom a že tento zjavný rozpor je vysvetliteľný. v rámci chromozomálnej teórie dedičnosti. Po tretie, začalo sa skúmanie náhlych a trvalo dedičných zmien – mutácií. V tomto smere obzvlášť veľké úspechy patrili G. de Vriesovi (1901, 1903), v Rusku S. N. Koržinskému (1892). V prvej etape vývoja genetiky sa objavili aj prvé pokusy uvažovať o problémoch evolučného učenia vo svetle jeho údajov. Tri takéto pokusy, ktoré urobili W. Bateson (Anglicko), G. de Vries a J. Lotsi (Holandsko), odrážali túžbu autorov využiť základy genetiky na revíziu princípov darwinizmu. Na nedôslednosť týchto pokusov poukázal už vo viacerých kritických článkoch K. A. Timiryazev, ktorý ako jeden z prvých poznamenal, že mendelizmus nielenže nie je v rozpore s darwinizmom, ale naopak ho posilňuje, pričom odstraňuje niektoré dôležité námietky. proti Darwinovej teórii.
Charakteristickým rysom druhej etapy vývoja genetiky (približne 1912-1925) bolo vytvorenie a schválenie chromozomálnej teórie dedičnosti. Vedúcu úlohu v tom zohrali experimentálne práce amerického genetika T. Morgana a jeho študentov (A. Sturtevant, K. Bridges a G. Meller), uskutočnené v rokoch 1909 až 1919 na Drosophile. Tieto práce, neskôr potvrdené v iných laboratóriách a na iných organizmoch, ukázali, že gény sa nachádzajú v chromozómoch bunkového jadra a že je určený prenos dedičných vlastností, vrátane tých, ktorých dedičnosť na prvý pohľad nezapadá do Mendelových zákonov. správaním chromozómov pri dozrievaní zárodočných buniek a oplodnení. Tento záver vyplynul zo štúdií vykonaných dvoma nezávislými metódami - hybridologickou a cytologickou, ktoré poskytli vzájomne sa potvrdzujúce výsledky. Genetická práca Morganovej školy ukázala možnosť konštrukcie máp chromozómov označujúcich presné umiestnenie rôznych génov (pozri Genetické mapy (cm. GENETICKÉ MAPY CHROMOZÓMOV)). Na základe chromozomálnej teórie dedičnosti bol objasnený a dokázaný chromozomálny mechanizmus určovania pohlavia. Veľkú zásluhu na tom mal okrem Morgana aj americký cytológ E. Wilson. Zároveň sa začali ďalšie práce o genetike sexu, medzi ktorými mali osobitný význam štúdie nemeckého genetika R. Goldschmidta. Chromozomálna teória dedičnosti bola najväčším úspechom tejto etapy vo vývoji genetiky a do značnej miery určila cestu ďalšieho genetického výskumu.
Ak sa v prvých rokoch vývoja mendelizmu rozšírila zjednodušená myšlienka, že každý dedičný znak organizmu je určený špeciálnym génom, potom sa v sledovanom období ukázalo, že každý takýto znak je určený interakciou plurality. gény (epistáza (cm. EPISTÁZA), polymér (cm. POLYMERIZMUS) atď.) a každý gén v tej či onej miere ovplyvňuje rôzne vlastnosti (pleiotropia (cm. PLEIOTROPIA)). Okrem toho sa ukázalo, že schopnosť génu prejaviť sa vo fenotype organizmu (penetrancia (cm. PENETRANCE)) a stupeň jeho vplyvu na fenotyp (expresivita (cm. EXPRESIVITA)) môže závisieť, niekedy do značnej miery, od vplyvov prostredia alebo pôsobenia iných génov. Myšlienky o penetrácii a expresivite génov prvýkrát sformuloval v roku 1925 N. V. Timofeev-Resovsky (cm. TIMOFEEV-RESOVSKÝ Nikolaj Vladimirovič) na základe výsledkov jeho pokusov s Drosophila.
V tom istom období sa rýchlo rozvíjali niektoré oblasti genetiky, dôležité pre rozvoj genetických základov selekcie, produkcie semien a šľachtenia: štúdium zákonitostí dedičnosti kvantitatívnych znakov (štúdie švédskeho genetika G. Nilssona-Ehleho sú obzvlášť dôležité), objasnenie podstaty heterózy (cm. HETERÓZA)(práce amerických genetikov E. Easta a D. Jonesa), štúdie porovnávacej genetiky kultúrnych rastlín (vynikajúce práce N.I. Vavilova, ktoré tvorili základ jeho zákona o homologických sériách v dedičnej variabilite), o medzidruhovej hybridizácii ovocných rastlín ( práce I. V. Michurina v ZSSR, L. Burbanka v USA), o súkromnej genetike kultúrnych rastlín a domácich zvierat.
Sledované obdobie zahŕňa aj formovanie genetiky v ZSSR a jej prudký rozvoj sa začal v 20. rokoch 20. storočia, keď vznikli tri genetické školy na čele s N.K. Koltsovom v Moskve, Yu.A. Vavilovom v Leningrade.
Ďalšia etapa (približne 1925-1940) je spojená s objavom umelej mutagenézy. Pred rokom 1925 bol pomerne rozšírený názor, siahajúci k Weismannovmu výroku a najmä k názorom de Vriesa, že mutácie vznikajú v tele spontánne pod vplyvom nejakých čisto vnútorných príčin a nezávisia od vonkajších vplyvov. Tento mylný koncept bol vyvrátený v roku 1925 prácou G. A. Nadsona a G. S. Filippova o umelom vyvolaní mutácií a potom experimentálne dokázaný pokusmi G. Mellera (1927) o účinkoch röntgenových lúčov na Drosophila. Práca G. Mellera podnietila početné štúdie o mutagenéze na rôznych objektoch, ktoré ukázali, že ionizujúce žiarenie je univerzálny mutagén. Vďaka tomu sa začalo so štúdiom vzorcov mutagénneho účinku žiarenia; Mimoriadne cenné boli štúdie N. V. Timofeeva-Resovského a M. Delbrücka, ktorí objavili priamu závislosť frekvencie indukovaných mutácií od dávky žiarenia a v roku 1935 navrhli, že tieto mutácie sú spôsobené priamym vstupom kvanta alebo ionizujúcej častice do gén (teória cieľa). Neskôr sa ukázalo, že ultrafialové lúče a chemikálie majú mutagénny účinok. Prvé chemické mutagény objavili v 30. rokoch 20. storočia v ZSSR V. V. Sacharov, M. E. Lobashev a S. M. Vďaka výskumu I. A. Rappoporta v ZSSR a S. Auerbacha a J. Robsona vo Veľkej Británii boli v roku 1946 objavené supermutagény etylénimín a dusíkatý yperit.
