Doprinos znanstvenika razvoju genetike

Povijest genetike

Predmet genetike

U znak priznanja mnogih modernih biologa, genetika je posljednjih godina postala srž sve biološke znanosti. Samo u okviru genetike, raznolikost oblika života i procesa može se shvatiti kao cjelina.

Dakle, genetika je znanost o nasljeđu i njegovoj realizaciji u razvoju, o obrascima nasljeđivanja genetski fiksiranih osobina. Nasljeđe se može definirati kao biološki proces koji uzrokuje sličnosti između roditelja i potomaka. Koncept nasljeđivanja prema ME Lobashev uključuje četiri skupine fenomena: organizaciju genetskog materijala, njegovu ekspresiju, reprodukciju (replikaciju) i prelazak iz generacije u generaciju.  Dakle, genetika ujedinjuje embriologiju i razvojnu biologiju, morfologiju i fiziologiju u jednu cjelinu, ujedinjuje se u jednu znanost - biologiju.

Drugi problem genetike je problem varijabilnosti uobičajen za bilo koji tip genotipa.

Praktično značenje genetike je također vrlo veliko služi kao teorijska osnova za odabir korisnih mikroorganizama, kultiviranih biljaka i domaćih životinja.

Takve snažne znanosti kao što su biotehnologija, genetski inženjering i molekularna biologija izrasle su iz genetike. Teško je precijeniti ulogu genetike u razvoju medicine. Glavni dijelovi moderne genetike su: citogenetika, molekularna genetika, mutageneza, populacija, evolucijska i ekološka genetika, fiziološka genetika, genetika individualnog razvoja, genetika ponašanja i dr. Sekcije privatne genetike: genetika mikroorganizama, biljna genetika, životinjska genetika, ljudska genetika.

2. Kratka povijest razvoja ideja nasljedstvo

Zapravo, sve do početka 20. stoljeća hipoteze o mehanizmima nasljeđivanja bile su spekulativne. Prve ideje o mehanizmima nasljeđivanja izrazili su stari Grci do V. stoljeća prije Krista, prije svega Hipokrata., Prema njegovim riječima, seksualne sklonosti (tj. U našem razumijevanju jajeta i sperme) uključene u oplodnju, formiraju se uz sudjelovanje svih dijelova tijela, što rezultira znakovima roditelja koji se izravno prenose na potomke, a zdravi organi opskrbljuju zdravim reproduktivnim materijalom, a nezdravim - nezdravo. To je teorija izravnog nasljeđivanja osobina.

Aristotel (IV. St. Pr. Kr.)izrazio je malo drugačiji pogled: smatrao je da se seksualne tendencije uključene u oplodnju ne proizvode izravno iz relevantnih organa, već iz potrebnih hranjivih tvari

za ta tijela. To je teorija indirektnog nasljeđivanja.

Mnogo godina kasnije, na prijelazu iz 18-19 stoljeća, autor teorije evolucije
  JB Lamarck je upotrijebio Hipokrata kako bi izgradio svoju teoriju prenošenja na buduće nove značajke stečene tijekom života.

Teorija pangeneze koju je razvio Charles Darwin 1868. također se temelji na Hipokratovoj ideji. Prema Darwinu, iz svih stanica
  tijelo je odvojeno sitnim česticama - "gemmuly", koje,
  cirkulirajući krvotokom kroz vaskularni sustav tijela, do genitalija
  stanica. Zatim, nakon spajanja tih stanica, tijekom razvoja organizma sljedećeg
  generacije gemuma se pretvaraju u stanice tipa iz kojeg potječu,
  sa svim značajkama stečenim tijekom života roditelja.Odraz ideja o prijenosu nasljednosti kroz "krv" jest postojanje izraza u mnogim jezicima: "plava krv", "aristokratska krv", "polu-krv", itd.

Godine 1871. engleski liječnik F. Galton (F. Galton), rođak
  Charles Darwin opovrgnuo je svog velikog rođaka.Prolio je krv crnih zečeva bijelim, a zatim je prekrižio bijelu. U tri generacije, "nije našao ni najmanji trag kršenja čistoće srebrno-bijele pasmine." Ovi podaci su pokazali da u krvi zečeva barem nema gemula.

Osamdesetih godina 19. stoljeća Augustus Weismann nije se složio s teorijom pangeneze.
  (A. Weismann). Ponudio je svoje hipoteza prema kojoj u tijelu postoje dvije vrste stanica: somatska i posebna nasljedna supstanca, koju je nazvao "germplazmom", koja je potpuno prisutna samo u zametnim stanicama.

Suvremena genetika - znanost o nasljednosti i varijabilnosti organizama - trenutno prolazi kroz kvalitativno novu fazu svog razvoja, vezanu uz proučavanje molekularnih osnova strukture i funkcioniranja gena i genoma, problema genetskog inženjeringa i njegove primjene u medicini, biološkoj industriji, poljoprivredi i drugim područjima znanosti i praksi.

