Генетика

ГЕНЕ́ТИКА (від грец. γένεσις — походже­н­ня) — наука про явища спадковості і мінливості організмів, принципи пере­дачі й реалізації генетичної інформації. Г. ви­вчає закони індивід. роз­витку організмів і вірусів, матеріал. основу еволюції життя на Землі. Осн. зав­да­н­ня Г. — роз­робле­н­ня методів керува­н­ня спадковістю і спадк. мінливістю організмів для одержа­н­ня потрібних людині форм мікроорганізмів, рослин і тварин, а також для лікува­н­ня спадк. хвороб.

Засн. Г. вважають чеського вченого Ґ. Менделя, який 1868 встановив закономірності успадкува­н­ня ознак у рослин (1900 ці закони по­вторно від­крили незалежно одне від одного Г. де Фріз, К. Кор­ренс, Е. Чермак). Мендель об­ґрунтував наявність у сомат. клітинах організму парних спадк. факторів, один з яких походить від батька, другий — від матері. Гамети (статеві клітини) містять по одному фактору від кожного з батьків, які зʼ­єд­нуються в процесі заплідне­н­ня. Ці фактори данський вчений В. Йоган­нсен на­звав генами (1909). У 20-х рр. 20 ст. група вчених Колумбій. університету на чолі з Т. Морґаном встановила лінійне роз­ташува­н­ня генів у хромосомах, що дало можливість пояснити явище роз­щепле­н­ня і принципи вільного комбінува­н­ня та незалеж. успадкува­н­ня ознак у поколі­н­нях. Гени, роз­таш. в одній хромосомі, складають групу зчепле­н­ня. Число груп зчепле­н­ня рівно­значне числу пар хромосом, характерному для певного виду. Роз­ʼ­єд­на­н­ня генів у межах групи зчепле­н­ня може від­буватися при обміні між окремими ділянками гомолог. (парних) хромосом — т. зв. явище кросинговеру. Чим ближче роз­таш. гени, тим менша ймовірність роз­риву хромосоми між ними і тим рідше порушується зчеплене успадкува­н­ня від­повід­них ознак. Частота обміну ділянками між гомолог. хромосомами прямо пропорційна від­стані між генами, що роз­ʼ­єд­налися в процесі кросинговеру. У Колумбій. університеті на основі обліку частоти поруше­н­ня зчепле­н­ня між генами роз­роблено методи побудови генет. карт хромосом. У процесі картува­н­ня першої генет. мапи хромосом дрозофіли брав участь і укр. вчений Ф. Добржанський, який від 1927 стажувався в лаб. Т. Морґана. 1925 укр. вчені Г. Надсон і Г. Філіпов уперше в світі отримали екс­перим. мутації під дією радіації у дріжджових грибів, а амер. вчений Г. Мел­лер 1927 — у плодової мушки-дрозофіли. У рослин 1928 штучні мутації одержали укр. вчені Л. Делоне і А. Сапєгін на ячмені й пшениці, а амер. генетик Стадлер — на кукурудзі. Працями С. Райта (США), Д. Холдейна та І. Фішера (Велика Британія), С. Четверикова (Росія) закладені основи генет.-матем. методів аналізу процесів, що від­буваються в популяціях. Вони обʼ­єд­нали в єдину концепцію менделізм і дарвін. теорію еволюції, що дало можливість екс­периментально й теоретично ви­вчати еволюц. процес. Проникне­н­ня в Г. ідей і методів фізики й хімії при­звели до бурхливого роз­витку молекуляр. Г., особливо після роз­кри­т­тя Дж. Вотсоном і Ф. Кріком структур. будови молекули ДНК (1953) та її генет. ролі, що сприяло роз­шифруван­ню генет. коду та механізму біо­синтезу білків (М. Ніренберґ і Д. Мат­теї та ін.). Спадк. інформація зберігається у формі певної послідовності нуклеотидів у молекулі ДНК. Інформ. РНК (іРНК) за допомогою ферменту РНК-полімерази «зчитує» генет. інформацію від ДНК ядра (транс­крипція) і пере­носить її до рибосом цитоплазми. Нуклеотид. склад іРНК комплементарний нуклеотид. складу ДНК матриці. У рибосомах на молекулі іРНК, як на матриці, у від­повід­ності до послідовності нуклеотидів ДНК ядра будуються білк. молекули шляхом укла­да­н­ня амінокислот, які пере­носять транс­порт­ні РНК з гіалоплазми в рибосому. За­стосовуючи методи молекуляр. аналізу, Г. Корана (США) вперше в світі здійснив екс­перим. синтез гена (1969). У 70-х рр. 20 ст. виник новий роз­діл Г. — генетична інженерія, що за­ймається цілеспрямованим конструюва­н­ням нових сполучень генів. Сучасна Г. за­ймає центр. місце в системі біол. наук. Вона є теор. основою селекції. Завдяки досягне­н­ням Г. проводиться гетерозисна селекція важливих с.-г. рослин (кукурудза, цукр. буряк, сорго та ін.) та тварин (бройлери). Наукові дослідже­н­ня з Г. в Україні проводять в Ін­ституті молекуляр. біо­логії і генетики НАНУ, Ін­ституті фізіології рослин і генетики НАНУ (обидва — Київ), Ін­ституті спадк. патології АМНУ (Львів), на каф. генетики університетів. Пита­н­ня Г. висвітлюються в ж. «Цитология и генетика».

Літ.: Дубинин Н. П. Общая генетика. Москва, 1976; Бердишев Г. Д., Криворучко И. Ф. Генетика человека с основами медицинской генетики. К., 1979; Гершензон С. М. Основы современ­ной генетики. К., 1983; Айала Ф., Кайгер Дж. Современ­ная генетика: В 3 т. / Пер. с англ. Москва, 1988; Тоцький В. М. Генетика. О., 2002.

Г. Д. Бердишев, Д. М. Голда

Завантажити статтю