Výskum v tejto oblasti viedol k rýchlemu pokroku v chápaní vzorcov mutačného procesu a k objasneniu niektorých problémov týkajúcich sa jemnej štruktúry génu. Koncom 20. – začiatkom 30. rokov 20. storočia A. S. Serebrovský a jeho študenti získali prvé údaje naznačujúce zložitú štruktúru génu z častí, ktoré môžu mutovať samostatne alebo spolu. Možnosť indukcie mutácií otvorila nové vyhliadky na praktické využitie genetických výdobytkov. V rôznych krajinách sa začali práce na využití radiačnej mutagenézy na získanie východiskového materiálu na tvorbu nových foriem kultúrnych rastlín. V ZSSR boli iniciátormi takéhoto „výberu žiarenia“ A. A. Sapegin a L. N. Delone.
V rovnakom štádiu vývoja genetiky vznikol smer, ktorý študoval úlohu genetických procesov v evolúcii. Základom v tejto oblasti poznania boli teoretické práce anglických genetikov R. Fishera a J. Haldane, amerického genetika S. Wrighta a experimentálne štúdie S. S. Chetverikova a jeho kolegov, ktorí po prvý raz študovali genetickú štruktúru prírodných populácie na niekoľkých druhoch Drosophila. Na rozdiel od niektorých raných Mendelovcov, ktorí boli proti darwinizmu, títo vedci, opierajúc sa o veľké množstvo faktického materiálu, ktorý odvtedy nazhromaždila genetika, presvedčivo ukázali, že genetické údaje potvrdzujú a konkretizujú množstvo základných princípov darwinizmu, prispievajú k objasneniu relatívneho významu v evolúcia prírodného výberu, rôzne typy variability, izolácia atď. N. I. Vavilov a jeho študenti pokračovali v úspešnom štúdiu komparatívnej genetiky a evolúcie kultúrnych rastlín. Zarážajúce bolo najmä dielo jeho talentovaného zamestnanca G.D.Karpechenka, ktorý na základe medzirodovej hybridizácie získal úrodný hybrid reďkovky a kapusty. Experimentálne dokázal možnosť prekonania sterility u vzdialených hybridov a reprodukoval jednu z metód tvorby nových druhov v rastlinách.
V tomto období prekvitala genetika v ZSSR. Okrem vynikajúcich prác uvedených vyššie boli dosiahnuté dôležité výsledky v rôznych oblastiach genetiky, ktoré uznávajú genetici na celom svete. Patria medzi ne práce B. L. Astaurova, ktorý pri pokusoch na priadke morušovej pomocou ním vyvinutých genetických metód po prvý raz dokázal schopnosť regulovať frekvenciu jedincov určitého pohlavia v potomstve, M. M. Zavadovského o vývoji pohlavných znakov. u stavovcov, G. A. Levitsky o klasifikácii a variabilite karyotypov a ich evolúcii. V tomto období boli všeobecne známe štúdie A. A. Sapegina, K. K. Meistera, A. R. Zhebraka o súkromnej genetike a genetickom základe šľachtenia rastlín, práce A. S. Serebrovského, S. G. Davydova, D. A. Kislovského o súkromnej genetike a genetických základoch chovu domácich zvierat. N. K. Koltsov (cm. KOLTSOV Nikolaj Konstantinovič) predložil v roku 1927 koncept, že chromozóm s génmi predstavuje jednu obrovskú organickú molekulu a že reprodukciu tejto dedičnej molekuly zabezpečuje matrica. Oboje sa neskôr potvrdilo, keď sa genetické procesy začali študovať na molekulárnej úrovni (hoci sa ukázalo, že genetickým materiálom nie je proteín, ako veril Koltsov, ale DNA).
Koncom 20. rokov 20. storočia sa v ZSSR živo diskutovalo o tom, či modifikácie (vtedy sa im hovorilo „získané vlastnosti“), t. j. fenotypové zmeny spôsobené v tele organizmu vonkajšími podmienkami (potrava, teplota, vlhkosť, osvetlenie) môžu byť dedičné atď.) a cvičenie alebo necvičenie orgánov. Myšlienka možnosti dedenia modifikácií bola v tom čase v cudzej genetike na základe mnohých experimentálnych údajov takmer úplne odmietnutá, ale v ZSSR niektorí biológovia, najmä E. S. Smirnov, E. M. Vermel a A. M. Kuzin zdieľali túto možnosť. . Podporili ich moskovskí filozofi M. B. Mitin, P. F. Yudin a ďalší, ktorí tvrdili, že tento neolamarckovský koncept vraj zodpovedá filozofii dialektického materializmu. Tento spor pokračoval niekoľko rokov, hoci mylnosť teórie dedenia modifikácií presvedčivo preukázali sovy. genetikov N.K. Koltsova, Yu.A. Filipchenka, A.S. Ten neskôr predložil dôležité úvahy, že rozsah a povaha modifikácií, aj keď nie sú zdedené, závisia nielen od vonkajších vplyvov, ale aj od „normy reakcie“ organizmu, určenej jeho genotypom. Mylná myšlienka dedenia získaných vlastností bola predurčená na to, aby bola následne oživená v antivedeckých názoroch T. D. Lysenka.
Najcharakteristickejšími črtami štvrtej etapy histórie genetiky (približne 1940-1955) bol rýchly rozvoj práce na genetike fyziologických a biochemických znakov v dôsledku zapojenia sa do okruhu genetických experimentov nových objektov pre genetiku - mikroorganizmami a vírusmi. Možnosť získať obrovské množstvo potomkov z týchto objektov v krátkom čase prudko zvýšila rozlíšenie genetickej analýzy a umožnila študovať mnohé predtým nedostupné aspekty genetických javov.
Štúdium biochemických procesov, ktoré sú základom tvorby dedičných znakov v rôznych organizmoch, vrátane Drosophila a najmä plesne Neurospora, objasnilo, ako fungujú gény a najmä, ako génové mutácie ovplyvňujú enzýmy syntetizované v tele. To viedlo k zovšeobecneniu, ktoré v štyridsiatych rokoch minulého storočia urobili americkí genetici J. Beadle a E. Tatem, podľa ktorého každý gén určuje syntézu jedného enzýmu (vzorec „jeden gén – jeden enzým“ sa neskôr spresnil na „jeden gén – jeden proteín“ alebo dokonca „jeden gén – jeden polypeptid“).
