Rekombinace rodičovských genů může způsobit, že koťata z téhož vrhu mají odlišné vlastnosti
Genetika (z řeckéhogennaó γενναώ = plodím, rodím) jebiologickávěda zabývající sedědičností (hereditou) i proměnlivostíorganismů a jejími příčinami. Zkoumá zákonitosti přenosu genů na další generaci a vznik dědičných znaků.[1] Název genetika souvisí se slovemgen, které označuje jednotkugenetické informace. V každém organismu jegenetická informace přechovávána vchromozómech, kde je reprezentovánachemickou strukturou molekulyDNA (deoxyribonukleové kyseliny).
Základní poznatky o dědičnosti se používaly již od prehistorie při postupnédomestikacihospodářských zvířat a šlechtěníužitkových rostlin. Ale až v roce 1906 poprvé použilWilliam Bateson název genetika a definoval ji jako „studium křížení a šlechtění rostlin“. Základy genetiky položilbrněnský přírodovědecGregor Johann Mendel svými pokusy s kříženímhrachu. Své poznatky však publikoval v méně známém časopise a tak zůstaly na delší dobu zapomenuty. Teprve později se vyvinula představa o genetice jako o vědě zabývající se dědičností organismů.
Sedm znaků hrachu popsaných Gregorem Johannem Mendelem při jejich kříženíUž v pravěku si lidé všímali přenosu určitých rysů z předků na potomky a patrně je i využívali ve šlechtitelství.
Ve starověku se snažili učenci dědičnost znaků vysvětlit různými hypotézami o procesu předávání života. Podle některých myslitelů (Alkmaión,Hippokratés) se na něm podílelo mužské i ženské semeno, postupně však převládla představa mužského semene (sperma), které pak žena pouze živí (Hippón,Anaxagorás). Podoba nového organismu byla podle některých v semeni už přímo připravena (preformismus,Ovocná muška (Drosophila melanogaster) je oblíbeným modelovým organismem v genetickém výzkumu.Anaxagorás), kdežto podleAristotela se teprve postupně vytvářela (epigeneze). Proti preformismu se postavili napříkladWilliam Harvey aRené Descartes, přesto se udržel až do 19. století.
Až do novověku se udržovala představasamoplození nižších živočichů, kterou až koncem 17. století vyvrátilFrancesco Redi.
Prací řady vědců, včetněJana Evangelisty Purkyně (1787–1869), vznikla obecná teoriebuňky, v níž je třeba hledat předpoklady pro dědičnost vlastností a znaků. Velkým objevem bylo tvrzení, že při pohlavním rozmnožování vzniká nový život spojením samčí a samičígamety vzygotu, jejímž dělením a diferencováním se buduje tělo organismu.
Ukázka dědičnosti genu, který má dvě různé alely (modrou a bílou) a kde nosičem genu je otec i matka. Jejich potomstvo pak může zdědit tento gen ve čtyřech variantách.V 19. století studovala řada badatelů procesy křížení. Rozhodující výsledky přinesly pokusy brněnského kněze a šlechtiteleGregora Mendela s křížením hrachu. Mendel roku 1865 podrobně popsal, jak se výrazné rysy rodičů projeví v jejich potomcích a popsal jevy dominance a rekombinace. Jeho článek však nevyvolal žádný ohlas a jeho výsledky byly potvrzeny až roku 1900.
Roku 1880 vyložilAugust Weismann, proč se získané vlastnosti rodičů nedědí, a po roce 1900 zavedlHugo de Vries pojemmutace jako náhlé změny, jakou může vzniknout nový druh. Tím vzniklo jisté napětí mezi genetikou adarwinismem, protože Darwin předpokládal jen malé evoluční změny.
Roku 1904 vyslovilTheodor Boveri hypotézu, žechromosomy jsou sídlem dědičné informace. Skupina kolemThomase Morgana začala k pokusům používatoctomilku, která se rychle množí. Prokázali tak existenci malých mutací, výměnu DNA (crossing-over) a předpokládali lineární uspořádání genů na chromosomu. Proti názoru, že dědičná informace je obsažena v celé buňce, tvrdilHermann Joseph Muller, že je soustředěna pouze v chromosomech.
Roku 1935 bylo známo všech 20 aminokyselin, které tvoří bílkoviny.
Dlouho se zdálo, že chemickým nosičem dědičné informace jsou bílkoviny. Teprve pokusyOsvalda Averyho 1944 prokázaly, že je to právě DNA, a rentgenografické zkoumání chromosomů pak vedlo k modelu dvojité šroubovice (James Watson aFrancis Crick, 1953).
