วันนี้ คำและสำนวนเช่น DNA, พันธุวิศวกรรม, อาหารดัดแปลงพันธุกรรม (GMOs) กลายเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าพันธุศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์มีมานานกว่าร้อยปีแล้ว แต่ก็ยังไม่มีคำจำกัดความที่ชัดเจนว่าใครคือนักพันธุศาสตร์และสิ่งที่เขาทำ สาขานี้เป็นวิชาชีพเฉพาะทางหรือไม่ และถ้าใช่ สาขานี้เป็นของกิจกรรมใด: วิทยาศาสตร์หรือการแพทย์ ทัศนคติของสังคมต่อผลงานของนักพันธุศาสตร์ก็คลุมเครือเช่นกัน ยังคงมีการถกเถียงกันว่าอาหารจีเอ็มโอเป็นอันตรายหรือเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์หรือไม่
พันธุศาสตร์ - กำเนิดวิทยาศาสตร์ใหม่
ผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์คือ Gregor Johann Mendel แม้ว่าก่อนหน้าเขาจะมีนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามอธิบายว่าการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่ลูกนั้นผ่านไปอย่างไร แต่ทฤษฎีเหล่านี้ไม่ได้อยู่บนพื้นฐานของข้อเท็จจริง ดังนั้น ทฤษฎีของชาร์ลส์ ดาร์วินที่ว่าการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจะดำเนินการผ่านทางเลือดจึงถูกปฏิเสธจากการทดลองในช่วงชีวิตของนักวิทยาศาสตร์
เมนเดลเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ทำได้กำหนดวิธีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมเกิดขึ้น เขาค้นพบสิ่งนี้โดยทำการทดลองหลายครั้งกับเมล็ดถั่วลันเตาซึ่งเขาทำงานมาสองปี ผลการวิจัยกลายเป็นรากฐานสำหรับการค้นพบใหม่และการพัฒนาพันธุศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์ นั่นคือเหตุผลที่ Mendel ถือเป็นผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ เขาเป็นคนแรกที่เสนอความคิดที่ว่าการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจะดำเนินการในระดับเซลล์ เขาเป็นคนแรกที่ค้นพบกฎของการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม เขาพบว่ามีลักษณะทางพันธุกรรมสองประเภท: ด้อยและเด่น ซึ่งระหว่างนั้นมีการดิ้นรน
ชีวประวัติโดยย่อของผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์
นักพันธุศาสตร์คนแรกเกิดเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2365 ที่ไฮน์เซนดอร์ฟ หมู่บ้านเล็กๆ ที่ตั้งอยู่บริเวณชายแดนมอเรเวียร์-ซิลีเซีย Johann Mendel ได้รับการศึกษาครั้งแรกในโรงเรียนในชนบททั่วไป หลังจากที่เขาเข้าไปในโรงยิมใน Troppau ซึ่งเขาเรียนเป็นเวลา 6 ปี เขาสำเร็จการศึกษาในปี พ.ศ. 2383
ในปี ค.ศ. 1843 เขาได้เป็นพระภิกษุที่วัดออกัสติเนียนแห่งเซนต์โทมัสในเมืองบรุนน์ ซึ่งเขาได้รับชื่อใหม่ว่าเกรเกอร์ จากปีพ.ศ. 2387 ถึง พ.ศ. 2391 เขาศึกษาที่สถาบันเทววิทยาบรุนน์ ในปี ค.ศ. 1847 เขาได้รับฐานะปุโรหิต ตลอดเวลาที่เมนเดลไม่หยุดสอน ศึกษาภาษากรีกและคณิตศาสตร์อย่างอิสระ แม้ว่าเขาจะสอบไม่ผ่าน แต่เขาก็สามารถทำกิจกรรมการสอนได้
ใน 1849-1851 เขาสอนคณิตศาสตร์ ละตินและกรีก. ในช่วงปี ค.ศ. 1851-1853 ต้องขอบคุณท่านอธิการ เขาได้เริ่มศึกษาประวัติศาสตร์ธรรมชาติที่มหาวิทยาลัยเวียนนา Mendel ศึกษาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ และครูคนหนึ่งของเขาคือ Franz Unger หนึ่งในนักเซลล์วิทยาคนแรกของโลก ในขณะที่อยู่ในเวียนนา Mendel เริ่มให้ความสนใจในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในด้านการผสมพันธุ์พืช เขาเริ่มทำการทดลองและการสังเกตอย่างอิสระกับพืชและสัตว์บางประเภท ผลงานทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดคือการทดลองกับถั่วลันเตา อันเป็นผลมาจากการที่เขาจัดทำรายงาน