Koncom 30-tych a začiatkom 40-tych rokov práce amerických genetikov M. Greena a E. Lewisa pri pokusoch na drozofile jasne dokázali zložitú štruktúru a fragmentáciu génu, t.j. podobné údaje získané A. S. Serebrovským boli potvrdené a prehĺbené (cm. SEREBROVSKÝ Alexander Sergejevič).
V roku 1944 americká genetička O. Avery a jej kolegovia vo svojej práci na objasnení podstaty genetickej transformácie v baktériách ukázali, že deoxyribonukleová kyselina (DNA) chromozómov slúži ako nosič dedičných potenciálov (genetickej informácie) chromozómov. organizmu. Tento objav poslúžil ako silný impulz pre štúdium jemnej chemickej štruktúry, biosyntetických dráh a biologických funkcií nukleových kyselín a bol východiskovým bodom, z ktorého sa začal vývoj molekulárnej genetiky a celej molekulárnej biológie. Najvýznamnejšími úspechmi konca štvrtého obdobia je zistenie, že infekčným prvkom vírusov je ich nukleová kyselina (DNA alebo RNA), ako aj objav transdukcie v roku 1952 americkými genetikmi J. Lederbergom a M. Zinder (cm. PREVOD), teda prenos hostiteľských génov vírusmi, a objasnenie štruktúry molekúl DNA (tzv. dvojitá špirála) anglickým fyzikom F. Crickom a americkým genetikom J. Watsonom v roku 1953. Posledne menovaná práca hrala tzv. významnú úlohu v celom nasledujúcom vývoji genetiky a celej biológie.
Vďaka pokroku biochemickej genetiky sa dosiahol veľký pokrok v genetických a cytologických štúdiách dedičných chorôb (cm. DEDIČNÉ CHOROBY) osoba. V dôsledku toho sa objavil nový smer - lekárska genetika.
Ďalej sa rozvíjali práce na genetike prirodzených populácií. Zvlášť intenzívne ich v ZSSR vykonával N. P. Dubinin s kolegami a S. M. Gershenzon s kolegami a v USA F. G. Dobrzhansky. Tieto štúdie demonštrujú úlohu rôznych typov mutácií v evolúcii, vplyv prirodzeného výberu, izolácie a genetického driftu na genetickú štruktúru prirodzených populácií. Objav množstva silných chemických mutagénov dal impulz k rýchlemu pokroku chemickej mutagenézy. V tých istých rokoch sa objavili prvé vysoko produktívne odrody kultúrnych rastlín, vytvorené na základe mutácií umelo spôsobených žiarením, a na ten istý účel sa začalo používať chemické mutagény; Do praxe boli zavedené metódy využitia heterózy najmä u kukurice a priadky morušovej.
Až do 40. rokov 20. storočia sa genetický výskum v ZSSR vo všeobecnosti úspešne rozvíjal a zaujímal jedno z popredných miest vo svete. So vznikom v Sovietskom zväze. Biológia absolútnej dominancie T.D.Lysenka a jeho spolupracovníkov, ktorej rýchly rozvoj sa začal v polovici 30. rokov 20. storočia a vrchol dosiahol v roku 1948, bola genetika v ZSSR prakticky zničená.
Piata etapa v dejinách genetiky (približne od polovice 50. do začiatku 70. rokov 20. storočia) je charakterizovaná štúdiom genetických javov najmä na molekulárnej úrovni, čo bolo možné vďaka rýchlemu zavedeniu do genetiky, podobne ako v iných oblastiach biológie, nových chemických, fyzikálnych a matematických metód.
Zistilo sa, že gény sú úseky obrovských molekúl polymérnej DNA a líšia sa počtom a poradím striedania ich základných nukleotidových párov. Spoločným úsilím genetikov, fyzikov a chemikov sa zistilo, že dedičná informácia prenášaná z rodičov na potomstvo je zakódovaná sekvenciou nukleotidových párov v génoch. Pomocou enzýmov sa prepisuje (transkripcia) do nukleotidovej sekvencie molekúl jednovláknovej matrice (messenger) RNA, ktoré určujú sekvenciu aminokyselín syntetizovaných proteínov (translácia), ktoré určujú základné vlastnosti tela (v Vírusy obsahujúce RNA, genetická informácia je zakódovaná v nukleotidovej sekvencii ich RNA). Pri dešifrovaní genetického kódu (cm. GENETICKÝ KÓD), ktorý sa ukázal byť univerzálnym pre všetky živé bytosti, hlavné zásluhy majú F. Crick, S. Brenner (Veľká Británia), S. Ochoa a M. Nirenberg (USA).
Počas tých istých rokov sa vďaka objavu množstva enzýmov (reštrikčných enzýmov), ktoré štiepia reťazec DNA v určitých bodoch na malé fragmenty, naučili izolovať gény z DNA chromozómov. V roku 1969 v USA H. G. Korana a jeho kolegovia vykonali chemickú syntézu gen.
V roku 1961 francúzski genetici F. Jacob a J. Monod objavili regulačné mechanizmy na zapnutie a vypnutie práce niektorých génov syntézy proteínov v Escherichia coli a na základe týchto údajov vyvinuli koncept operónu (cm. OPERON), čo sa neskôr potvrdilo aj u iných organizmov.
V dôsledku objasnenia molekulárnych mechanizmov mutácií sa dosiahol veľký pokrok vo vyhľadávaní a štúdiu pôsobenia nových silných chemických mutagénov („supermutagénov“) a pri ich použití v selektívnej praxi. Práce tiež výrazne pokročili v mnohých oblastiach. ďalšie oblasti genetiky - pri vývoji metód ochrany ľudského genómu pred účinkami fyzikálnych a chemických environmentálnych mutagénov, pri odhaľovaní molekulárno-genetických mechanizmov regulácie individuálneho vývoja organizmov, pri štúdiu doteraz málo prebádaných javov tzv. mimojadrovej dedičnosti uskutočňovanej prostredníctvom plastidov, mitochondrií a plazmidov. Ku koncu tohto obdobia nastalo rozsiahle oživenie genetického výskumu v ZSSR (od roku 1965).
