Genetică

CAPITOLUL I

1. Genetica – ştiinţa eredităţii şi variabilităţii organismelor vii

1.1. Definiţia şi obiectul de studiu

Genetica este ştiinţa biologică a cărei obiect de studiu îl constituie ereditatea şi variabilitatea organismelor, stabilind mecanismele care asigură conservarea informaţiei genetice precum şi cele ale modificării ereditare.

Anul apariţiei geneticii ca ştiinţă este 1865, când GREGOR MENDEL a emis primele legi ale eredităţii, redescoperite în 1900 de HUGO de VRIES, CORRENS şi TSCHERMACK (BOTEZ, 1991).

Denumirea de genetică a fost introdusă de BATESON la Congresul de genetică din anul 1906.

Ereditatea, ca obiect de studiu a geneticii reprezintă însuşirea descendenţilor de a moşteni de la părinţi caracteristici asemănătoare. Această însuşire asigură stabilitatea caracterelor de-a lungul generaţiilor, continuitatea biologică a indivizilor în cadrul speciei de la o generaţie la alta. Potenţialitatea realizării acestui caracter se face prin intermediul genelor. Gena este definită ca particula materială a eredităţii localizată în cromozom şi care condiţionează formarea uneia sau mai multor caractere sau însuşiri. Totalitatea genelor unui organism viu (cele nucleare) reprezintă genotipul. Totalitatea genelor din cadrul unui set haploid de cromozomi, transmise ca o unitate de la unul din părinţi reprezintă genomul.

Felul de a fi a unui individ ca mod de manifestare a genotipului, în interacţiune cu condiţiile de mediu reprezintă fenotipul. Noţiunile de genotip şi fenotip au fost introduse de JOHANSEN în 1909 (PANFIL, 1980).

Variabilitatea ca cel de al doilea obiect de studiu a geneticii, reprezintă însuşirea organismelor vii, cu diferite grade de înrudire, de a se deosebi între ele. În natură nu există doi indivizi identici. Chiar şi gemenii uniovulari nu sunt identici din punct de vedere genetic, ei manifestând profile imunologice diferite, constituite în primele şase luni de viaţă (BOTEZ, 1991).

Variabilitatea poate fi ereditară şi neereditară.

a) Variabilitatea ereditară se transmite în descendenţă, de la părinţi la urmaşi şi are ca sursă recombinarea genelor în procesul de formare a gameţilor şi fecundare (variabilitate recombinativă), sau prin modificarea materialului genetic sub acţiunea unor factori mutageni (variabilitate mutaţională).

b) Variabilitatea neereditară este determinată exclusiv de influenţa condiţiilor de mediu şi cu toate că nu se transmite în descendenţi, face parte din aspectul fenotipic al unui anumit individ. Variabilitatea fenotipică, sau diferenţele constatate între indivizi are două surse primare şi inseparabile de variabilitate: variabilitatea genotipică şi variabilitatea indusă de mediu sau ecologică. Această relaţie poate fi exemplificată prin formula VP=VG+VE, în care VP reprezintă variabilitatea fenotipică; VG reprezintă variabilitatea genetică şi VE variabilitatea ecologică.

1.2. Scopul şi importanţa geneticii

Variabilitatea genotipică sau ereditară are cel mai important rol în evoluţie precum şi în munca de ameliorare. Diversitatea genetică a organismelor vii a permis ca prin intermediul selecţiei naturale sau artificiale să fie promovate, în generaţiile succesive, doar genotipurile cel mai bine adaptate condiţiilor de mediu, sau a celor ce răspund obiectivelor ameliorării.

Datorită dezideratelor prezentate, genetica este considerată o adevărată placă turnantă în cadrul ştiinţelor biologice, fiind esenţială pentru toţi cei care studiază viaţa plantelor, a animalelor sau microorganismelor. Ea ocupă o poziţie centrală în diverse sectoare ale activităţii umane (agricultură, alimentaţie, medicină, ecologie ş.a.) (Elena TĂMAŞ, 2000).

Pentru creşterea producţiei agricole apare necesitatea ameliorării materialului biologic existent. Orice program de ameliorare necesită un studiu a determinismului genetic a materialului iniţial pentru stabilirea metodei de ameliorare. Genetica constituie de fapt baza teoretică a ameliorării plantelor.

Descoperirile din domeniul geneticii moleculare şi a ingineriei genetice sunt în prezent tot mai utile, fiind utilizate în elucidarea unor probleme de interes major. Obiectivul principal al ingineriei genetice constă în modificarea genomului unor plante sau animale prin introducerea unor gene sau a unor fragmente de ADN de la o celulă donatoare la una receptoare, obţinându-se specii transgenice.

Pe această cale, la plante s-au obţinut genotipuri rezistente la boli şi dăunători, la ierbicide, pesticide, stresuri climatice ş.a.

Prin intermediul ingineriei genetice au fost obţinute surse bacteriene capabile de a produce proteine specifice mamiferelor, cum ar fi insulina, interferonul, hormonul de creştere ş.a. De asemenea prin aplicarea metodelor genetice se pot contracara acumulărilor tarelor genetice (caractere nefavorabile patogenetice ş.a.).

În ceea ce priveşte genetica forestieră, ea se individualizează în primul rând datorită naturii aparte a plantelor lemnoase din păduri, cu deosebire, arborii. Ca plante sălbatice, extrem de vechi, policarpice, foarte longevive, de dimensiuni mari, arborii deţin un grad avansat de heterozigoţie şi mari rezerve de variabilitate genetică, se diferenţiază prin ponderea mare a caracterelor cantitative supuse unui control poligenic aditiv, convieţuind adeseori în întinse comunităţi (populaţii) naturale, politipice, polimorfe, în care panmixia se manifestă cu deosebită intensitate, iar mecanismele generale de homeostazie genetică sunt extrem de perfecţionate (STĂNESU, 1982).