Povijest genetike uvjetno je podijeljena u tri faze. Prva faza klasične genetike (1880. - 1930.) povezana je s stvaranjem teorije diskretne nasljednosti (Mendelizam) i kromosomske teorije nasljednosti (rad Morgana i njegove škole). Druga faza (1930. - 1953.) - produbljivanje principa klasične genetike i revizija niza njegovih odredbi, istraživanje mutacijske varijabilnosti, dokaz kompleksne strukture gena i genetske uloge molekula deoksiribonukleinske kiseline (DNA) kao materijalne osnove nasljednosti u ćeliji. Treća faza započinje 1953. godine, kada je opisana struktura DNA i njenih svojstava, započinje i nastavlja se rad na izolaciji DNA i RNA i tumačenju genetskog koda.  Posljednjih godina aktivno su proučavane molekularne osnove strukture i funkcioniranja genoma, uspostavljene su potpune nukleotidne sekvence genoma brojnih organizama, uključujući i ljude, te su provedena intenzivna istraživanja u području genetskog inženjeringa. Pristupi modernoj genetici opisani su u 18. i posebno u 19. stoljeću. Praktičari uzgajivača kao što su
  O. Sazhre i S. Naudin u Francuskoj, A. Gershner u Njemačkoj, T. Knight u Engleskoj skrenuo je pozornost na činjenicu da znakovi jednog od roditelja prevladavaju u potomcima hibrida. P. Luke u Francuskoj dao je slična zapažanja o nasljeđivanju različitih osobina kod ljudi.

Zapravo, svi se oni mogu smatrati neposrednim prethodnicima Mendela. Međutim, samo Mendel je mogao duboko razmišljati i provoditi planirane eksperimente. Već je u početnom stadiju rada shvatio da u pokusu moraju biti ispunjena dva uvjeta: biljke moraju imati stalne razlikovne karakteristike, a hibridi moraju biti zaštićeni od utjecaja stranog polena.  Takvi su uvjeti zadovoljni rodom Pisum(graška). Konstantnost simptoma prethodno je provjeravana dvije godine. To su bili sljedeći znakovi: "razlike u duljini i boji stabljike, u veličini i obliku lišća, u položaju, boji i veličini cvijeća, u duljini cvjetnih mladica, u boji, obliku i veličini mahuna, u obliku i veličini sjemena, u boji sjemenske prevlake. i proteina. " Neki od njih nisu bili dovoljno kontrastni i nije s njima nastavio raditi. Ostala su samo 7 znakova. "Svaki od ovih 7 znakova hibrida je ili potpuno identičan s jednom od dvije karakteristične značajke glavnih oblika, tako da druga izbjegava promatranje, ili je toliko slična prvom da je nemoguće utvrditi točnu razliku između njih." Znakovi koji "ulaze u hibridne spojeve potpuno su nepromijenjeni ... označeni su kao dominantni, a oni koji postaju latentni tijekom hibridizacije su recesivni." Prema Mendelovim opažanjima, "potpuno neovisno o tome pripada li dominantna osobina biljci sjemena ili peludi, hibridna forma ostaje ista u oba slučaja."

Dakle, mendelova zasluga je da je izdvojio diskretne osobine iz kontinuirane karakterizacije biljaka, otkrio konstantnost i kontrast njihove manifestacije, te uveo koncept dominacije i recesije.Sve ove tehnike kasnije su ušle u bilo koju hibridološku analizu bilo kojeg organizma.

Kao rezultat križanja biljaka s dva para kontrastnih znakova, Mendel je otkrio da je svaka od njih naslijeđena neovisno od druge. Ovi znakovi su kontrastni i ne gube se tijekom hibridizacije.

Mendelovo djelo nije moglo zanimati suvremenike i nije utjecalo na koncepte nasljednosti koje su bile uobičajene krajem 19. stoljeća.

Sekundarno otkriće zakona Mendela 1900. godine od strane Hugha de Vriesa (N. de Vries) u Nizozemskoj, Karl Correns u Njemačkoj i Ericha Cermaka u Austriji odobrili su ideje o postojanju diskretnih nasljednih čimbenika.Svijet je već bio spreman prihvatiti novu genetiku. Počela je njegova trijumfalna povorka. Provjerili su valjanost zakona nasljeđivanja prema Mendelu (mendelirovanii) na sve više novih biljaka i životinja i dobivali su dosljednu potvrdu. Sve iznimke od pravila brzo su se razvile u nove pojave opće teorije nasljednosti.

Godine 1906. Englez William Batson (W. Bateson) predložio je izraz "genetika" (od latinskog "geneticos" - koji se odnosi na podrijetlo ili "geneo" - mrijest, ili "genos" - rod, rođenje, loza).

Godine 1909. Dane Wilhelm Johansen (W. Iohanssen) predložio je izraze "gen", "genotip" i "fenotip".

No, ubrzo nakon 1900. godine, postavilo se pitanje, što je gen i gdje se nalazi u ćeliji? više krajem 19. stoljeća Augustus Weismann je sugerirao da bi "germplazma" koju je pretpostavio trebala biti materijal kromosoma. Godine 1903. njemački biolog Theodore Boveri (T. Boveri) i student na Sveučilištu Columbia, William Sutton, koji su radili u laboratoriju američkog citologa E. B. Wilson je, neovisno jedan o drugom, sugerirao da dobro poznato ponašanje kromosoma tijekom sazrijevanja zametnih stanica, kao i tijekom oplodnje, omogućuje da objasnimo prirodu razdvajanja nasljednih jedinica, pretpostavljene Mendelovom teorijom, tj. prema njihovom mišljenju, geni moraju biti u kromosomima.

Godine 1906, engleska genetika U Batsonu i R. Pennetu, u pokusima sa slatkim graškom, otkrili su povezanost nasljednih osobina, a drugi engleski genetičar L. Doncaster, također 1906. godine, u pokusima s leptirom s moljcem od ogrozda, otkrio je seksualno nasljedstvo.Na prvi pogled, i ti i drugi podaci očito se ne uklapaju u Mendelove zakone nasljeđivanja. Međutim, ova kontradikcija se lako eliminira ako se zamisli da su geni povezani s jednim od kromosoma.