V súčasnej etape dejín genetiky, ktorá sa začala začiatkom 70. rokov 20. storočia, spolu s pokrokom takmer všetkých dovtedy etablovaných oblastí, sa molekulárna genetika rozvíjala obzvlášť intenzívne, čo viedlo k zásadným objavom a v dôsledku toho k vzniku a úspechu vývoj zásadne nových foriem aplikovanej genetiky.
V šesťdesiatych rokoch minulého storočia v ZSSR S. M. Gershenzon a jeho kolegovia, ktorí študovali reprodukciu jedného z hmyzích vírusov, získali nové údaje v prospech skutočnosti, že genetická informácia sa môže prenášať z RNA na DNA (reverzná transkripcia), a nielen z DNA na RNA, čo sa predtým považovalo za jedinú transkripčnú dráhu. V roku 1970 americkí genetici G. Temin a D. Baltimore pri pokusoch s niektorými zvieracími nádorovými vírusmi obsahujúcimi RNA dokázali existenciu reverznej transkripcie, identifikovali jej molekulárny mechanizmus a izolovali enzým, ktorý ju uskutočňuje – reverznú transkriptázu (revertázu). (cm. REVERTASE)), kódovaný vírusovým génom. Objav reverznej transkripcie umožnil umelo syntetizovať mnohé fyziologicky aktívne gény na základe ich messenger RNA a vytvárať génové banky. (cm. GÉNOVÁ BANKA) umelo syntetizované aj prírodné. Väčšina z týchto génov už bola sekvenovaná, to znamená, že sekvencia nukleotidových párov v nich bola určená. Údaje získané zo sekvenovania viedli k objavu štruktúry intrón-exón väčšiny eukaryotických génov.
Zistenie, že k reprodukcii onkogénnych vírusov obsahujúcich RNA dochádza pomocou reverznej transkripcie (takéto vírusy sa začali nazývať retrovírusy (cm. RETROVÍRUSY)), zohral významnú úlohu pri vytváraní moderného molekulárno-genetického konceptu onkogenézy (cm. ONKOGENÉZA)- výskyt zhubných nádorov. Virogenetická povaha výskytu nádorov bola uvedená v strede. 40-tych rokoch sovietskeho virológa L.A.Zilbera, ktorý pracoval s onkogénnym vírusom obsahujúcim DNA. Jej uznaniu však v tých rokoch bránila skutočnosť, že nevedela vysvetliť, ako RNA vírusy spôsobujú zhubné nádory. Po objavení reverznej transkripcie sa ukázalo, že virogenetická teória je aplikovateľná na retrovírusy v rovnakej miere ako na onkogénne vírusy obsahujúce DNA. Následne sa začala rozvíjať virogenetická teória malígneho rastu. arr. na základe onkogénnej hypotézy (cm. ONKOGÉNY), ktorý prvýkrát predložili americkí vedci R. Huebner a J. Todaro a potom potvrdili početné experimentálne štúdie.
Zásadný význam pre rozvoj genetiky mal aj objav a štúdium mobilných genetických prvkov (cm. MOBILNÉ GENETICKÉ PRVKY), ktorú prvýkrát predpovedal B. McClintock (cm. McCLINTOCK Barbara) ešte koncom 40. rokov 20. storočia na základe genetických experimentov na kukurici. Tieto údaje neboli náležite ocenené, kým rozsiahla práca na genetike baktérií neviedla koncom 60. rokov 20. storočia k objavu dvoch tried mobilných genetických prvkov. O desaťročie neskôr D. Hogness a jeho spolupracovníci (USA) a nezávisle od nich G.P Georgiev a jeho spolupracovníci (ZSSR) identifikovali u Drosophily mobilné genetické elementy nazývané mobilné disperzné gény (MDG). Čoskoro sa zistilo, že mobilné genetické prvky majú aj iné eukaryoty.
Niektoré mobilné genetické prvky sú schopné zachytiť blízke gény a preniesť ich na iné miesta v genóme. Túto schopnosť mobilného P elementu Drosophila využili americkí genetici G. Rubin a A. Spradling na vývoj techniky prenosu akéhokoľvek génu alebo jeho časti izolovanej pomocou restrikčných enzýmov na nezvyčajné miesto na chromozómoch. Táto metóda sa stala široko používanou na štúdium úlohy regulačných génov vo fungovaní štrukturálnych génov, na konštrukciu mozaikových génov atď.
Molekulárny genetický prístup prehĺbil pochopenie mechanizmu syntézy protilátok (imunoglobulínov (cm. IMUNOGLOBULÍNY)). Identifikácia štruktúrnych génov kódujúcich konštantné a variabilné reťazce molekúl imunoglobulínov a regulačných génov, ktoré zabezpečujú koordinované pôsobenie týchto štruktúrnych génov, umožnila vysvetliť, ako je možné syntetizovať obrovské množstvo rôznych imunoglobulínov na základe obmedzeného súboru. zodpovedajúcich génov.
Už v počiatočných štádiách vývoja genetiky sa vytvorila predstava o dvoch hlavných typoch variability: dedičná alebo genotypová variabilita spôsobená génovými a chromozomálnymi mutáciami a génovou rekombináciou a nededičná, čiže modifikácia spôsobená vplyv rôznych environmentálnych faktorov na vlastnosti vyvíjajúceho sa organizmu. V súlade s tým bolo zvykom považovať fenotyp organizmu za výsledok interakcie genotypu a faktorov prostredia. Tento koncept si však vyžadoval významné doplnenia. Už v roku 1928 B.L. Astaurov na základe štúdie variability niektorých mutantných znakov Drosophila vyslovil myšlienku, že jedným z dôvodov variability môžu byť náhodné odchýlky vo vývoji určitých znakov (orgánov). V 80. rokoch sa táto myšlienka dočkala ďalšieho potvrdenia. Experimenty G. Stenta (USA) a V. A. Strunnikova (ZSSR), uskutočnené na rôznych zvieratách (háďatká, pijavice, drozofily, priadka morušová), ukázali, že výrazná variabilita v štrukturálnych a fyziologických vlastnostiach sa pozoruje dokonca aj u geneticky identických (izogénnych) jedincov vychovaných v ideálne homogénne podmienky prostredia. Táto variabilita je zrejme spôsobená náhodnými odchýlkami v priebehu rôznych intracelulárnych a intercelulárnych ontogenetických procesov, t. j. toho, čo možno charakterizovať ako „ontogenetický šum“. V tomto ohľade V. A. Strunnikov rozvinul myšlienku „implementačnej variability“, ktorá sa podieľa na tvorbe fenotypu spolu s genotypom a modifikáciou (podrobnejšie pozri Variabilita (cm. VARIABILITA)).
