Download pdf - 01_2011 povijesne odrednice

Povijesne odrednice u geneticiPovijesne odrednice u geneticiod antike do 21. stoljećaod antike do 21. stoljeća

2. predavanje, 24. listopada 2011.Uvod u genetiku čovjeka 1

• Empedoklo – smatrao da spolni materijal muškarca i žene potječe iz cijelog tijela (teorija preformacije) te se iz tog spolnog materijala stvara cijelo tijelo

• Hipokrat – piše o tome kako je sjemena tekućina izlučevina svih dijelova ljudskog tijela → svaki dio tijela „proizvodi ponešto” što u sebi nosi nasljeđe

Antička vremena


„proizvodi ponešto” što u sebi nosi nasljeđe

• Aristotel – govori o seksualnom i aseksualnom rasploduo upozorava na različito značenje muških i ženskih elemenata u

razmnožavanju gdje je sperma ta koja uobličava temeljnu tjelesnu materiju, a nju izlučuje žena

o uočava da se neka svojstva nasljeđuju, a neka ne (mane stečenetijekom života se ne nasljeđuju)

• Plinije – piše o umjetnoj oplodnji

• Galen – napisao opsežna djela o spermi,„De semine”i oblikovanju fetusa,„De foetus formatione”o smatra da muško i žensko sjeme na isti način sudjeluje u

tvorbi embrija

o ne vjeruje Empedoklovoj teoriji preformacije

o po Galenu duša upravlja razvojem fetusa te se stoga prvi od


o po Galenu duša upravlja razvojem fetusa te se stoga prvi od organa razvija mozak

• Lukrecije – tvrdi da se fetus razvija iz muškog i ženskog sjemena

Srednji vijekAstrologija zauzima značajno mjesto u svim „znanstvenim” podru čjima kojima se pak bavi tek neznatan broj mislioca tog vremena – embrionalnim razvojem i porodom upravljaju zvijezde.

• Albert Veliki


• Albert Veliki (1193. – 1280. g.), bio je dominikanaco zastupa vitalističko mišljenje o

nasljednosti svojstava gdje je nositeljnasljednosti neka posebna energija u tijelu čovjeka

Renesansa (16. i 17. stoljeće)Začeci znanstvenog uobličavanja biologije i genetike.

• Luiz de Mercado (1525. – 1611.), profesor medicine u Valladoliduo napisao djelo „De morbis hereditariis”, Madrid 1594. g., gdje se

po prvi puta opisuju nasljedne bolesti


po prvi puta opisuju nasljedne bolesti

• Regnier de Graaf (1641. – 1673.) spominje tvorbu pod nazivom „ovum muliebre”što je u stvari folikul → „Graafov folikul”o ustanovio da se oplodnja jajašca spermijem događa u jajovodu

• Louis Gardin (1623.) i Ham (1677.) – otkrili postojanje spermija u ejakulatuo Gardin te tvorbe naziva „animalkule”, a Ham

„homunkulusi”

• Edmund de Mera – napisao djelo pod naslovom


• Edmund de Mera – napisao djelo pod naslovom „De morbis hereditariis”, London 1665., o nasljednim bolestima (tada i infekcije smatraju nasljednim svojstvom)

Istine i zablude o nasljeđu u 18. i 19. stoljeću


Honore Daumier,„Un Nouveau Nez”(Novi nos), karikatura, sredina 1800. g.


„A Chip off the Old Blocks”(„Isti otac; Dijete svog oca; Kakav otac takav sin”), karikatura, 1832. g.

18. i 19. stoljećeRazvitak eksperimentalno-znanstvenih metoda u genetici i biologiji.

• Lazzaro Spallanzani – utvrđuje da u oplodnji sudjeluje sjeme, a ne tekućina


• Karl Baer – piše o tome kako se oplođuje samo jajašce

• Oskar Hertwig (1875.) – opisao mehanizam oplodnjeo ustvrdio je da se nasljedne tvari nalaze samo u jezgri muške i

ženske spolne stanice

• Hofmeister (1843.) i Waldeyer (1888.) – pišu radove u kojima se po prvi puta spominju kromosomi

• Weissmann (1888.) – izvještava o polovičnom broju kromosoma u spolnim stanicama

• Francis Galton (1822. – 1911.) – uvodi statističke metode u


• Francis Galton (1822. – 1911.) – uvodi statističke metode u genetiku čovjekao uz Pearsona, smatramo ga ocem biometrije

o osobine se nasljeđuju kao cjelina

o donosi zakon o nasljeđu predaka i zakon o filijalnoj regresiji

Johann Gregor Mendel (1822. – 1884.)