Od 1910. započeli su eksperimenti skupine Thomasa Hunta Morgana (T.N. Morgan). Zajedno sa svojim učenicima Alfredom Startevantom
  (A. Sturtevant), Calvin Bridges (S. Bridges) i Herman Meller
  (N. Muller), koji je postao utemeljitelj genetike zajedno s Morganom, formulirao je sredinom 1920-ih kromosomska teorija  nasljednost, prema kojoj se geni nalaze u kromosomima "poput kuglica na žici". Utvrdili su red, pa čak i udaljenost između gena. Upravo je Morgan uveo voćnu muhu Drosophila kao objekt u genetska istraživanja. ( Drosophila melanogaster).

Godine 1929., A.S. Serebrovsky i N.P. Dubinin, još uvijek ne znajući što je gen, na temelju rezultata vlastitih istraživanja zaključio je svoju djeljivost.

Nova faza u razvoju genetike započela je tridesetih i četrdesetih godina 20. stoljeća: J. Beadle i E. Tatum (E. Beadle) zaključili su da svaki gen određuje sintezu jednog enzima. Predložili su formulu: "Jedan gen - jedan enzim", ili kasnije, nakon pojašnjenja: "jedan gen - jedan protein", ili "jedan gen - jedan polipeptid".

Godine 1944., kao rezultat transformacije u bakterijama, O. Avery, C. MacLeod i M. McCarthy (OT Avery, CM. MacLeod, M. McCarty) pokazali su da je DNA transformirajući agens u pneumokocima i, stoga, komponenta kromosoma i nositelj nasljednih informacija.

Otprilike u isto vrijeme, pokazalo se da njihova nukleinska kiselina služi kao zarazni element virusa.

Godine 1952. J. Lederberg i M. Zinder (J. Lederberg, M. Zinder) otkrili su fenomen transdukcije, tj. prijenosa gena domaćina, čime se demonstrira uloga DNA u provedbi nasljednosti.

Novi stupanj razvoja genetike započinje dekodiranjem strukture DNA od Jamesa Watsona i (J. D. Watson, b. 1928, F. Crick, b. 1916), koji sumira podatke rendgenske analize dobivene od Morrisa Wilkinsa i Rosalinda Franklina.

Ova faza razvoja genetike bogata je izvanrednim otkrićima, posebno ona velika koja je povezana s dekodiranjem genetskog koda (S. Ochoa i M. Nirenberg u SAD-u, F. Creek u Engleskoj). Godine 1969. u SAD-u G. Khoran i njegovi kolege kemijski su sintetizirali prvi gen.

Dovoljnost znanja o mehanizmima nasljednosti dovela je do razvoja nove znanosti - genetskog inženjeringa. Koristeći genetski modificirane tehnike, mnogi živi organizmi izlučuju i proučavaju gene, prenose gene iz jednog organizma u drugi.

Godine 1976. izolirana je i klonirana DNA pokretnih elemenata genoma (GP Georgiev s suradnicima u SSSR-u, D. Hogness sa suradnicima u SAD-u). Od 1982., koristeći mobilne elemente genoma kao vektor koji sadrži jedan ili drugi gen, pokrenuti su eksperimenti transformacije Drosophile (J. Rubin, A. Spradling, USA).

Kraj 1980-ih - 1990-ih karakterizira nevidjena aktivnost genetičara u dešifriranju razvojnih procesa provedenih pod kontrolom gena (E. Lewis, S. Nusslein-Volhard, E. Wieshaus, W. Gehring,
  A. Garcia-Bellido, D. Hogness).

Doprinos znanstvenika razvoju genetike

U SSSR-u, zlatno doba genetike započelo je ubrzo nakon Oktobarske revolucije 1917. godine. Sredinom tridesetih godina, prema mnogim suvremenim znanstvenicima, sovjetska genetika je nesumnjivo zauzela drugo mjesto u svijetu nakon Sjedinjenih Država.

Najveća figura ruske genetike bila je i ostat će dugo vremena, N.I. Vavilov, koji je otkrio paralelnost nasljedne varijabilnosti u biljkama (1922.) i središta porijekla kultiviranih biljaka (1927.). Zasluge Vavilova tijekom njegova života cijenili su njegovi suvremenici. Njegovo ime stavljeno je na naslovnicu glavnog u to vrijeme genetskog časopisa "Heredity" zajedno s imenima drugih glavnih genetičara u svijetu.

NK Koltsov, voditelj moskovske škole genetičara, predložio je 1935. hipotezu o matričnom načelu reprodukcije gena i predložio ideju da svi geni u kromosomu predstavljaju jednu gigantsku molekulu.

A.S.Serebrovsky i N.P. Dubinin su 1929. godine prvi put pokazali složenu organizaciju gena.

SS Chetverikov je 1926. postavio temelje eksperimentalne genetike populacija. AS Serebrovsky (1940) predložio je jedinstvenu biološku metodu za suzbijanje štetočina poljoprivrede.

YA Filipchenko je tijekom svog kratkog života dao izuzetan doprinos genetici biljaka i domaćih životinja, GD. Karpechenko je prvi put dobio intergeneričke biljne hibride.

GA Levitsky je bio izvanredan citogenetičar.

GA Nadson i G.S. Filippov je prvi put 1925. izazvao mutacije pomoću rendgenskih zraka.