Úspechy molekulárnej genetiky vytvorili predpoklady pre vznik štyroch nových oblastí genetického výskumu prevažne aplikovaného charakteru, ktorých hlavným cieľom je zmena genómu organizmu želaným smerom. Najrýchlejšie sa rozvíjajúcou z týchto oblastí bolo genetické inžinierstvo. (cm. GENETICKÉ INŽINIERSTVO) a genetika somatických buniek Genetické inžinierstvo sa delí na genetické (umelý prenos jednotlivých génov) a chromozomálne (umelý prenos chromozómov a ich fragmentov). Metódy genetického inžinierstva, ktorých vývoj sa začal v roku 1972 v USA v laboratóriu P. Berga, sú široko používané na priemyselnú výrobu kvalitných biologických produktov používaných v medicíne (ľudský inzulín, interferón, vakcíny proti hepatitíde B, napr. diagnóza AIDS atď.). S ich pomocou sa podarilo získať rôzne transgénne zvieratá (cm. TRANSGÉNNE ZVIERATÁ). Získali sa rastliny zemiakov a slnečnice obohatené o zásobný proteín kódovaný génom pre strukoviny, rastliny slnečnice obohatené o proteín kódovaný génom kukurice. Práca, ktorá sa vykonáva v mnohých laboratóriách po celom svete na prenose génov fixácie dusíka z pôdnych baktérií do poľnohospodárskych rastlín, je veľmi sľubná. Uskutočňujú sa pokusy liečiť dedičné choroby zavedením „zdravého“ génu do tela pacienta, ktorý nahradí mutantný gén, ktorý spôsobuje ochorenie. Pokroky v technológii rekombinantnej DNA, ktoré umožnili izolovať mnohé gény z iných organizmov, ako aj rozširovanie poznatkov o regulácii ich expresie, nám umožňujú dúfať v realizáciu tejto predtým zdanlivo fantastickej myšlienky.
Metóda chromozómového inžinierstva umožňuje transplantovať diploidné jadro somatickej bunky do cicavčieho vajíčka s odstráneným jadrom a zaviesť takéto vajíčko do maternice samice, hormonálne pripravené na implantáciu. V tomto prípade sa narodí potomok, ktorý je geneticky identický s jedincom, ktorému bola somatická bunka odobratá. Od tohto jedinca je možné získať neobmedzený počet takýchto potomkov, t.j. môže byť geneticky klonovaný (pozri Klonovanie zvierat (cm. KLONOVANIE ZVIERAT)).
Praktický význam má výskum uskutočňovaný na somatických bunkách rastlín, zvierat a ľudí. Selekciou rastlinných buniek produkujúcich liečivé alkaloidy (ruta voňavá, rauwolfia) v kombinácii s mutagenézou sa obsah týchto alkaloidov v bunkovej hmote zvýši 10-20-krát. Selekciou buniek na živných médiách a následnou regeneráciou celých rastlín z bunkového kalusu sa vyvinuli odrody množstva kultúrnych rastlín, ktoré sú odolné voči rôznym herbicídom a zasoleniu pôdy. Hybridizáciou somatických buniek rôznych druhov a rodov rastlín, ktorých pohlavná hybridizácia je nemožná alebo veľmi obtiažna, a následnou regeneráciou z bunkového kalusu vznikli rôzne hybridné formy (kapusta - repka, pestované zemiaky - divé druhy a pod.).
Ďalším dôležitým úspechom v genetike živočíšnych somatických buniek je vytvorenie hybridómov (cm. HYBRIHOUSE), na základe ktorej sa získavajú monoklonálne protilátky, ktoré sa používajú na vytvorenie vysoko špecifických vakcín, ako aj na izoláciu potrebného enzýmu zo zmesi enzýmov.
Pre prax sú veľmi perspektívne ešte dva molekulárne genetické smery – miestne špecifická mutagenéza a tvorba antisense RNA. Miestne špecifická mutagenéza (indukcia mutácií v špecifickom géne izolovanom reštrikčnými enzýmami alebo jeho komplementárnou DNA a potom zahrnutie mutovaného génu do genómu, aby nahradila jeho nemutovanú alelu) umožnila po prvý raz indukovať želanú skôr než náhodné génové mutácie a už sa úspešne používa na získanie cielených génových mutácií v baktériách a kvasinkách.
Antisense RNA, ktorej možnosť prvýkrát ukázal v roku 1981 japonský imunológ D. Tomizawa pôsobiaci v USA, je možné použiť na cielenú reguláciu úrovne syntézy určitých proteínov, ako aj na cielenú inhibíciu onkogénov a vírusových genómov. Výskum v týchto nových genetických oblastiach bol zameraný predovšetkým na riešenie aplikovaných problémov. Zároveň zásadným spôsobom prispeli k myšlienkam o organizácii genómu, štruktúre a funkciách génov, vzťahu medzi jadrovými génmi a bunkovými organelami atď.
Hlavné úlohy genetiky
Genetický výskum sleduje dva druhy cieľov: pochopenie zákonitostí dedičnosti a variability a hľadanie spôsobov praktického využitia týchto vzorcov. Obe spolu úzko súvisia: riešenie praktických problémov vychádza zo záverov získaných štúdiom zásadných genetických problémov a zároveň poskytuje faktografické údaje dôležité pre rozšírenie a prehĺbenie teoretických konceptov.
Z generácie na generáciu sa prenášajú informácie (aj keď niekedy v trochu skreslenej forme) o všetkých rôznorodých morfologických, fyziologických a biochemických charakteristikách, ktoré by sa mali realizovať u potomkov. Na základe tejto kybernetickej povahy genetických procesov je vhodné sformulovať štyri hlavné teoretické problémy, ktoré genetika skúma:
Po prvé, je tu problém uchovávania genetickej informácie. Študuje sa, v akých hmotných štruktúrach bunky je genetická informácia obsiahnutá a ako je tam zakódovaná (pozri Genetický kód (cm. GENETICKÝ KÓD)).
