Die Entwicklung der Genetik ist eine faszinierende Geschichte, die sich über Tausende von Jahren erstreckt. Von den frühesten Beobachtungen der Vererbung bis hin zu modernen technologischen Fortschritten in der Gentechnik und der Genbearbeitung. In diesem Artikel werden wir uns mit der Entwicklung der Genetik im Laufe der Geschichte.
Genetische Selektion im Laufe der Geschichte
Obwohl die genetische Selektion sehr neu klingt, ist sie es nicht. Die Ägypter und die Babylonier (ca. 1.000 v. Chr.) waren die ersten, die die künstliche Auswahl. Sie wählten die friedlichsten Tiere mit den besten Eigenschaften aus, um neue Nachkommen für ihr Vieh zu erhalten, und übertrugen diese Logik auch auf die Kulturpflanzen.
Im Laufe der Jahre und mit den im Laufe der Zeit erworbenen Kenntnissen sind die genetischen Selektionsverfahren immer ausgefeilter geworden:
- Künstliche Selektion und selektive Züchtung: sind Techniken, die im Laufe der Zeit beibehalten wurden, allerdings mit wichtigen Nuancen. Mit der Wiederentdeckung der Mendelschen Gesetze (1900) begannen die Genetiker, genetische Prinzipien auf die Auswahl und Kreuzung von Pflanzen und Tieren anzuwenden.
Sie beruhen auf einer Analyse der Gene, die eine bessere Kenntnis der ausgewählten Eltern ermöglicht. Solche Kreuzungen können auch zwischen Sorten der gleichen Art erfolgen. - Induzierte MutageneseMutationen werden durch Chemikalien oder Strahlung ausgelöst. Die induzierte Mutagenese wurde 1927 von Muller entdeckt und 1946 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Das Ziel dieser Technik ist es, neue Eigenschaften zu erreichen.
- Somaklonale Variation: sind Variationen, die durch In-vitro-Zell- oder Gewebekulturen gewonnen werden. Das formale Verständnis und die Anerkennung der somaklonalen Variation als bedeutende Quelle der genetischen Vielfalt bei Pflanzen geht zurück auf das 1970.
- GentechnologieGentechnik: Es handelt sich um eine hochselektive Kreuzung von Merkmalen durch Manipulation der genetischen Sequenz im Labor. Die Gentechnik entstand 1973 mit der Entwicklung der rekombinanten DNA-Technologie durch Stanley Cohen und Herbert Boyer.
Gentechnologie im Laufe der Geschichte
Obwohl sie 1973 mit der Entwicklung der rekombinanten DNA-Technologie aufkam, hat sich dieser Bereich stark weiterentwickelt. Im Jahr 1974 leistete Frederick Sanger Pionierarbeit bei der Validierung dieser Technologie für die Entwicklung veränderter Organismen. Doch erst in den 1980er Jahren wurde das erste kommerzielle Produkt, rekombinantes Insulin, hergestellt und die erste gentechnisch veränderte Pflanze, insektenresistenter Bt-Mais, eingeführt.
Mit dem Meilenstein der Sequenzierung des gesamten Genoms (2004) entwickelte sich die Gentechnik weiter bis zum Gene Editing im Jahr 2012 mit der Entdeckung von CRISPR-Cas. Bis dahin ist es noch ein weiter Weg, aber es handelt sich um eine von Jennifer Doudna und Emmanuelle Charpentier entwickelte Technologie, die präzises und effizientes Gen-Editing ermöglicht und Mutationskorrekturen und Genome Engineering erleichtert.
DNA-Entdeckungen
Die oben genannten Anwendungen wären nicht möglich gewesen ohne die genetische Befunde über wichtige wissenschaftliche Ereignisse im Laufe der Geschichte:
- Gregor Mendel, der Vater der Genetik: 1865 führte Mendel Experimente an Erbsenpflanzen durch und entdeckte dieGrundgesetze der Vererbung, die die Segregation und Dominanz von Merkmalen beschreiben.
- Hugo de Vries, Carl Correns und Erich von Tschermak: alle Arbeiten Mendels blieben unbemerkt, bis diese drei Wissenschaftler die Mendelschen Gesetze im Jahr 1900 wiederentdeckten.
- Thomas Hunt Morgan: 1910 bewies er die von Walter Sutton und Theodor Boveri vorgeschlagene Chromosomentheorie, indem er die genetische Grundlage der Vererbung durch Experimente an Drosophila melanogaster identifizierte. Diese Theorie besagt, dass Chromosomen die Träger von Genen sind.
- James Watson und Francis Crick: 1953 entdeckten sie die Doppelhelix-Struktur der DNS, mit der entscheidenden Hilfe von Rosalind Franklin und Maurice Wilkins.
- Frederick Sanger: entwickelte 1975 Methoden zur DNA-Sequenzierung, die als Sanger-Methode bekannt sind.
- Barbara McClintock: 1983 erhielt sie den Nobelpreis für die Entdeckung von "springenden" Genen oder Transposons in Mais, die zeigten, dass sich Gene innerhalb des Genoms bewegen und die Genexpression beeinflussen können.
- Kary Mulliserfand das bekannte PCR im Jahr 1983, eine Technik, die die Vervielfältigung einer bestimmten DNA-Sequenz ermöglicht.