� otac klasične genetike

� 1865. objavljuje svoje poznato djelo u kojem iznosi rezultate svog rada na grašku na čemu se temelje njegovi


zakoni o nasljeđivanjuI zakon o jednoličnosti prve (F1) generacije

II zakon odvajanja (segregacije)

III zakon nezavisnog nasljeđivanja


spomenik Mendelu podignut 1910. na Trgu Johana Gregora Mendela u Brnu, a danas se nalazi u vrtu“Mendelianuma” – Mendelovog muzeja u Brnu

Jeste li znali?U poznim godinama Mendel je pušio preko 20 cigareta dnevno, dijelom jer je volio okus cigarete, ali i stoga što mu je liječnik preporučio pušenje kao izvrsnu metodu za mršavljenje !!!

�

• Naudin – 1865. objavljuje djelo „Nouvelles recherches sur la hybridite chez les vegetaux”gdje opisuje, kao i Mendel, rezultate križanja u prvoj i drugoj filijalnoj generaciji no bez pravog analitičkog pristupa i čvrstih omjera. Za razliku od Mendela on je u svojim pokusima križao hibride, a ne sorte.

• Focke – 1881. obavijestio na znanstvenom skupu o Mendelovoj raspravi

1900. Mendelove zakone ponovno su „otkrili” znanstvenici:


1900. Mendelove zakone ponovno su „otkrili” znanstvenici:

• Hugo de Vries (1848. – 1935.), Nizozemac, u djelu „Zakon cijepanja križanaca”

• Carl Correns (1864. – 1933.), Njemac, u djelu „Pravila Gregora Mendela o omjerima rasnih križanaca”;

• Erick Tschermak (1871. – 1962.), Austrijanac, u djelu „O križanju graška”


Hugo de Vries

Carl Erich Correns

Erich von Tschermak-Seysenegg


• Herbert Spencer (1820. – 1903.) – razvio teoriju o „fiziološkim jedinicama” kao citološkim nositeljima nasljednih osobina

• Walter S. Suton (1876. – 1926.) – ustvrdio da su kromosomi nositelji nasljednosti


• Wilhelm Ludwig Johansen (1857. – 1927.) – dao ime nasljednim čimbenicima, 1909. godine nazvao ih današnjim imenom (= geni) te shodno tome uveo nazive genotip i fenotip

• Thomas Hunt Morgan (1866. – 1945.) – pokusima dokazao da se geni nalaze na kromosomima vinske mušice

• 1933. godine primio Nobelovu nagradu

Thomas Hunt Morgan


„PRVA DAMA” genetike

2. predavanje, 24. listopada 2011.


• Eugen Fischer – smatramo ga utemeljiteljem genetike čovjekao objavio djelo „Die rehobother Bastards und das Bastardierungsproblem

beim Menschen”, Jena 1913.

• Sturtevant, Haldane i Snayder – izradili prve kromosomske karte

• Muller (1927.) – autor prve izvedene eksperimentalne mutacije X-zrakama, za što je 1946. primio Nobelovu nagradu


X-zrakama, za što je 1946. primio Nobelovu nagradu

Uvod u genetiku čovjeka 20

• Watson i Crick (1953.) – model DNA, dvostruka zavojnica, za što su 1962. godine primili Nobelovu nagradu


• Tijo i Levan (1956.) – 46 kromosoma kod čovjeka, nositelji Nobelove nagrade iz 1959. godine

• Vernon i suradnici (1957.) – odredili redoslijed aminokiselina u proteinskom lancu

• Jacob i Monod (1961.) – otkrili mehanizam


• Jacob i Monod (1961.) – otkrili mehanizam djelovanja gena u sintezi bjelančevinao „operon geni” – grupa gena, a svi kodiraju za proteine

određenog metaboličkog puta


ZNAČAJNI DOGAĐAJI U POVIJESTI GENETIKE (vezani uz dobitnike Nobelove nagrade)

M. Tevfik Dorak, MD, Phhttp://www.dorak.info/genetics/notes01.html

• 1910/11. g. Thomas Hunt Morgan radi na vinskoj mušici (Drosophila melanogaster) i otkriva ulogu kromosoma u nasljeđivanju [dobio Nobelovu nagradu 1933. godine]

• 1927. g. HJ Muller pokazao da rengenske zrake izazivaju mutacije kod vinske mušice (D. melanogaster) [dobio Nobelovu nagradu 1946. godine]


nagradu 1946. godine]• 1941. g. George Wells Beadle i Edward Lawrie Tatum predlažu

teoriju “jedan gen ↔ jedan enzim (polipeptid)” [Tatum je dobio Nobelovu nagradu 1958. godine]

• 1946. g. J Lederberg i EL Tatum dokazali postojanje genetičke rekombinacije kod bakterija [dobili Nobelovu nagradu 1958. godine]

• 1950. g. B McClintock otkriva transpozone kod kukuruza (Zea mays) [dobila Nobelovu nagradu 1983. godine]