Po druhé, je tu problém prenosu genetickej informácie. Študujú sa mechanizmy a vzorce prenosu genetickej informácie z bunky do bunky a z generácie na generáciu.
Po tretie, problém implementácie genetickej informácie. Študuje sa, ako je genetická informácia začlenená do špecifických vlastností vyvíjajúceho sa organizmu, v interakcii s environmentálnymi vplyvmi, ktoré do tej či onej miery menia tieto vlastnosti, niekedy aj výrazne.
Po štvrté, problém zmeny genetickej informácie. Študujú sa typy, príčiny a mechanizmy týchto zmien.
Závery získané zo štúdia základných problémov dedičnosti a variability slúžia ako základ pre riešenie aplikovaných problémov, ktorým genetika čelí.
Úspechy genetiky sa využívajú na výber typov krížení, ktoré najlepšie ovplyvňujú genotypovú štruktúru (segregáciu) potomkov, na výber najefektívnejších metód selekcie, na reguláciu vývoja dedičných znakov, kontrolu mutačného procesu, cielené zmeny v genóme organizmus využívajúci genetické inžinierstvo a miestne špecifickú mutagenézu . Poznanie toho, ako rôzne metódy selekcie ovplyvňujú genotypovú štruktúru pôvodnej populácie (plemeno, odroda), umožňuje použiť také metódy selekcie, ktoré najrýchlejšie zmenia túto štruktúru požadovaným smerom. Pochopenie spôsobov, akými sa genetická informácia realizuje počas ontogenézy a vplyvu prostredia na tieto procesy, pomáha vybrať podmienky, ktoré prispievajú k čo najúplnejšiemu prejavu cenných vlastností v danom organizme a „potláčaniu“ nežiaducich. Je to dôležité pre zvýšenie úžitkovosti domácich zvierat, kultúrnych rastlín a priemyselných mikroorganizmov, ako aj pre medicínu, pretože to umožňuje predchádzať prejavom mnohých dedičných ľudských chorôb.
Štúdium fyzikálnych a chemických mutagénov a mechanizmu ich pôsobenia umožňuje umelo získať mnohé dedične zmenené formy, čo prispieva k vytvoreniu vylepšených kmeňov prospešných mikroorganizmov a odrôd kultúrnych rastlín. Znalosť zákonitostí mutačného procesu je potrebná na vypracovanie opatrení na ochranu genómu ľudí a zvierat pred poškodením fyzikálnymi (hlavne žiarením) a chemickými mutagénmi.
O úspechu každého genetického výskumu nerozhoduje len znalosť všeobecných zákonov dedičnosti a premenlivosti, ale aj znalosť konkrétnej genetiky organizmov, s ktorými sa pracuje. Aj keď sú základné zákony genetiky univerzálne, majú aj vlastnosti v rôznych organizmoch v dôsledku rozdielov, napríklad v biológii reprodukcie a štruktúre genetického aparátu. Okrem toho je pre praktické účely potrebné vedieť, ktoré gény sa podieľajú na určovaní vlastností daného organizmu. Preto je štúdium genetiky špecifických vlastností organizmu základným prvkom aplikovaného výskumu.
Hlavné odvetvia genetiky
Moderná genetika je reprezentovaná mnohými sekciami teoretického aj praktického záujmu. Spomedzi sekcií všeobecnej alebo „klasickej“ genetiky sú hlavné: genetická analýza, základy chromozomálnej teórie dedičnosti, cytogenetika, cytoplazmatická (mimojadrová) dedičnosť, mutácie, modifikácie. Molekulárna genetika, genetika ontogenézy (fenogenetika), populačná genetika (genetická štruktúra populácií, úloha genetických faktorov v mikroevolúcii), evolučná genetika (úloha genetických faktorov v speciácii a makroevolúcii), genetické inžinierstvo, genetika somatických buniek, imunogenetika , súkromná genetika - genetika sú intenzívne rozvíjajúce sa baktérie, genetika vírusov, genetika zvierat, genetika rastlín, genetika človeka, lekárska genetika a mnohé iné. atď. Najnovší odbor genetiky – genomika – študuje procesy tvorby a evolúcie genómov.
Vplyv genetiky na iné odvetvia biológie
Genetika zaujíma ústredné miesto v modernej biológii, študuje fenomény dedičnosti a variability, ktoré do značnej miery určujú všetky hlavné vlastnosti živých bytostí. Univerzalita genetického materiálu a genetického kódu je základom jednoty všetkého živého a rozmanitosť foriem života je výsledkom osobitostí jeho implementácie v priebehu individuálneho a historického vývoja živých bytostí. Úspechy genetiky sú dôležitou súčasťou takmer všetkých moderných biologických disciplín. Syntetická evolučná teória je najbližšou kombináciou darwinizmu a genetiky. To isté možno povedať o modernej biochémii, ktorej hlavné ustanovenia o tom, ako je riadená syntéza hlavných zložiek živej hmoty - bielkovín a nukleových kyselín - sú založené na úspechoch molekulárnej genetiky. Cytológia sa zameriava na štruktúru, reprodukciu a fungovanie chromozómov, plastidov a mitochondrií, teda prvkov, v ktorých je zaznamenaná genetická informácia. Taxonómia živočíchov, rastlín a mikroorganizmov čoraz viac využíva porovnávanie génov kódujúcich enzýmy a iné proteíny, ako aj priame porovnávanie nukleotidových sekvencií chromozómov na stanovenie stupňa príbuznosti taxónov a objasnenie ich fylogenézy. Pomocou genetických modelov sa študujú rôzne fyziologické procesy rastlín a živočíchov; najmä pri štúdiu fyziológie mozgu a nervového systému využívajú špeciálne genetické metódy, línie drozofilov a laboratórnych cicavcov. Moderná imunológia je úplne založená na genetických údajoch o mechanizme syntézy protilátok. Úspechy genetiky, do tej či onej miery, často veľmi významné, sú neoddeliteľnou súčasťou virológie, mikrobiológie a embryológie. Právom môžeme povedať, že moderná genetika zaujíma ústredné miesto medzi biologickými disciplínami.