Može se navesti ogroman popis imena istaknutih svjetskih znanstvenika: B.L. Astaurov, I.A. Rappoport, A.A. Prokofiev-Belgovskaya, M.L. Belgovsky, P.F. Rokitsky, N.V. Timofeev-Resovskiy, F.G. Dobzhansky, B. Ephrussi, M.E. Lobashev, V.V. Šećeri. U tadašnjim ruskim laboratorijima radili su mnogi istaknuti znanstvenici: W. Batson, S. Harland i KD. Darlington iz Engleske, E. Baur i R. Goldschmidt iz Njemačke, C. Bridges, L. Dann i G. Meller iz SAD-a,
  D. Kostov iz Bugarske.

Situacija se počela pogoršavati krajem dvadesetih godina, kada su neki neomarmari počeli aktivno braniti teoriju nasljeđivanja stečenog tijekom života svojstava organizma. Ovi neomarmari su dobili značajnu pomoć od skupine marksističkih filozofa, poput M. B. Mitin i P.F. Yudin, koji je izjavio da Lamarckova teorija odgovara osnovnim postavkama dijalektičkog materijalizma. Njihovi protivnici bili su optuženi za "idealizam", u smislu da poriču mogućnost utjecaja vanjskog okruženja na nasljednost. Vlada je snažno podupirala lamarkiste, čak je pozvala poznatog autrijskog lamarkista Paula Kamerera da zauzme visoko mjesto u sovjetskoj biološkoj znanosti. Mnoge genetike prosvjedovale su protiv podataka P. Kamerera (N.K. Koltsov, A.S. Serebrovsky, Y.A. Filipchenko, M.L. Levin, S.G. Levit, S.S. Chetverikov).

S druge strane, vlada je kritizirala te znanstvenike. Godine 1929., nakon samoubojstva P. Kamerera, koji je saznao za izlaganje njegovog znanstvenog lažnog djela, S.S. Chetverikov i njegov postdiplomac PF Rokitsky je uhićen. Chetverikov je bio protjeran na Ural, zatim se mogao preseliti u Vladimir, zatim u Gorky, ali u Moskvu mu je put bio zatvoren.

Sredinom tridesetih godina ponovno su se razgovori nastavili, ali uz sudjelovanje TD-a koji je ubrzano stjecao snagu Lisenko. ITD Lysenko se temeljio na sljedećim postulatima:

1. On je porekao postojanje gena, proglašavajući ih izumom buržoaskih idealističkih znanstvenika. Kromosomi, prema njegovom mišljenju, nisu imali nikakve veze s nasljednošću. On je zanijekao Mendelove zakone, smatrajući ih "izumom katoličkog redovnika".

2. Lysenko je sigurno prihvatio ideju nasljeđivanja stečenih osobina i negirao ulogu selekcije u evoluciji, koju je smatrao "Darwinovom pogreškom".

3. Lysenko vjeruje da se jedna vrsta iznenada, kao rezultat skoka, može pretvoriti u drugu, na primjer, brezu u johu, zob u pšenicu, kukavicu u kokoš.

Lysenko nikada nije eksperimentalno ispitivao svoje ideje niti uspoređivao s književnim podacima. Izjavio je da je izvor njegovog znanja djelo I.V. Michurin i KA Timiryazev, kao i "klasici marksizma". Na temelju tog "znanja", on je predložio recepte za brzo poboljšanje poljoprivrede u cjelini, brzog uzgoja vrijednih biljnih sorti - u 2-3 godine, dok metode temeljene na zakonima Weismann-Mendel-Morgan zahtijevaju 10-15 godina rada ,

Staljin je podržao Lysenka. On je počeo njegov brz napredak na karijeri ljestvici: u 1934 - akademik Akademije znanosti Ukrajine, 1935 akademik Akademije poljoprivrednih znanosti, u 1938 - predsjednik ove Akademije, 1939 - akademik Akademije znanosti SSSR-a. Nakon uhićenja Vavilova 1940. godine, Lysenko je postao ravnatelj Instituta za genetiku Akademije znanosti SSSR-a. Od 1937. do 1966. Lysenko - zamjenik Vrhovnog sovjeta SSSR-a i zamjenik predsjednika. Dobitnik je državne nagrade i najmanje osam puta nositelj Reda Lenjina, a 1945. postaje heroj socijalističkog rada.

Lysenkova desna ruka bila je moralno raspadajuća vrsta -
  II Prezent, bivši odvjetnik. Dao je "ideološki verificirana" objašnjenja Lysenkovih bioloških teorija.

Krajem 1936. i 1938. godine održane su javne rasprave u organizaciji filozofa M. B. Mitin - urednik časopisa "Pod zastavom marksizma". Stranu genetičara podržao je budući nobelovac G. Möller, kao i A.R. Zhebrak, N.I. Vavilov i N.P. Dubinin. Međutim, već u ovoj fazi, znanstvena strana rasprave nije zanimala ni Lysenkoiste ni vladare SSSR-a koji su ih podržavali. Ubrzo nakon posljednje rasprave (1940.) Vavilov je uhićen i umro u planinskom zatvoru. Saratov od iscrpljenosti. Mjesto njegova groba još nije poznato.

Godine 1939. zli članak protiv N.K. Koltsov se pojavio u Pravdi. Tada je postojala komisija koja je uključivala Lysenka, na čijem je čelu
  NK Koltsov institut za eksperimentalnu biologiju (sada Institut za razvojnu biologiju Ruske akademije znanosti. NK Koltsov). Na temelju zaključka komisije Koltsov je smijenjen s mjesta direktora. Nekoliko mjeseci kasnije umro je od infarkta miokarda. Nakon uhićenja Vavilova, uslijedio je val uhićenja među drugim genetičarima. GA je ubijen u prostorijama za mučenje. Levitsky u dobi od 64 godine, GD Karpechenko u dobi od 43 godine, G.K. Maester, druga genetika: N.K. Belyaev, S.G. Levit, I. Agol, M. Levin.