ในปี พ.ศ. 2408 เขาสองครั้งในวันที่ 8 กุมภาพันธ์และ 8 มีนาคมได้นำเสนอต่อหน้าสมาคมนักธรรมชาติวิทยาในเมืองบรุนน์ รายงานนี้มีชื่อว่า "การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม" ต่อมาได้มีการทำซ้ำและแจกจ่ายรายงาน เมนเดลเองทำสำเนาผลงานของเขา 40 ชุดและส่งให้กับนักวิทยาศาสตร์ด้านพฤกษศาสตร์รายใหญ่ แต่เขาไม่เคยได้รับการยอมรับจากพวกเขา งานของเขาได้รับการยอมรับในภายหลัง แต่ในขณะนั้นยังไม่มีความรู้เกี่ยวกับพันธุศาสตร์และใครคือนักพันธุศาสตร์ เป็นผลงานชิ้นแรกในด้านความรู้นี้
ประวัติการพัฒนา
ประวัติการพัฒนาพันธุกรรมสามารถแบ่งได้เป็น 2 ระยะ ขั้นตอนแรกรวมถึงการค้นพบกฎของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมโดย Mendel การค้นพบโครโมโซม DNA องค์ประกอบทางเคมีของยีนและโครงสร้างของพวกมัน
ระยะที่สอง - เมื่อนักวิทยาศาสตร์ด้านพันธุศาสตร์ค้นพบวิธีเปลี่ยนโครงสร้างของ DNA, จัดเรียงยีนใหม่, แนะนำและกำจัดส่วนต่างๆ ของมัน และสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ที่สมบูรณ์พร้อมคุณสมบัติที่ต้องการ ในขั้นตอนนี้ มีการถอดรหัส DNA ของมนุษย์ สัตว์ และพืชอย่างครบถ้วน (เพียงไม่กี่รายการเท่านั้น)
สเตจแรก
ในระยะแรกของการพัฒนาพันธุศาสตร์เป็นวิทยาศาสตร์ การค้นพบดังต่อไปนี้เกิดขึ้น:
- ในปี 1865 Gregor Mendel ได้จัดทำรายงานในหัวข้อ "การทดลองเกี่ยวกับพืชลูกผสม" งานนี้สร้างพื้นฐานของพันธุศาสตร์แม้ว่าจะยังไม่มีเป็นวิทยาศาสตร์
- ในปี 1869 ฟรีดริช มีเชอร์ได้ค้นพบการมีอยู่ของ DNA เป็นองค์ประกอบหลักของนิวเคลียสของเซลล์ เขาเรียกว่านิวเคลียส
- ในปี 1901 ทฤษฎีการเปลี่ยนแปลง (การกลายพันธุ์ของ Hugo de Vries): การทดลองและการสังเกตเกี่ยวกับพันธุกรรมของสายพันธุ์ในอาณาจักรพืชได้รับการตีพิมพ์
- ในปี ค.ศ. 1905 วิลเลียม แบตสันเป็นผู้บัญญัติคำว่า "พันธุศาสตร์"
- ในปี 1909 W. Johansen ได้แนะนำแนวคิดของหน่วยพันธุกรรม - ยีน
- 1913 Alfred Sturtevant สร้างแผนที่พันธุกรรมแห่งแรกของโลก
- 1953 เจสัน วัตสันและฟรานซิส คริก ถอดรหัสโครงสร้างของ DNA เป็นครั้งแรก
- ในปี 1970 พบว่ารหัสพันธุกรรมประกอบด้วยแฝดสาม
- ในปี 1970 เมื่อศึกษาแบคทีเรีย Haemophilus influenzae เป็นไปได้ที่จะตรวจพบเอ็นไซม์จำกัด ซึ่งทำให้สามารถตัดและวางส่วนของโมเลกุลดีเอ็นเอได้
สเตจที่สอง
ขั้นตอนที่สองของการพัฒนาวิทยาศาสตร์ใหม่เริ่มต้นขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ด้านพันธุศาสตร์เริ่มทำการทดลองเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างของดีเอ็นเอโดยการเพิ่ม ถอด และแทนที่ยีน การประยุกต์ใช้การค้นพบในด้านพันธุศาสตร์เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ:
- 1972. ได้ตัวอย่างแรกของพืชดัดแปลงพันธุกรรม
- ในปี 1994 ครั้งแรกอาหารจีเอ็มโอ - มะเขือเทศ
- 2003. ถอดรหัส DNA ของมนุษย์ ทำให้สามารถวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมในทารกในครรภ์ได้ในระยะแรกของการตั้งครรภ์
- ปี2010. การสร้างสิ่งมีชีวิตด้วย DNA ประดิษฐ์ในห้องปฏิบัติการ
- ในปี 2015 ปลาแซลมอนแอตแลนติกสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรมตัวแรกออกจำหน่าย
ถอดรหัส DNA มนุษย์
การค้นพบที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์สมัยใหม่ของพันธุศาสตร์คือการถอดรหัส DNA ของมนุษย์อย่างสมบูรณ์ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะค้นหาไม่เฉพาะสายเลือดทั้งหมดของทั้งบุคคลและมนุษยชาติทั้งหมด เป็นไปได้ที่จะทำนายแนวโน้มที่ลักษณะและการพัฒนาของโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ ยิ่งไปกว่านั้น การรักษาโรคร้ายแรงในระยะเริ่มต้นของการพัฒนา หรือป้องกันการคลอดบุตรที่มีความผิดปกติทางพันธุกรรมอย่างรุนแรง
