Реферати українською » Биология » Етапи становлення генетики


Реферат Етапи становлення генетики

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Етапи становлення генетики. Внесок вітчизняних і закордонних вчених у розвиток генетики

Явище спадковості вимагає для реалізації існування специфічних носіїв спадкової інформації, тобто. специфічного генетичного матеріалу, який має мати здатність доауторепродукции (реплікації, редуплікації) та здібністю до програмування основнихбиосинтетических процесів, які протікають у клітині. Більшість організмів, зокрема. і в людини, генетичним матеріалом служатьдезоксирибонуклеиновие кислоти (ДНК), складові основний компонент хромосом клітинних ядер.

Найважливішою для практичних завдань охорони здоров'я областю генетики людини медична генетика. Іноді її розглядають не як розділ генетики людини, бо як самостійну область загальної генетики. Медична генетика досліджує поширення, етіологію, патогенез, протягом спадкових хвороб, розробляє системи діагностики, лікування, профілактики та реабілітації, хворих спадковими хворобами і диспансеризації їхнім родинам, і навіть вивчає роль і механізми спадкової схильності при захворюваннях людини. Проте велике значення для медицини мають значення і інші генетичні дисципліни. Насамперед, це пов'язано з біологічної універсальністю фундаментальних законів і положень генетики, вперше встановлених на експериментальних об'єктах і підтверджених клінічними спостереженнями і дослідженнями в людини.

Поруч із багато дані експериментальної генетики істотні для медицини безпосередньо з погляду розробки методів діагностики, лікування та профілактики профілактики хвороб, наприклад, при масової діагностиці спадкового дефекту обміну речовин людини — фенілкетонурії широко застосовується генетичний тест на спеціальних штами сінний паличкиBacillussubtilis. Розробка широкого спектра сучасних антибіотиків можливе тільки з урахуванням глибокого вивчення приватної генетики мікроорганізмів — продуцентів антибіотиків застосування генетичних методів їх селекції, і з донедавна й натяку методів генетичної інженерії по конструювання мікроорганізмів із наперед заданими властивостями. Методи генетичної інженерії і біотехнології, засновані на генетичних підходах, знаходять застосування і за отриманні in vitro з промисловою кількостях таких препаратів, як інсулін людини, інтерферон людині, низку інших фізіологічно активних речовин.

Історично сучасної медичної генетиці передувалораспространившееся у другій половині 19 в. і першою половині 20 в. громадське протягом, відоме як «євгеніка»,сочетающее у собі теорію і практичні заходи щодо «поліпшенню» людського роду. Теоретично євгеніка базувалася на реальні факти спадкової зумовленості нормальних і патологічних ознак людини, а практично здійснювалася у низці країн (гітлерівської Німеччини та ін.) як антигуманне зізнання у законодавчому порядку деяких тих категорій населення соціально неповноцінними і осуджуваними, на примусову стерилізацію. У цьомуевгенисти необгрунтовано прирівнювали спадкову обумовленість несприятливих ознак до неминучості, фатальності їх розвитку та поширювали на репродукцію людства етично неприйнятні принципи селекції сільськогосподарських рослин та тварин, намагаючись теоретично обгрунтувати свого роду «>человеководство».

Методи, використовувані генетикою, можна умовно розділити на дві групи — власне генетичні методи лікування й методи суміжних біологічних і медичних дисциплін, застосування що у генетиці зумовленоизучаемими спадковими ознаками — біохімічними, анатомічними, фізіологічними, психічними та інших. Центральне місце серед власне генетичних методів займає генетичний аналіз: комплексний метод, готовий до виявлення закономірностей передачі від своїх батьків до нащадків тих чи інших ознак й вияву в онтогенезі. Основною підставою для генетичного аналізу є кількісний облік досліджуваних ознак в групах особин, пов'язаних між собою певними ступенями кревності. У експериментальної генетиці це досягається з допомогою систем схрещувань ігибридологического аналізу, у медичній генетиці — з допомогою генеалогічного аналізу.

До спеціальним видам генетичного аналізу належить хромосомний аналіз, у якому вивчення становлення структурно-функціональних ознак організмів узгоджується з аналізом структури та поведінки окремих хромосом. У зв'язку з розвитком методів генетичної інженерії і біотехнології можливості аналізу генетичних структур і процесів на молекулярному рівні істотно розширилися. Генетичний аналіз широко використовує статистичні (біометричні) методи, без яких не можна напевно встановити характер передачі спадкової інформації.