Apoteoza Lysenkostalove moći je zloglasni kolovoz
  Sjednica Akademije poljoprivrednih znanosti 1948. Cijeli postupak ovog sastanka
  bila je farsa, posebno pripremljena za razbijanje genetike. Oni od rijetkih genetičara koji su, znajući da je to farsa, otišli i izrekli svoje posljednje riječi u obrani genetike, divni su. Evo njihovih imena: I.A. Rapoport, MM Zavadovsky, SI. Alikhanyan, I.A. Polyakov, P.M. Zhukovsky, I.I. Schmalhausen, A.R. Gebrak, B.C. Nemchinov.

Neki od njih to nisu mogli podnijeti, a na kraju sesije su se pokvarili, povlačeći se od genetike, očito nakon što je Lysenko izjavio da je to drug. Staljin je pročitao i u potpunosti odobrio svoje izvješće o porazu genetike. Svi su izgubili posao, osim I.A. Rapoport, koji je, kao ratni heroj, ostao sam.

Odmah nakon sjednice Akademije poljoprivrednih znanosti u kolovozu 1948. sastavljeni su popisi prema kojima su mnogi genetski znanstvenici otpušteni sa sveučilišta i akademskih institucija. Iz časopisa koji su izvukli stranice na kojima su bili članci genetičara, u člancima su izbrisali riječi "gen", "genetika", "kromosom". Mnogi znanstvenici su poslani na linkove.

Neki znanstvenici, na primjer Dubinin, Lobashev, Prokofyeva-Belgovskaya, uspjeli su preživjeti bez odricanja od uvjerenja, zahvaljujući promjeni znanstvene specijalizacije; Dubinin je radio nekoliko godina kao ornitolog, Lobashev kao fiziolog i Prokofiev-Bel'govskaya kao mikrobiolog. I Z.S. Nicoro - pijanist u kinu.

Nakon Staljinove smrti počeo je spor oporavak genetike. Razbacane publikacije počele su se pojavljivati ​​kritizirajući Lysenka. Prvo, autori su bili kemičari i fizičari, a zatim su im se pridružili biolozi (Sukachev, Lyubishchev, Medvedev, Kirpichnikov).

Odlučujuća promjena dogodila se 1957. godine. ME Lobashev je počeo čitati genetiku na Lenjingradskom sveučilištu, u Novosibirsku iste godine.
  MA Lavrentjev je odlučio osnovati Institut za citologiju i genetiku u strukturi Sibirskog ogranka Akademije znanosti SSSR-a. Na Sveučilištu u Kijevu PK je počela čitati genetiku. Shkvarnikov od 1958. IV Kurchatov je organizirao radiobiološki odjel (sada Institut za molekularnu genetiku Ruske akademije znanosti) u svom super-tajnom Institutu za atomsku energiju. Međutim, sve do 1965. bilo je nemoguće negativno spomenuti sjednicu Akademije poljoprivrednih znanosti 1948. o podučavanju genetike na Državnom sveučilištu u Lenjingradu, o izgradnji Instituta u Novosibirsku, o pripremi Lobaševljevog prvog poslijeratnog udžbenika genetike. Sve je to učinjeno na polu-pravnoj razini.

Štoviše, pojavila se nova "briljantna socijalistička ideja": nepismena penzionerka OB Lepeshinskaya je rekla da stanice ne nastaju mitotičkom podjelom prema principu Cellula e cellula R. Virchow, već izravno iz "žive tvari" - na primjer, iz trulog žumanjka. Princip Virkhova proglašen je "izumom buržoaskog idealista". Lysenko je sa svojom bandom podržao Lepeshinskaya.

Predložena je još jedna "teorija" koju je podržao Lysenko
  vojnik Boshyan, koji je vjerovao da se virusi mogu pretvoriti u bakterije i obrnuto.

Zanimljivo je usporediti ono što je učinjeno 50-ih godina prošlog stoljeća u inozemstvu iu Rusiji: dešifrirati strukturu DNK i genetski kod tamo i srednjovjekovni lov na vještice. Kako se dogodilo da je stara umirovljenica preuzela "umove" "biologa" i vladara Rusije? Ne samo zato što spomen-ploča još uvijek visi na zidu Kuće na obali u Moskvi: "U ovoj kući su živjeli ... i OB Lepeshinskaya - drugovi VI Lenjina."

Prema jednom od aktivnih sljedbenika Lysenka i Lepeshinskaya, A.N. Studitsky, napravljen prije nekoliko godina, "Lysenko je odgodio razvoj genetike za 40 godina."