genetika

Nazýva sa ním súbor alel pre daný organizmus a nazýva sa ním pozorovaná charakteristika alebo znak organizmu. Keď sa o danom organizme hovorí, že je heterozygotný pre gén, často sa jedna alela špecifikuje ako dominantná (dominantná), pretože jej vlastnosti prevažujú vo fenotype organizmu, zatiaľ čo ostatné alely sa nazývajú recesívne, pretože ich vlastnosti môžu chýbať a nemusia sa pozorovať. Niektoré alely nemajú úplnú dominanciu, ale naopak majú neúplnú dominanciu intermediárneho fenotypu, alebo tzv. - oba znaky sú dominantné súčasne a oba znaky sú prítomné vo fenotype.

Keď sa pár organizmov rozmnožuje sexuálne, ich potomstvo náhodne zdedí jednu z dvoch alel od každého rodiča.Pozorovanie diskrétnej dedičnosti a segregácie alel je všeobecne známe ako, príp segregačný zákon (zákon uniformity hybridov prvej generácie).

Interakcia viacerých génov

Výška človeka je komplexná genetická vlastnosť. Výsledky výskumu získané Francisom Galtonom v roku 1889 ukazujú vzťah medzi výškou potomstva a priemernou výškou ich rodičov.Korelácia však nie je absolútna a existuje významná odchýlka od genetickej variácie vo výške potomstva, čo naznačuje, že dôležitým faktorom tejto vlastnosti je aj prostredie.

Organizmy majú tisíce génov a počas sexuálneho rozmnožovania je rozsah týchto génov do značnej miery nezávislý, to znamená, že sa dedia náhodne bez spojenia medzi nimi. To znamená, že dedičnosť alel pre žltý alebo zelený hrášok nemá žiadnu súvislosť s dedičnosťou alel pre biele alebo fialové kvety. Tento jav, známy ako "Zákon o nezávislom dedičstve" (zákon o segregácii charakteristík), znamená, že alely rôznych génov sa zmiešajú medzi rodičmi, aby vytvorili potomstvo s rôznymi kombináciami. Niektoré gény nemožno dediť oddelene, pretože majú špecifickú genetickú väzbu, o ktorej sa bude hovoriť ďalej v článku.

Rôzne gény môžu často interagovať takým spôsobom, že ovplyvňujú rovnakú charakteristiku. Napríklad pri pupočníkovi jarnom (Omphalodes verna) je gén z alel, ktoré určujú farbu kvetu: modrá alebo fialová.Iný gén však riadi, či má kvet farbu alebo či je biely. Keď má rastlina dve kópie bielej alely, jej kvety sú biele, bez ohľadu na to, či prvý gén mal modrú alebo fialovú alelu. Táto interakcia medzi génmi sa nazýva - aktivita jedného génu je ovplyvnená variáciami v iných génoch.