อย่างไรก็ตาม ในแง่นี้ พันธุกรรมมักถูกวิพากษ์วิจารณ์ เมื่อเทียบกับสุพันธุศาสตร์ การไขความลึกลับของ DNA ของมนุษย์ควบคู่ไปกับความสามารถในการควบคุมโครงสร้างของมันและได้บุคคลที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ ได้นำไปสู่ปัญหาด้านจริยธรรมเกิดขึ้น มีช่วงเวลาต่างๆ ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติที่ความคิดเกี่ยวกับสุพันธุศาสตร์และการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในพันธุศาสตร์นำไปสู่การทำลายล้างผู้คนจำนวนมากในระดับชาติหรือทางเชื้อชาติ
วิศวกรรมยีน
หากมีการห้ามการทดลองทางพันธุกรรมกับมนุษย์ การทดลองในสัตว์และพืชดังกล่าวและไม่อนุญาตให้ทำการวิจัยเท่านั้น พวกเขาได้รับการสนับสนุนจากรัฐ บริษัท เกษตรและเภสัชกรรมขนาดใหญ่ แม้จะมีการวิพากษ์วิจารณ์จากนักวิทยาศาสตร์ด้านพันธุศาสตร์บางคน แต่ความก้าวหน้าในการผลิตพืชดัดแปลงพันธุกรรมได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลานาน ทุกวันนี้ ถั่วเหลืองเกือบทั้งหมดมีการดัดแปลงพันธุกรรม พืชจีเอ็มโอบางชนิดถูกนำมาใช้ในการเกษตรมานานกว่า 40 ปี
พืชดัดแปลงพันธุกรรมไม่มีอันตรายต่อมนุษย์อย่างแน่นอน แต่ในขณะเดียวกันก็ให้ผลผลิตสูงคงที่ ทนทานต่อสภาพอากาศเลวร้ายและปรสิต การเพาะปลูกต้องใช้ปุ๋ยน้อยลง ซึ่งหมายความว่าพืชดังกล่าวมีไนเตรตน้อยกว่าและสารอื่นๆ ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ แต่พันธุ์ที่ผ่านการทดสอบตามเวลามีน้อย พืช GMO ที่มีอยู่ทั้งหมดส่วนใหญ่ปรากฏขึ้นเมื่อไม่ถึง 30 ปีที่แล้ว และผลกระทบต่อมนุษย์ก็ยังไม่ค่อยเข้าใจ
อย่างไรก็ตาม พันธุวิศวกรรมได้พิสูจน์แล้วว่าหัวข้อและภารกิจของพันธุศาสตร์สมัยใหม่ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การวิจัยและการทดลองในห้องปฏิบัติการ นี่เป็นวิทยาศาสตร์ใหม่ที่จะช่วยให้ผู้คนปรับตัวเข้ากับสภาพชีวิตใหม่บนโลกใบนี้และจัดหาอาหารที่จำเป็นให้ตัวเอง
ใครคือนักพันธุศาสตร์? เขาสามารถทำงานในพื้นที่ใดได้บ้าง
นักพันธุศาสตร์เป็นผู้เชี่ยวชาญที่ศึกษาโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงในสารพันธุกรรมของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เขาสำรวจกลไกและรูปแบบของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม อาชีพนักพันธุศาสตร์ได้รับการจัดจำหน่ายมากที่สุดในด้านการแพทย์ เภสัชกรรม และการเกษตร การใช้ผลงานทางวิทยาศาสตร์ในสาขาการวิจัยทางพันธุกรรมได้อนุญาตให้มีการพัฒนายาชนิดใหม่สำหรับฮีโมฟีเลียและโรคอื่น ๆ ที่สืบทอดจากพ่อแม่สู่ลูก
มันเป็นไปได้ที่จะสั่งจ่ายยาที่ไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ในผู้ป่วยหรือจะไม่มีประโยชน์สำหรับเขา การรักษาในอนาคตอันใกล้จะกำหนดเป็นรายบุคคล ตามข้อมูลที่ได้รับจากการตรวจดีเอ็นเอของบุคคลใดบุคคลหนึ่ง ในทางนิติวิทยาศาสตร์ พันธุศาสตร์ช่วยในการค้นหาอาชญากรด้วยอนุภาคของเหงื่อ เลือด ผิวหนัง
พันธุศาสตร์ในยา
นักพันธุศาสตร์ที่ทำงานด้านการแพทย์ต้องรู้พื้นฐานของพันธุศาสตร์ สามารถใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สเปกโตรมิเตอร์ และทำงานกับโปรแกรมคอมพิวเตอร์พิเศษได้ แพทย์ใช้เลือดดำของผู้ป่วยเป็นวัสดุในการวิเคราะห์ เขาต้องรู้ว่าจะเก็บตัวอย่างเพื่อการวิเคราะห์อย่างไรและเมื่อไหร่
แล้วใครคือนักพันธุศาสตร์? บ่อยครั้งที่ชื่อนี้หมายถึงแพทย์ แต่อาชีพของพันธุวิศวกรรมและนักปฐพีวิทยาทางพันธุกรรมจะกลายเป็นแนวคิดทั่วไปมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ขอบเขตของความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ในด้านพันธุศาสตร์จะขยายตัวเท่านั้น