Osim pokusa na hibridizaciji biljaka u XVIII. Stoljeću, prvi radovi o genetici u Rusiji započeli su početkom XX. Stoljeća. i na eksperimentalnim poljoprivrednim postajama i među sveučilišnim biolozima, uglavnom onima koji su uključeni u eksperimentalnu botaniku i zoologiju. Nakon revolucije i građanskog rata 1917-1922. počeo je brzi organizacijski razvoj znanosti. Ljudska genetika u fazi formiranja u našoj je zemlji određena u duhu tog vremena - eugenike. Rasprava o mogućnostima eugenike, koja se poklopila s početkom i ubrzanim razvojem genetskih istraživanja u Rusiji, temeljila se na tradiciji ruske medicine i biologije. Ova okolnost učinila je ruski eugenički pokret jedinstvenim: njegove aktivnosti, u režiji N.K. Koltsov i Yu.A. Filipchenko, izgrađen je oko istraživačkog programa F. Galtona, čiji je cilj bio otkriti činjenice ljudskog nasljeđa i relativnu ulogu nasljedstva i okoliša u razvoju različitih osobina. NK Koltsov, Yu.A. Filipchenko i njihovi sljedbenici razgovarali su o problemima ljudske genetike i medicinske genetike, uključujući i populacijski aspekt problema. Zahvaljujući tim značajkama ruskog eugeničkog pokreta, 30-ih godina stvoreni su čvrsti temelji medicinske genetike.

Krajem tridesetih godina prošlog stoljeća u SSSR-u je stvorena razgranata mreža istraživačkih instituta i eksperimentalnih postaja (i na Akademiji znanosti SSSR-a i na sveučilišnoj akademiji poljoprivrednih znanosti Lenjina), kao i na sveučilišnim odjelima za genetiku. Važan korak u oblikovanju genetike kao autonomnog polja istraživanja bilo je rješavanje niza odgojnih zadaća i formiranje u proljeće 1928. Društva za proučavanje rasne patologije i geografske raspodjele bolesti. Novo društvo, koje ima širok spektar interesa, predstavljalo je skicu budućnosti Medicinskog genetskog instituta. Kasnije ga je osnovao Solomon Grigorijević Levit (1894–1938). Godine 1930. ured je proširen na Odjel za genetiku na Medicinsko-biološkom institutu (MBI). Levit je postao direktor instituta i preusmjerio ga na ljudsku genetiku. Od jeseni 1932. Medicinsko-biološki institut (nakon 8-mjesečnog odmora) ponovno se fokusirao na razvoj problema biologije, patologije i ljudske psihologije kroz primjenu najnovijih dostignuća u genetici i srodnim disciplinama (citologija, razvojna mehanika, evolucijska nastava). na tri kreveta: klinički i genetski, blizanacki i citološki.

Vodeći trendovi bili su N. I. Vavilov, N. K. Koltsov, A. S. Serebrovsky, S. S. Chetverikov i dr. U SSSR-u su objavljeni prijevodi radova stranih genetičara, uključujući T. Morgan, G. Moeller, niz genetičara. sudjelovao u međunarodnim znanstvenim programima razmjene. Američki genetičar G. Möller radio je u SSSR-u (1934-1937), sovjetski genetičari su radili u inozemstvu. NV Timofeev-Resovsky - u Njemačkoj (od 1925.), F.G. Dobrzhansky - u SAD-u (od 1927.).

Među radovima domaćih znanstvenika objavljenih u tom razdoblju, treba spomenuti monografiju Levita "Problem ljudske dominacije". Dokazana je činjenica oštre fenotipske varijabilnosti većine patoloških mutantnih ljudskih gena. Leviticus je zaključio da su ljudski patološki geni, uglavnom, uvjetno dominantni i da imaju nisku manifestaciju u heterozigotu. Ovakav zaključak Levita je u suprotnosti s teorijom Fisherove evolucije, prema kojoj su ponovno nastali mutantni geni recesivni. Međutim, u svjetlu djela škole S.S. Chetverikova i S.N.Davydenkova dvadesetih i tridesetih godina. Levitovu hipotezu treba priznati kao adekvatniju. Osoblje MBI-a prevelo je na ruski Fisher-ovu pionirsku knjigu, Genetsku teoriju prirodne selekcije, koja je uključivala izjavu njegove teorije o evoluciji dominacije, ali je uklonila eugenička poglavlja iz prijevoda. Autor je bio zainteresiran za ovaj prijevod; O materijalima knjige široko se raspravljalo i ozbiljno komentirali.

MBI pridaje veliku važnost ispitivanju jednojajčanih i blizanaca. Krajem 1933. uhvaćeno je 600 pari blizanaca, u proljeće 1934. 700 parova, au proljeće 1937. bilo je 1700 parova (po opsegu posla Levitski institut bio je na prvom mjestu u svijetu). Blizance su proučavali liječnici svih specijalnosti; djeci je osigurana potrebna medicinska skrb; na MBI-ju je radio dječji vrtić (za 7 pari blizanaca, 1933.); na prijedlog SGLevita, pet parova blizanaca studiralo je na konzervatoriju (kako bi se utvrdile učinkovite metode poučavanja). Do 1933., primjena metode dvostrukog davanja rezultirala je razjašnjavanjem uloge nasljednosti i okoliša u fiziologiji i patologiji djeteta, varijabilnosti elektrokardiograma, nekih mentalnih znakova itd. Drugi skup pitanja odnosio se na povezanost različitih funkcija i karakteristika organizma; treći je bio posvećen razjašnjavanju komparativne učinkovitosti različitih načina učenja i prikladnosti određenog utjecaja. N.S. Četverikov i M.V. Ignatiev sudjelovali su u razvoju varijacijsko-statističkih metoda za interpretaciju dobivenih podataka. Napravljen je pokušaj točnog kvantificiranja uloge čimbenika nasljednosti i utjecaja na okoliš, i stvaranje međusobne korelacije unutar obitelji, a ne stvaranje istih. Sve je to imalo važne teorijske i praktične implikacije.