Mnohé črty nie sú oddelené črty (napríklad fialové alebo biele kvety), ale sú to kontinuálne črty (napríklad ľudská výška a farba pleti).Tento komplex vlastností je dôsledkom prítomnosti mnohých génov. Vplyv týchto génov je spojením medzi rôznymi stupňami vplyvu prostredia na organizmy. je miera, do akej sa gény organizmu podieľajú na súbore charakteristických vlastností. Meranie dedičnosti vlastností je relatívne – v často sa meniacom prostredí má väčší vplyv na celkovú zmenu charakteristických vlastností. Napríklad v Spojených štátoch je výška človeka komplexnou vlastnosťou s 89% pravdepodobnosťou zdedenia. Avšak v Nigérii, kde majú ľudia výrazné rozdiely v prístupe k dobrej výžive a zdravotnej starostlivosti, je pravdepodobnosť zdedenia takej vlastnosti, akou je výška, len 62 %.

Prehrávanie

Keď sa bunky delia, skopíruje sa celý ich genóm a každá dcérska bunka zdedí jednu kompletnú sadu génov. Tento proces sa nazýva najjednoduchšia forma rozmnožovania a základ pre vegetatívne (nepohlavné) rozmnožovanie. Vegetatívne rozmnožovanie sa môže vyskytnúť aj u mnohobunkových organizmov, pričom vznikajú potomkovia, ktorí zdedia genóm od jediného otca. Potomkovia, ktorí sú geneticky identickí so svojimi rodičmi, sa nazývajú klony.

Eukaryotické organizmy často využívajú sexuálnu reprodukciu na produkciu potomkov, ktorí majú zmiešaný genetický materiál zdedený od dvoch rôznych otcov. Proces sexuálneho rozmnožovania sa mení (strieda) v závislosti od typu, ktorý obsahuje jednu kópiu genómu (a dvojitú kópiu (). Haploidné bunky vznikajú fúziou genetického materiálu s inou haploidnou bunkou za vzniku diploidnej bunky s párovými chromozómami (napr. fúzia (haploidná bunka) a (haploidná bunka)) spôsobuje vznik diploidných buniek, pričom vznikajú haploidné bunky bez reprodukovania ich DNA, čím vznikajú dcérske bunky, ktoré náhodne zdedia jeden z každého páru chromozómov. Väčšina zvierat a mnohé rastliny sú diploidné organizmy po väčšinu svojho života, s haploidnou formou, ktorá je charakteristická len pre jednu bunku - .

Hoci baktérie nevyužívajú haploidný/diploidný spôsob sexuálneho rozmnožovania, majú mnoho spôsobov, ako získať nové genetické informácie (t. j. na variácie). Niektoré baktérie môžu prejsť tak, že prenesú malý kruhový kúsok DNA na inú baktériu. Baktérie môžu tiež prijímať cudzie fragmenty DNA z prostredia a integrovať ich do svojho genómu, čo je fenomén známy ako transformácia. Tento proces sa nazýva aj prenos fragmentov genetickej informácie medzi organizmami, ktoré spolu nesúvisia.

>Abstrakty z biológie

genetika

Genetika je jednou z najdôležitejších oblastí biológie. Toto je veda o zákonoch dedičnosti a premenlivosti. Slovo „genetika“ má grécky pôvod a v preklade znamená „pochádzať od niekoho“. Objektmi výskumu môžu byť rastliny, zvieratá, ľudia, mikroorganizmy. Genetika úzko súvisí s vedami ako genetické inžinierstvo, medicína, mikrobiológia a iné.

Spočiatku bola genetika považovaná za vzor dedičnosti a variability na základe vonkajších a vnútorných charakteristík organizmu. Dnes je známe, že gény existujú a sú to špeciálne označené úseky DNA alebo RNA, teda molekuly, v ktorých je naprogramovaná všetka genetická informácia.

Na základe archeologických dôkazov ľudia už viac ako 6 000 rokov vedia, že určité fyzické vlastnosti sa môžu dediť z generácie na generáciu. Človek sa dokonca naučil vytvárať vylepšené odrody rastlín a plemien zvierat výberom určitých populácií a ich vzájomným krížením. Význam genetiky sa však naplno prejavil až v 19. a 20. storočí s príchodom moderných mikroskopov. Rakúsky mních Gregor Mendel výrazne prispel k rozvoju genetiky. V roku 1866 predstavil svoju prácu o základoch modernej genetiky. Dokázal, že dedičné sklony sa nemiešajú, ale prenášajú z generácie na generáciu v podobe samostatných celkov. V roku 1912 americký genetik Thomas Morgan dokázal, že tieto jednotky sa nachádzajú v chromozómoch. Odvtedy klasická genetika urobila vedecký pokrok a dosiahla veľké úspechy pri vysvetľovaní dedičnosti nielen na úrovni organizmu, ale aj na úrovni génu.

Éra molekulárnej genetiky začala v 40. a 50. rokoch 20. storočia. Objavili sa dôkazy o vedúcej úlohe DNA pri prenose dedičnej informácie. Objavom bolo rozlúštenie štruktúry DNA, tripletového kódu a popis mechanizmov biosyntézy bielkovín. Tiež bola objavená aminokyselinová alebo nukleotidová sekvencia DNA a RNA.

Prvé experimenty v Rusku sa objavili v 18. storočí a súviseli s hybridizáciou rastlín. V 20. storočí sa objavili významné práce v experimentálnej botanike a zoológii, ako aj na pokusných poľnohospodárskych staniciach. Koncom 30. rokov sa v krajine objavila sieť organizovaných výskumných ústavov, experimentálnych staníc a univerzitných katedier genetiky. V roku 1948 bola genetika vyhlásená za pseudovedu. K obnove vedy došlo po objavení a rozlúštení štruktúry DNA, približne v 60. rokoch 20. storočia.