Czy wiesz, że stosowanie genetyki przez człowieka ma swój początek niemal u zarania dziejów? Tak! Naprawdę! No, jeśli przesadziłam z tym „zaraniem”, to tylko odrobinkę. No ale zaraz, przecież napisałam – niemal.
Uprawiając rośliny czy hodując zwierzęta ludzie od niepamiętnych czasów wykorzystywali dziedziczenie cech i zmienność organizmów. Wprawdzie nie znali mechanizmów, jakie nimi rządzą, ale stosując obserwacje, doświadczenia czy choćby intuicję, krzyżowali osobniki najzdrowsze, najsilniejsze albo posiadające pożądane cechy. Czy uwierzysz, że dopiero odkrycia dokonane w dwudziestym wieku pozwoliły znaleźć odpowiedź na pytanie – W jaki sposób dziedziczymy? Choć wiele wskazuje na to, że nauka jeszcze nie powiedziała w tej materii ostatniego słowa…
Wiedza o mechanizmach dziedziczenia dała ludziom możliwość dokonania wielu odkryć w bardzo różnych dziedzinach, co umożliwiło szybki i znaczący ich rozwój. W oparciu o tę wiedzę rozwinęły się również nowe dziedziny badań, takie jak inżynieria genetyczna czy biotechnologia.
Czy wiesz, że nauki z obszaru genetyki to obecnie jedne z najszybciej rozwijających się dziedzin wiedzy?
Niektóre dziedziny naszego życia, wydają się być jakby stworzone do zastosowania w nich wiedzy o dziedziczeniu cech i zmienności organizmów. Ale są i takie, w których stosowanie genetyki może być dla nas zaskoczeniem.
Najczęściej z zastosowaniem genetyki mamy do czynienia w medycynie i rolnictwie.
W medycynie
Znajomość zasad dziedziczenia może wskazać na prawdopodobieństwo wystapienia choroby dziedzicznej. Analiza materiału genetycznego pozwala określić ryzyko wystąpienia różnych chorób, na przykłąd raka. Dzięki tej wiedzy mamy możliwość podjęcia kroków w celu zminimalizowania tego zagrożenia. Niektóre choroby można zdiagnozować analizując strukturę genów, a to umożliwi odpowiednią terapę.
W przypadku coraz większej liczby chorób stosuje się już terapię genową, czyli zastępowanie brakującego lub uszkodzonego genu jego prawidłową kopią. Dzięki temu „naprawia się” błędnie zapisaną informację genetyczną, która jest przyczyną choroby.
Wykorzystanie komórek macierzystych pozwala na pozyskanie komórek do transplantacji dla pacjentów z groźnymi chorobami neurologicznymi, otopedycznymi, układu krążenia, nowotworami.
Dzięki inżynierii genetycznej produkowane są ludzkie białka niezbędne do prawidłowego funkcjonowania orgnizmu. Tak uzyskana insulina czy hormon wzrostu są dzięki temu bezpieczniejsze i skuteczniejsze.
W hodowlach tkankowych powstają tkanki potrzebne do przeszczepów, jak na przykład skóra, wykorzystywna w leczeniu rozległych oparzeń. Naukowcy pracują nad uzyskaniem całych narządów.
Technologię DNA stosuje się do produkcji szczepionek przeciwko chorobom zakaźnym u ludzi i zwierząt. Niedawno wszyscy byliśmy, a właściwie wciąż jesteśmy, świadkami sukcesu szczepionek mRNA skierowanych przeciwko wirusowi SARS Cov2 powodującemu Covid-19.
Należy jednak pamiętać, że rozwój wiedzy o genetyce, zwłaszcza genetyce człowieka, niesie za sobą wiele problemów natury etycznej, których rozwiązanie będzie dużym wyzwaniem zarówno dla uczonych jak i nas wszystkich.
W rolnictwie
Znajomośc genetyki jest wykorzystywana do uzyskiwania bardziej odpornych na choroby osobników, roślin lepiej plonujących, odpornych na suszę i szkodniki czy zwierząt o cechach odpowiadających potrzebom hodowcy, na przykłąd dających dużo mięsa lub mleka.
Rozmaitość ras psów, ogromna liczba odmian róż, rośliny o kwiatach w nietypowych kolorach – czarne róże czy niebieskie tulipany – to wszystko są efekty genetycznych modyfikacji.
Genetyka pozwala również na wzbogacanie roślin w składniki odżywcze lub zaprzęgniecie, zarówno roślin jak i zwierząt, do wytwarzania białek terapeutycznych, w tym takich, które są używane do produkcji szczepionek.
Żywność modyfikowana genetycznie nie stanowi zagrożenia dla naszego zdrowia. Wręcz przeciwnie, nie tylko może być wzbogacona w składniki odżywcze, ale również, a może przede wszystkim, nie jest narażona na szkodliwe działanie chemicznych środków ochrony roślin czy nawozów sztucznych.
Wszystkie przypadki wprowadzania do środowiska nowych organizmów zrekombinowanych, czyli poddanych modyfikacjom genetycznym, podlegają ścisłym regułom bezpieczeństwa, by nie niosły zagrożenia dla środowiska naturalnego.
Przykłady zastosowań genetyki:
Medycyna:
- analiza DNA pod kątem występowania chorób lub podatności na nie (testy genetyczne),
- terapia genowa czyli wymiana uszkodzonego lub dostarczenie kopii brakującego genu,
- uzyskiwanie hormonów lub innych produktów stosowanych w terapii chorób na drodze inżynierii genetycznej,
- produkcja ludzkiej skóry z hodowli tkankowych,
- produkcja skutecznych i bezpiecznych szczepionek (szczepionki wektorowe, szczepionki mRNA)
Rolnictwo:
- uzyskiwanie osobników o określonych cechach
- uzyskiwanie nowych cech u roślin i zwierząt,
- otrzymywanie nowych odmian roślin,
- uzyskiwanie nowych ras zwierząt na skutek modyfikacji genetycznych,
- ustalanie rodowodów zwierząt rasowych np. psów, koni
Kryminalistyka:
- ustalanie sprawców przestępstw,
- ustalanie tożsamości ofiar w oparciu o analizę DNA
Archeologia :
- określenie cech wymarłych organizmów na podstawie analizy DNA uzyskanego z kopalnych szczątków
- badanie genetycznych przodków człowieka
Prawo:
- ustalanie ojcostwa na podstawie analizy DNA.
To na pewno nie wszystkie z możliwych zastosowań genetyki. Jeśli znasz inne – proszę dopisz je w komentarzu.
Facetka od biologii