Među konkretnim radovima MBI-a došlo je do izvanrednog teorijskog istraživanja V.P. Efroimson 1932. Analizirajući ravnotežu između nakupljanja mutacija i intenziteta selekcije, izračunao je brzinu mutacijskog procesa kod ljudi. Uskoro je VP Efroimson uhićen zbog političkih optužbi, a 1933. osuđen od strane OGPU-a u skladu s čl. 58-1 za tri godine ITL. Preko svog oca prebacio je iz zatvora tekst za čitanje na seminaru. Članak nije objavljen. Haldane je tada samostalno obavio sličan posao. SG Levit i drugi govornici, od kojih su svaki dali izvorni doprinos zajedničkom cilju, identificirali su temu novog autonomnog područja istraživanja. Dana 15. svibnja 1934. nova znanost dobila je legitimno ime: "medicinska genetika".

1930-ih u redovima genetičara i uzgajivača došlo je do rascjepa vezanog uz energetsku aktivnost ETC. Lisenko. Na inicijativu genetičara održan je niz rasprava (najvećih 1936. i 1939.) s ciljem suzbijanja Lysenkovog pristupa. Na prijelazu iz 1930-1940. uhićeni su brojni istaknuti genetičari, mnogi su ustrijeljeni ili umrli u zatvorima, uključujući N. Vavilova, izvanrednog ruskog biologa i autora suvremene teorije selekcije; razvio je doktrinu središta porijekla kultiviranih biljaka; formulirao zakon homolognih nizova; razvio teoriju forme kao sustava.

Godine 1948. na sjednici Akademije poljoprivrednih znanosti u kolovozu. D. Lysenko, uz potporu I.V. Staljin je objavio genetiku pseudoznanosti. Lysenko je iskoristio nesposobnost stranačkog vodstva u znanosti, "obećavajući stranci" brzo stvaranje novih visoko produktivnih sorti žita ("razgranata pšenica"), itd. Od tog trenutka počelo je razdoblje progona genetike, koje se nazivalo Lysenkoism i nastavljalo se sve do N.S. , Hruščov s mjesta glavnog tajnika Središnjeg odbora CPSU 1964 Lysenko i njegovi pristaše stekli su kontrolu nad institutima Odjela za biologiju Akademije znanosti SSSR-a, Akademije poljoprivrednih znanosti i sveučilišnih odjela. Objavljeni su novi udžbenici za škole i sveučilišta, napisani iz pozicije "Michurinsky biology". Genetika je bila prisiljena napustiti svoje znanstvene aktivnosti ili radikalno promijeniti profil rada. Neki su uspjeli nastaviti istraživanja o genetici u okviru programa za proučavanje radijacijskih i kemijskih opasnosti izvan organizacija koje kontrolira ETC. Lysenko i njegove pristaše.

Nakon otkrića i dekodiranja strukture DNA, fizičke baze gena (1953.), obnova genetike započela je sredinom 1960-ih. Ministar obrazovanja RSFSR V.N. Stoletov je inicirao široku raspravu između lysenkoista i genetičara, zbog čega su objavljena mnoga nova djela o genetici. Godine 1963, M.Ye. Lobasheva "Genetika", koja je kasnije prošla kroz nekoliko izdanja. Uskoro se pojavio novi školski udžbenik "Opća biologija", koji je uređivao Yu.Polyansky, koji se i danas koristi zajedno s drugima. Godine 1964., prije ukidanja zabrane genetike, objavljen je prvi moderni domaći udžbenik Efroimsona, Uvod u medicinsku genetiku. Godine 1969. organiziran je Institut za medicinsku genetiku Akademije medicinskih znanosti SSSR-a, čija je jezgra bilo osoblje N.V. Timofeev-Resovskogo i laboratoriji Prokofieva-Belgovskoy i Efroimson. Postojala je neka vrsta nasljednika Instituta za medicinsku genetiku. Prilikom organiziranja novog IMG-a bilo je planirano da se izradi poseban časopis, ali plan nije proveden. Prvi časopis iz 1930-ih posvećen proučavanju čovjeka (“Čovjek”) nastao je 1990. godine na Institutu za čovjeka Akademije znanosti SSSR-a.

Stoga su domaći istraživači značajno doprinijeli razvoju ovog dijela biologije kao genetike. Taj je doprinos mogao biti još značajniji da su stvorili jednako povoljne uvjete za razvoj vlastitih izvornih ideja, ali i stranih genetičara, što je očito jedan od razloga što moderna ruska genetika zaostaje za zapadnom znanošću u svom razvoju.



Iako je povijest genetike započela u XIX stoljeću, čak su i drevni ljudi primijetili da životinje i biljke prenose svoje osobine u nizu generacija. Drugim riječima, bilo je očito da nasljeđe postoji u prirodi. Međutim, pojedinačni znakovi mogu varirati. To jest, osim nasljednosti u prirodi postoji i varijabilnost. Nasljednost i varijabilnost spadaju u osnovna svojstva žive tvari. Dugo vremena (sve do XIX-XX stoljeća) od čovjeka je skriven pravi razlog njihova postojanja. To je dovelo do niza hipoteza, koje se mogu podijeliti u dvije vrste: izravno nasljeđivanje i neizravno nasljeđivanje.

pristaše izravno nasljeđivanje (Hipokrat, Lamark, Darvin i drugi) pretpostavili su da tijelo kćeri preko određenih tvari (gemuls prema Darwinu), sakupljeno u genitalnim proizvodima, prenosi informacije iz svakog organa i svakog dijela tijela roditeljskog organizma. Prema Lamarcku, slijedi da će se oštećenje ili jaki razvoj organa prenijeti izravno na sljedeću generaciju. hipoteze neizravno nasljeđivanje  (Aristotel u 4. stoljeću prije Krista, Weisman u 19. stoljeću) tvrdio je da se spolni proizvodi formiraju odvojeno u tijelu i "ne znaju" o promjenama u tijelima tijela.