У процес становлення генетики як науки можна виокремити декілька етапів. Не варто 19 в. в біології висувалися різні гіпотези про природу спадкоємності та мінливості; основними передумовами на формування наукових уявлень про ці явищах послужили дані спостережень про сутності статевого розмноження в тварин і звинувачують рослин, результати дослідів по гібридизації рослин i розвиток вчення про клітині. Основи сучасних поглядів на спадкоємності та мінливості організмів були вперше викладено чеським дослідником Менделем (>G.J.Mendel) в 1865 р. Мендель встановив основні закономірності поведінки спадкових ознак вгибридном прийдешнім. Він дійшов висновку, формування кожного спадкового ознаки визначається парою матеріальних спадкових задатків, одна з яких організм одержує вигоду від матері, інший — від батька, а конкретна реалізація ознаки визначається взаємовідносинами домінантності (переважання) —рецессивности (придушення) між материнським і батьківським задатками; при дозріванні статевих клітин на кожну окрему клітину потрапляє тільки з одного гену від транспортування кожної пари генів. Сукупність емпіричних і теоретичних положень Менделя отримав назву «>менделизм». На початку 20 в. досліди ботаніків, зоологів і яскраві спостереження лікарів, проведені незалежно друг від друга, показали універсальне значення принципівменделизма для живої природи й людини.

Найважливішим кроком у розвитку генетики стадморганизм, побудоваМорганом (>Th. М. Morgan) і його працівниками в 1910—1915 рр. хромосомної теорії спадковості, за якою гени розташовуються на хромосомах в лінійної послідовності і відтворюються при клітинних діленнях, а парні хромосоми можуть обмінюватися своїми ділянками (явищекроссинговера), що зумовлює рекомбінації генетичного матеріалу. Таким кроком було встановлення хімічної природи хромосомних генів. Радянський генетик М.К. Кольцов однією з перших розвинув уявлення про їхнємакромолекулярной природі (1927 р.), а Н.В.Тимофеев-Ресовский з співавторами у середині 30-х рр. 20 в. обчислив приблизний обсяг гена. У 1944 р. Ейвері (>О.Т.Avery) з співавторами показав, що генетичний матеріал є ДНК. У 1953 р. Вотсон (>J.D.Watson) і Крік (>F.Н.С.Crick) запропонували модель будівлі ДНК, механізм її репродукції і мутування, а трохи згодом створили теорію універсального генетичного коду (див. Ген), з допомогою якого генетична інформація, зашифрована в ДНК, реалізується у структурі білка. Ці відкриття означали перехід генетики на молекулярний рівень дослідження.

У на самому початку 20 в. деФризом (М. deVries) було сформульованомутационная теорія, хоча експериментальне отримання мутацій довгий час не вдавалося. Вперше у 1925 р. радянські мікробіологи Г.А.Надсон і Г.С. Філіппов показали, що розмова після опромінення дріжджових клітин іонізуючим випромінюванням народжуються відміннірадиораси, властивості яких відтворюються в прийдешнім. У 1927 р.Меллер (>Н.J.Muller) в точних дослідах на дрозофілах з урахуванням дози опромінення встановив виникнення нових спадкових мутацій. Пізніше І.А. Рапопорт і Ауербах (>Ch.Auerbach) відкрили явище мутагенезу під впливом хімічних речовин. Тепер відомо, що у навколишньої природної і особливо техногенної середовищі міститься багато різних хімічних, фізичних і біологічних чинників (мутагенів), здатних викликати мутації в усіх живих організмів, включаючи людини (див.Мутагенез). Ці мутації можуть і патологічними. До кінця 1980-х років 20 в. в людини виявлено понад 4 тисяч мутантних фенотипів. Особливого значення для спостереження частотою мутування придбав аналіз появи мутацій по білкам крові.Мутационний аналіз дозволив вивчити структуру гена гемоглобіну також інші важливі особливості будівлі, функції та молодіжні організації генетичного матеріалу в людини.