Sovětská oficiální ideologie marxismu-leninismu zdůrazňovala „vliv prostředí“ proti zděděným vlastnostem. Využila proto práce politika apseudovědceTrofima Denisoviče Lysenka a genetiku označovala za „buržoazní pavědu“. Její rozvoj se tak vSSSR i v zemích pod sovětským vlivem na řadu let zastavil (zhruba do páduN. S. Chruščova v roce 1964). Zastánci genetiky bylipronásledováni a dokonce i fyzicky likvidováni (napříkladN. Vavilov). Lysenkovu cenu (Le prix Lyssenko) každoročně uděluje francouzskýClub de l'Horloge tomu, kdo „nejvíce přispěl k vědeckým a historickým dezinterpretacím s využitím ideologických metod a argumentů“.
Podle S. Tishkoff z University of Pennsylvania jsou západní genetické výzkumy ještě i počátkem 21. století zkresleny tím, že mezi zkoumanými osobami převažují běloši.[2]
Nukleové kyseliny DNA a RNA s jejich nukleovými bázemiNukleové kyseliny jsou přírodní biopolymery a jsou nositelkami genetické informace. Jsou to DNA a RNA.
Deoxyribonukleová kyselina (DNA) je nositelkou genetické informace u naprosté většiny známých organismů.
Ribonukleová kyselina (RNA) má v buňkách celou řadu funkcí, kterými zajišťuje realizaci genetické informace.
Replikace je proces, v průběhu kterého dochází k rozpletení dvoušroubovice DNA a jejímu kopírování.
Transkripce je proces, v průběhu kterého dochází k přepisu genetické informace ze sekvence DNA do sekvence RNA.
Translace je proces, v průběhu kterého dochází k převodu informace uložené v RNA do sekvence bílkovin.
Aminokyseliny jsou základními stavebními jednotkami peptidů a bílkovin.
Bílkoviny jsou makromolekuly složené z aminokyselin a jsou základními stavebními organizmů.Genetický kód (pomocí tripletového kódu DNA, prostřednictvím zprostředkovatele RNA, specifikuje bílkovinu)
Genetický kód je soubor pravidel, která platí uvnitř živé buňky pro tvorbu bílkovin.
Genetická informace je zakódována v sekvenci deoxyribonukleové kyseliny (DNA).
Gen je základní jednotka dědičnosti a je tvořen určitou oblastí v DNA. Každý člověk má dvě kopie stejného genu (alely). Jedna se dědí po matce a druhá po otci. Rozdíly v genech způsobují, že každý jedinec je unikátní osobností.
Organizace DNA v eukaryotické buňce - cell (buňka) obsahuje nucleus (jádro), to obsahuje chromosom, který je nositelem DNA.Alela je konkrétní formagenu. Alely se vyskytují v párech, jednu alelu dědí jedinec po otci, druhou po matce.
Chromozóm je struktura v jádře buňky, která se skládá zDNA ahistonů. Na chromozómech jsou geny uspořádány lineárně a jejich konkrétní místo (lokus) je neměnné. Všechny geny na jednom chromozomu vytvářejí vazebnou skupinu. V lidské buňce je 23 párů chromozomů, jejichž funkcí je usnadnit rovnoměrnéHeterozygot podle mendelovské genetiky vždy vznikne zkřížením dvou různých homozygotů, například AA × aa.rozdělenígenetické informace do dceřinýchbuněk.
Genotyp je soubor pokynů zakódovaných v genetických informacích uložených v sekvenciDNA. Tato informace se projeví jakoznaky a vlastnosti daného organizmu.
Fenotyp je soubor všech pozorovatelných vlastností a znaků živéhoorganismu. Představuje výsledek spolupůsobenígenotypu,epigenetiky aprostředí, které určují, jak organismus vypadá.
Homozygot je jedinec, jehož genotyp je tvořen stejnými alelami.
Mutace jsou odchylky od normální genetické informace. Význam těchto odchylek je různý, uplatňují se například vevoluci, ale často je jejich efekt škodlivý.
Mutageny jsou faktory, které vyvolávají mutace. Většinou se jedná o faktory škodlivé.
Evoluční genetika sleduje výskyt jednotlivýchalel vpopulaci a jeho změny, zkoumá mechanismy evolučního vývoje, faktorygenetické diverzity v populaci a další. V praxi to zahrnuje hlavně evoluční a populační genetiku.
Fylogeografie pomáhábiogeografii stanovit s co největší přesností směry a cesty při postupném rozšiřování živých organismů v dané oblasti a v čase.
↑ Western bias in human genetic studies is 'both scientifically damaging and unfair'.medicalxpress.com [online]. 2019-03-21 [cit. 2022-01-21].Dostupné online. (anglicky)
.jpg)