U svakom slučaju, obje hipoteze tražile su "supstrat" ​​nasljednosti i varijabilnosti.

Povijest genetike kao znanosti započela je radom Gregora Mendela (1822.-1884.), Koji je 60-ih godina proveo sustavne i brojne pokuse na grašku, uspostavio niz obrazaca nasljeđivanja, prvi sugerirao organizaciju nasljednog materijala. Ispravan izbor predmeta istraživanja, proučavane osobine i znanstvena sreća omogućili su mu da formulira tri zakona:

Mendel je shvatio da je nasljedni materijal diskretan, predstavljen pojedinačnim stvaranjima koja se prenose na potomstvo. Osim toga, svaki je depozit odgovoran za razvoj specifične osobine tijela. Simptom daje par prekursora koji dolaze s klicama oba roditelja.

U to vrijeme, Mendelovo znanstveno otkriće nije pridalo veliku važnost. Njegove zakone je početkom 20. stoljeća ponovno otkrio nekoliko znanstvenika o raznim biljkama i životinjama.

1880. godine opisane su mitoza i mejoza, tijekom kojih se kromosomi redovito dijele između stanica kćeri. Početkom 20. stoljeća T. Bowery i W. Setton zaključili su da kontinuitet svojstava među generacijama organizama određen je kontinuitetom njihovih kromosoma, To jest, u ovom vremenskom razdoblju, znanstveni svijet je razumio strukture u kojima leži "supstrat" ​​nasljedstva.

W. Batson je otkriven zakon o čistoći gameta, a znanost o nasljednosti i varijabilnosti po prvi put u povijesti imenovala ga je genetika, V. Johannsen uveo je koncept znanosti (1909) genotip i fenotip, Tada su to već shvatili znanstvenici gen je elementarni nasljedni faktor, Ali njegova kemijska priroda još nije bila poznata.

Godine 1906. otvorena je fenomen kvačila genauključujući nasljeđivanje osobina, Koncept genotipa naglašava da geni organizma nisu samo skup nezavisnih jedinica nasljednosti, oni tvore sustav u kojem se promatraju određene zavisnosti.

Paralelno s proučavanjem nasljednosti, došlo je do otkrića zakona varijabilnosti. De Vries je 1901. godine postavio temelje za teoriju mutacijske varijabilnosti povezane s pojavom promjena u kromosomima, što dovodi do promjena u osobinama. Malo kasnije, utvrđeno je da se često javlja kada su izloženi zračenju, određenim kemikalijama itd. Tako je dokazano da kromosomi nisu samo "supstrat" ​​nasljednosti, nego i varijabilnost.

Godine 1910., uglavnom sumirajući ranija otkrića, razvila se skupina T. Morgan teorija kromosoma:

Geni se nalaze u kromosomima i nalaze se tamo linearno.

Svaki kromosom mu je homolog.

Od svakog roditelja, potomak prima jedan od svakog homolognog kromosoma.

Homologni kromosomi sadrže isti skup gena, ali aleli gena mogu biti različiti.

Geni koji se nalaze u istom kromosomu nasljeđuju se zajedno  () ovisno o njihovoj blizini.

Između ostalog, na početku 20. stoljeća, otkriven je ekstrakromosomski, ili citoplazmatski, nasljednost povezana s mitohondrijama i kloroplastima.

Kemijska analiza kromosoma pokazala je da se sastoje od proteina i nukleinskih kiselina. U prvoj polovici 20. stoljeća mnogi znanstvenici su smatrali da su proteini nositelji nasljednosti i varijabilnosti.

U 40-ima 20. stoljeća došlo je do skoka u povijesti genetike. Istraživanja se kreću na molekularnu razinu.

Godine 1944. otkriveno je da je takva stanična tvar odgovorna za nasljedne osobine. DNA je prepoznata kao nositelj genetske informacije.  Malo kasnije to je formulirano jedan gen kodira jedan polipeptid.

Godine 1953. D. Watson i F. Crick dešifrirali su strukturu DNA. Pokazalo se da jest dvostruka spirala nukleotida, Stvorili su prostorni model molekule DNA.

Kasnije su otkrivena sljedeća svojstva:

Svaka aminokiselina polipeptida kodirana je tripletom.  (tri dušične baze u DNA).

Svaka aminokiselina kodirana je jednim ili više tripletnih.

Trojke se ne preklapaju.

Čitanje počinje početnim tripletom.

U DNA nema "znakova interpunkcije".

70-ih godina u povijesti genetike postoji još jedan kvalitativni skok - razvoj genetski inženjering, Znanstvenici počinju sintetiziraju gene, mijenjaju genome, U ovom trenutku aktivno se proučavaju. molekularni mehanizmi u osnovi različitih fizioloških procesa.

U 90-ima genomi su sekvencirani (dešifrira slijed nukleotida u DNA) mnogih organizama. Godine 2003. dovršen je projekt sekvenciranja ljudskog genoma. Trenutno postoji genomske baze podataka, To omogućuje da se sveobuhvatno istraže fiziološke karakteristike, bolesti ljudi i drugih organizama, kao i da se utvrdi odnos između vrsta. Potonji su dopustili da sustavnost živih organizama dosegne novu razinu.