На початку 20 в. датський генетикИоганнсен (W.Johannsen) сформулював поняття «генотип» — сукупності спадкових задатків і «фенотип» — сукупності їх проявів; радянський біолог І.І. Шмальгаузен впровадив поняття «норма реакції генотипу», не більше якій у змозі варіювати його прояв в генотипі у відповідь зміну умов середовища; радянськими генетикамиБ.Л.Астауровим і Н.В.Тимофеевим-Ресовским в20—30-е рр. 20 в. розробили ставлення до комплексної зумовленості ознак організму взаємодієюгенотипических,внутриорганизменних івнешнесредових чинників. У 1944 р. американські генетикиБидл (>G.W.Beadle) іТейтем (>Е.L.Tatum), узагальнивши досвід вивчення біохімічних мутантів у мікроскопічних грибів, запропонували гіпотезу про регуляції генами синтезу ферментів, що виражається принципом «один ген — один фермент», що перевелофеногенетику на біохімічний, та був і молекулярний рівень.

У 20-ті роки. 20 в. паралельно й незалежно друг від друга радянським ученимС.С.Четвериковим, англійськими вченими Фішером (R.Fisher) іХолдейном (>J.В.S.Haldane) і американським ученим Райтом (P.S.Wright) було закладено основи популяційної генетики, сформульовано уявлення про генетичної гетерогенності популяцій, про роль системи схрещування, коливань чисельності, міграцій організмів, мутацій репродуктивної ізоляції і природного відбору у змінахгенотипического складу популяцій та його еволюції. Пізнішепопуляционная генетика стала основою так званої синтетичної теорії еволюції.

Сучасна генетика характеризується поглибленням всіх його розділів до молекулярного рівня дослідження, розвитком мережі міждисциплінарних підходів, особливо у контакту з фізико-хімічної біологією, кібернетикою, проникнення генетичної методологією й підходів в усі біологічні науки, соціальній та антропологію і загальну патологію людини.

>Первостепенной завданням генетики стали оцінка та наступне тривале динамічний стеження (моніторинг) за можливими негативними генетичними наслідками застосування хімікатів та інших техногенних чинників, присутніх у навколишньому середовищі, як самої людини, так тварин, рослин i мікроорганізмів екологічної середовища людини. Значення генетичного моніторингу чинників довкілля тим паче велике, що мутагенез поруч ізтератогенезом іканцерогенезом складає основне комплекс віддалених небезпечних наслідків підвищення концентрації біологічно активних чинників в біосфері. Томугенетико-гигиеническое нормування змісту подібних чинників у довкіллі обов'язковий компонентом профілактики захворюваності людини.

Генетика особи на одне етапі її становлення позначався по нашій країні у дусі часу – євгенікою. Обговорення можливостей євгеніки, що у часу зі стартом і швидким розвитком генетичних досліджень, у Росії, спиралося на традиції російської медицини і біології [1, 2]. Ця обставина зробило російськеевгеническое рух унікальним: його, яку направляють М.К.Кольцовим і Ю.О.Филипченко, будувалася навколо дослідницької програми Ф.Гальтона [3], метою якої була розкриття фактів спадковості чоловіки й відносної ролі спадкоємності та середовища у розвитку різних ознак. Інші національні руху (окрім французької, займавсяпуерикультурой, охороною дитинства і материнства) наводили за центр інтересів програму соціальних дій Ф.Гальтона, з негативним і позитивним напрямами, яка на меті поліпшення людського племені. М.К. Кольцов, Ю.О.Филипченко та його послідовники займалися обговоренням проблем генетики чоловіки й медичної генетики, включаючи популяційний аспект проблеми. Завдяки цим особливостям російськогоевгенического руху, в 30-х роках створили міцний фундамент медичної генетики.

Важливим кроком до оформлення медичної генетики як автономної галузі досліджень стало розв'язання цілої низки просвітницьких завдань і отриману освіту навесні 1928 р. Товариства з вивченню расової патології та географічного розподілу хвороб. Нове суспільство, володіючи широким колом інтересів, була ескіз майбутньогоМедико-генетического інституту. Його заснував через деякий час Соломон Григорович Левіт (1894–1938).

У 1930 р. Кабінет було розширено доГенетического відділення приМедико-биологическом інституті, й те II ">Трудов" відкривався статтею Левіта "Людина як генетичний об'єкт вивчення близнюків як засібантропогенетики" [5]. Левіт став директором інституту та переорієнтував його за генетику людини. Тоді жМБИ їм. М.Горького розмістився з нового розкішному комплексі будинків на стилі конструктивізму на Калузької, навпаки заміській садиби, де нині перебуває Президія РАН. Історія інституту ще написана, освітлені лише окремі аспекти його роботи [6].