• 1952. g. Frederick Sanger et al. otkrili slijed aminokiselina inzulina [dobio svoju prvu Nobelovu nagradu 1958. godine]; AD Hershey i M Chase pokazali da je nasljedni materijal kod bakteriofaga T2 molekula DNA [AD Hershey dobio Nobelovu nagradu 1969. godine]; ND Zinder iJ Lederberg otkrili “phage-mediated transduction” kod bakterije iz roda Salmonella [Lederberg dobio Nobelovu nagradu 1958. godine]

• 1953. g. na temelju Chargaffovog pravila (1950., DNA sadrži jednak broj A i T, te C i G parova baza) i rendgenskih fotografija koje su pružili Wilkins i Franklin, James D Watson i Francis HC Crick opisali dvostruku zavojnicu DNA [dobili Nobelovu nagradu 1962. godine]


dvostruku zavojnicu DNA [dobili Nobelovu nagradu 1962. godine]• 1956. g. laboratorij S. Ochoa-e otkriva RNA polimerazu a grupa A

Kornberga DNA polimerazu koja ujedno i sintetizira nukleinsku kiselinu in vitro [dobili Nobelovu nagradu 1959. godine]

• 1961. g. MW Nirenberg počinje vršiti pokuse u svrhu otkrivanja genske šifre [dobio Nobelovu nagradu 1968. godine zajedno s Khoranom]; F Jacob i J Monod objavljuju rad “Genetic Regulatory Mechanisms in the Synthesis of Proteins” u kojem predlažu operonski model za regulaciju genske ekspresije kod bakterija [dobili Nobelovu nagradu 1965. godine]


• 1965. g. RW Holley otkrio prvi cjelokupni slijed nukleotida jedne tRNA (kvaščev alanin) [dobio Nobelovu nagradu 1968. godine zajedno s Nirenbergom i Khoranom]

• 1967. g. HG Khorana et al. utvrđuju gensku šifru [dobio Nobelovu nagradu 1968. godine zajedno s MW Nirenberg]

• 1969. g. M Delbruck, SE Luria i AD Hershey dobili Nobelovu nagradu za njihov doprinos genetici virusa

• 1970. g. Hamilton Smith i Daniel Nathans uspješno upotrijebili enzim HindIII na DNA [i dobili Nobelovu nagradu 1978. godine


enzim HindIII na DNA [i dobili Nobelovu nagradu 1978. godinezajedno s Arberom]

• 1972. g. u laboratoriju P Berga stvorena je prva rekombinantna DNA in vitro [P Berg dobio Nobelovu nagradu 1980. godine]

• 1975. g. R Dulbecco, H Temin i D Baltimore dobili Nobelovu nagradu za istraživanja onkogenskih virusa

• 1976. g. JM Bishop i HE Varmus pokazali vezu između protoonkogena i onkogena [dobili Nobelovu nagradu 1989. godine]


• 1977. g. Sanger et al. objavljuju cjelokupan slijed nukleotida faga FX174 (5387 nukleotida) [Sanger i Gilbert dobili Nobelovu nagradu 1980. godine, Sangeru je to već druga]

• 1980. g. GD Snell, J Dausset i B Benacerraf dobio Nobelovu nagradu za njihov rad vezan uz MHC

• 1986. g. RK Saiki, KB Mullis i pet suradnika opisali lančanu reakciju polimerazom [Mullis dobio Nobelovu nagradu 1993. godine]

• 1989. g. TR Cech i S Altman dobili Nobelovu nagradu za otrkiće katalitičkih molekula RNA


katalitičkih molekula RNA


• Znanstveno:• a) osnovna ili temeljna znanost

• b) primijenjena znanost

• Podjela:� genetika stanovništva – populacija kao predmet proučavanja

� genetička epidemiologija –etiologija, raspodjela i sprječavanje bolesti u populaciji


bolesti u populaciji

� ekološka genetika –međudjelovanje okoliša i genoma

� razvojna genetika –mehanizmi normalnog i abnormalnog razvoja

� molekularna genetika – struktura nasljedne mase

� imunogenetika –genska kontrola imunološke reakcije

� farmakogenetika –genski činitelji u kinetici lijekova


� reproduktivna genetika –gametopatije, abnormalnosti, oplodnja

� genetika ponašanja –nasljedni elementi u određivanju ličnosti, sociobiologija

� genetika somatskih stanica –prijenos gena na staničnoj razini

� citogenetika –genetika staničnih struktura

� medicinska genetika –nasljedna podloga bolesti, klinika, sprječavanje


sprječavanje

� eugenika ili eugenetika –negativna (sprečavanje rađanja genetski opterećenog ploda) i pozitivna (liječenje na genskoj i kromosomskoj razini)

� juridička genetika – pravna regulacija genetskih istraživanja

� genetička etika –etičnost genetičkih postupaka (presađivanje organa, umjetna oplodnja, kloniranje, genetičko inženjerstvo)
