ZNACZENIE GENETYKI W MEDYCYNIE

Poznanie ludzkiego genomu pozwala na określenie czy dana osoba zachoruje na jakiś nowotwór. Takie badania wykonuje się często, gdy osoba jest obciążona zmutowanymi genami dziedzicznie, np. w przypadku raka piersi, gdy chorowała babka, matka to córka prawdopodobnie też zachoruje wiemy, że wcześnie wykryty rak jest prawie w 100% uleczalny. Badania można przeprowadzić także na płodzie dziecka i określić czy jest zdrowe czy też chore np. na hemofilię czy zespół Downa ( badania prenatalne). Genetyka okazała się również niezwykle pomocna bezpłodnym parom. Dzięki metodzie in vitro, czyli sztuczne zapłodnienie wiele par doczekało się potomstwa.

Geny pochodzenia zwierzęcego czy roślinnego mogą w komórkach bakterii lub innych organizmów podlegać ekspresji i produkować w znacznych ilościach różnego rodzaju białka enzymatyczne i hormony, co stwarza możliwości produkcji i jest obecnie wykorzystywane przez liczne firmy w przemyśle chemicznym lub farmaceutycznym.

Wykorzystywanie genetyki:

obecnie w medycynie: zarówno w diagnostyce jak i profilaktyce,

terapii.

Przemysł farmaceutyczny skorzystał dzięki stworzeniu szeregu leków dzięki technikom rekombinowanego DNA. Dla pewnej grupy chorób (hemofilia, zaburzenia związane z brakiem hormonu wzrostu) jedynym sposobem leczenia jest podawanie białka identycznego z obecnym w ludzkim organizmie. Niektóre z nich (właśnie czynniki krzepliwości krwi) uzyskiwano dawniej z krwi ochotników - obecnie raczej się unika krwi jako materiału wyjściowego do preparatyki białek ze względu na zaistniałe przypadki zakażenia hemofilityków przyjmujących te produkty wirusem powodującym AIDS. Inne białko np. stosowana w leczeniu bardzo częstej choroby - cukrzycy - insulina - mogło być izolowane ze zwierząt, ale nieznacznie różniło się od białka ludzkiego, co mogło dawać niepożądane efekty.

Przykłady korzyści, jakie medycyna może czerpać z podstawowych badań biologicznych:

szybkość, z jaką wzbogaca się nasza wiedza o pojawiających się w sposób nagły groźnych, a nieznanych przedtem chorobach.

Przykład zastosowania genetyki:badania nad AIDS. Wiadomo było, że jego materiałem genetycznym jest RNA, w którym jest zapisane co najmniej siedem genów. Ta podstawowa wiedza o wirusie pozwoliła na kilka praktycznych posunięć w walce z AIDS. Dzięki temu, że nauczono się hodować w laboratorium wirusa wywołującego AIDS, można było opracować testy umożliwiające rozpoznawanie osób zakażonych. Poznano również przynajmniej początek drogi wiodącej do wytworzenia szczepionki i leków przeciwko AIDS.

W specjalnie do tego celu stworzonych koloniach bakterii produkuje się białka użyteczne w medycynie, takie jak insulinę dla diabetyków, czy globuliny powodujące krzepliwość krwi u osób cierpiących na hemofilię.

ZASTOSOWANIE GENETYKI W ROLNICTWIE

Ciągle pracuje się nad tworzeniem nowych odmian roślin. W tym celu wykorzystuje się nie tylko pojawienie się nowych cech, które są wynikiem mutacji, lecz również indukuje się je w sposób sztuczny. W tym celu hoduje się pojedyncze komórki rośliny, które poddaje się działaniu czynników mutagennych (promieniowanie ultrafioletowe, związki chemiczne). W wypadku roślin z pojedynczej komórki można wyhodować kompletny organizm. Tak postępuje się z komórkami roślin uprawianych w kulturach komórkowych i poddawanych działaniu czynników mutagennych. Wytworzone czyste odmiany roślin często krzyżuje się ze sobą, podobnie jak w przypadku prosiąt używanych do produkcji wieprzowiny. Potomstwo otrzymane z takiej krzyżówki często charakteryzuje się bowiem większą od swoich, rodziców bujnością, wpływając w ten sposób na wysokość plonów. Tak dzieje się na przykład w przypadku kukurydzy. Innym zjawiskiem wykorzystywanym w praktyce tworzenia nowych odmian roślin jest indukowanie poliploidów, czyli organizmów zawierających w swych jądrach zwielokrotnioną liczbę chromosomów. Poliploidalność wywołuje się zazwyczaj stosując czynniki zakłócające podział chromosomów w czasie mitozy, w wyniku czego powstają jądra zawierające liczbę chromosomów większą niż 2n. Poliploidalne rośliny mają czasem zwiększone wymiary i charakteryzują się większą bujnością niż zwykłe odmiany diploidalne, stąd ich atrakcyjność dla rolnictwa. Jednak wiele odmian poliploidalnych ma znacznie obniżoną płodność, co ogranicza ich praktyczne zastosowanie.

Zwiększenie wydajności uprawy roślin i hodowli zwierząt pozwala na oszczędność stosowanych materiałów i oszczędność pracy ludzkiej.

Zastosowanie genetyki w rolnictwie ma wpływ na: zwiększanie plonów, zwiększanie przeżywalności roślin, tworzenie roślin wybujałych (poliploidów), tworzenie nowych odmian odpornych na szkodliwe warunki środowiska, hodowanie roślin w kierunku pożądanym dla człowieka, np. duże owoce, niskie drzewa, szybko owocujące odmiany.

Uzyskano dzięki temu np.: transgeniczne pomidory o przedłużonej trwałości przechowywania, ziemniaki produkujące albuminę typu HSA.