גנטיקה
גנטיקה היא ענף של מדעי החיים העוסק בגנים, בתורשה ובשוני בין אורגניזמים.
בני האדם החלו ביישומה של הגנטיקה כבר בימי קדם, עם ביותם וגידולם של צמחים ובעלי חיים. במחקר המודרני, הגנטיקה מספקת כלים לחקירת תפקודו של כל גן וגן, והיא מאפשרת לבחון את הפעולה ההדדית של כלל הגנים באורגניזם. ברוב היצורים החומר התורשתי מצוי בכרומוזומים, בתוך מולקולות DNA.
תחומים בגנטיקה
רוב המחקר בגנטיקה נסוב סביב הניסיון להסביר את השפעתם של הגנים על הפנוטיפים ואת השפעתם של הגנים על אוכלוסיות.
- ביולוגיה מולקולרית היא המדע שצמח כתוצאה מהאיחוד בין ביוכימיה וגנטיקה ועוסק בחקר היסודות המולקולריים של תהליכי השכפול, שעתוק ותרגום של החומר התורשתי.
- גנומיקה הוא תחום חדש יחסית, שצמח בד בבד עם ההתקדמות הטכנולוגית שאיפשרה את התיעוד הרצוף של גנומים שלמים (גנום האדם, גנום העכבר, גנום האורז ועוד). תחום זה עוסק בניסיון לאתר תבניות של גנום החוזרות על עצמן בכל הפרטים של מין מסוים, ובכך מאפיינות אותו. תחום מדעי זה כולל גם את הענף המדעי הצעיר, ביואינפורמטיקה, שמשלב בין מדעי המחשב והביולוגיה במטרה לנתח באמצעות מחשב את הכמות הגדולה של המידע הביולוגי.
- אפיגנטיקה הוא התחום העוסק בחקר תכונות מורשות שאינן קשורות באדיקות לרצף ה-DNA. התופעה האפיגנטית המוכרת ביותר הינה תופעת המתילציה, בה הוספה והסרה של קבוצות מתיל כימיות ל-DNA, לרוב ברצפי CG (על האות C) משפיעה על התבטאותם של גנים. כמו כן ידועה תופעת האצטילציה אשר הינה הוספה של קבוצות אצטיל כימיות על היסטונים (קומפלקסים חלבוניים המעורבים בארגון מבני של ה-DNA). בתחום האפיגנטיקה כיום, רב הנסתר על הנגלה. פרויקט גנום האדם אינו נוגע כלל להיבטים האפיגנטיים של הגנום.
- גנטיקה של תכונות מורכבות הוא תחום המשלב גנטיקה וסטטיסטיקה בנסיון לאתר גורמי מחלה גנטיים, אשר תרומתם לאפקט המחלה קטנה. כיום ידוע שרוב התכונות הגנטיות הן תכונות מורכבות, (נקראות גם כמותיות), הנקבעות על ידי מספר גנים יחד ומראות דפוס הורשה מורכב.
- ציטוגנטיקה היא תחום בביולוגיה המגשר בין הגנטיקה והביולוגיה התאית (ציטולוגיה).
היסטוריה
בשנת 1865 תיעד הנזיר גרגור מנדל תורשה של מספר תכונות באפונות גינה, והראה כי קיימת חוקיות סטטיסטית בהורשת התכונות. למרות שלא כל התכונות שנבדקו מאופיינות בעקרון ההורשה המנדלי, עבודתו של מנדל הדגימה את החשיבות שביישום הסטטיסטיקה בחקר התורשה. מאז ועד היום נבנו מודלים מורכבים יותר של תורשה.
מנדל הגדיר את המונח 'אלל' כיחידת הבסיס של התורשה. במרוצת השנים החל השימוש במונח גן כמונח נרדף למונח 'אלל' כפי שהגדירו מנדל בשעתו, בעוד שהמונח 'אלל' החל לציין את צורת ההופעה של גן מסוים (לדוגמה: פרווה שחורה/פרווה לבנה).
פריצת הדרך של מנדל וחשיבות עבודתו לא הוכרו בעודו בחיים, ורק לאחר מותו מספר חוקרים שעסקו בתחום גילו אותה.
מנדל לא ידע מה הוא טיבו של החומר התורשתי, וכיום ידוע שהמידע התורשתי נישא על חומצות גרעין מסוג (DNA (deoxyribonucleic acid או (RNA (ribonucleic acid במספר וירוסים. מוטציות - שינויים ב-DNA - יכולות לשנות את התכונות של יצור בהן התרחשו וכן יכולות לעבור לעבור בתורשה במידה והן מתחוללות בתאי המין שלו.
בגנים מקודד מידע לסינתזה של חלבונים, שלהם השפעה מרכזית על הפנוטיפ של האורגניזם.
ראו גם
| ביולוגיה | ||
|---|---|---|
|
קישורים חיצוניים
- על גנטיקה, אתיקה ומשפט בתוכנית הרדיו "רפואתיקה"
- מילון מונחים גנטי
- פרקים בגנטיקה
- דוידסון אונליין - מאגר מדע: נושא חודש נובמבר 2010 - גנטיקה ותורשה אשכול כתבות וסרטונים.
- גנטיקה ותורשה, באנציקלופדיה ynet