>Медико-биологический інститут з осені 1932 р. (після8-месячного перерви) знову "зосередився розробка проблем біології, патології та психології людини шляхом застосування новітніх досягнень генетики і дисциплін (цитології, механіки розвитку, еволюційного вчення). Основні праці Інституту пішли трьом руслам:клинико-генетическому,близнецовому іцитологическому" [7].

Наприкінці 1933 р. інститут мав відділеннями: 1) генетики, 2) цитології, 3) експериментальної патології, 4) внутрішніх хвороб; кабінетами: 5) психіатрії, 6)одонтологии, 7) психології, 8) Конституції ібиометрии; поруч обслуговуючих наукову працю кабінетів: рентгенівським, фізіотерапевтичним, патологоанатомічним та інших. Планувалася організація всіх розділів клінічної медицини (очні, вушні хвороби та ін.); розширення психологічного кабінету (де він працював знаменитийА.Р.Лурия,фрейдомарксист і прибічник ідеї про людину і суто соціальному суть); перетворення кабінету конституції в антропологічне відділення. Отже,С.Г.Левит, спочатку звузивши напрямМБИ, тепер повертав інституту ті відділи, які за В.Ф.Зеленине (клінічний, фізіологічний, біохімічний, патофізіологічний,ендокринологический), але ставив їх у новий потужний теоретичний фундамент.

Роботи 1934 р. і міст початку 1935 р. склали 4 тому ">Трудов МДІ". Том відкривався роботою Левіта "Проблема домінантності в людини" [9]. У ньому було доведено факт різкійфенотипическойвариабельности більшості патологічних мутантних генів людини. Левіт дійшов висновку, що патологічні гени людини є, переважно, умовно домінантними і вирізняються низьким проявом вгетерозиготе. Такий висновок Левіта суперечив теорії еволюції домінантності Рональда Фішера, за якою знову виникаючі мутантні генирецессивни. Однак у світлі робіт школиС.С.Четверикова іС.Н.Давиденкова 20-х і 30-х рр. можна припустити гіпотезу Левіта більш адекватної. СпівробітникиМБИ перевели російською мовою піонерську книжку Фішера "Генетична теорія природного відбору" [10], куди входили виклад його теорії еволюції домінантності, але вилучили з перекладуевгенические глави. До цього перекладу виявляв інтерес автор; матеріали книжки широко обговорювалися і серйозно коментувалися.

Важливе значенняМБИ надавав обстеження одне- і двояйцевих близнюків. Наприкінці 1933 р. охопив 600 пар близнюків, навесні 1934 – 700 пар, а навесні 1937 р. було 1700 пар (за розмахом робіт Інститут Левіта був у першому місці світі). Близнюки вивчалися лікарями усіх спеціальностей; дітям опинялася необхідна медичну допомогу; приМБИ працював дитсадок (на майже 7 пар близнюків, 1933 р.); на пропозиціюС.Г.Левита, в консерваторії навчалося п'ять пар близнюків (з єдиною метою з'ясування ефективних методів навчання). До 1933 р. застосуванняблизнецового методу дало результати в виявленні ролі спадкоємності та середовища в фізіології і патології дитини, в мінливості електрокардіограми, деяких психічних ознак тощо. Інший потреби стосувався кореляцій різних функцій і ознак організму; третій був присвячений з'ясовуванню порівняльної ефективності різних способів навчання дітей і доцільності тієї чи іншої впливу.Н.С.Четвериков іМ.В.Игнатьев займалися розробкоювариационно-статистических методів для інтерпретації одержуваних даних. Було зроблено спробу точного кількісного обліку ролі чинників

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Етнічна антропологія: її зміст та завдання
    МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ >ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ Й
  • Реферат на тему: Етногенез і технології віртуальної реальності
    Зміст Запровадження Більшість Укладання Список використаної літератури Запровадження У даний
  • Реферат на тему: Етологія тварин
    >Этология тварин >Этология >Этология (від грецького ethos - звичка, норов, поведінку і >logos -
  • Реферат на тему: Отруйні гриби
    Доповідь   >Ядовити гриби Були часи, коли гриби зараховували до нечисту силу. Час містики
  • Реферат на тему: Отруйні безхвості
    Міністерство освіти і науки Республіки Казахстан >Северо-Казахстанский університет М.К. >Козибаева

Навігація