Perinnöllisyystiede

Perinnöllisyystiede eli genetiikka on perinnöllisyyttä tutkiva biologian haara. Se tutkii geenien eli perintötekijöiden rakennetta, toimintaa, muuntelua ja periytymistä.
 
Nykyisessä muodossaan perinnöllisyystiede sai alkunsa Mendelin jo aiemmin löytämien periytymissääntöjen uudesta löytymisestä vuonna 1900 sekä myöhemmin DNA:n rakenteen ja geneettisen koodin selvittämisestä vuonna 1953. Ominaisuuksien periytymistä vanhemmilta jälkeläisille ilman ilmiön geneettisen taustan tuntemista on kuitenkin käytetty hyväksi jo esihistoriallisina aikoina esimerkiksi eläinten ja kasvien jalostuksessa.

1980-luvun puolenvälin jälkeen tapahtunut uusien molekyylibiologisten menetelmien synty on avannut mahdollisuuden DNA:n tutkimiseen suoraan ja tieteenalan voimakkaaseen kasvuun. Voimakkaimmin tähän ovat vaikuttaneet erityisesti DNA:n monistamiseen tarkoitetun polymeraasiketjureaktion (PCR) ja DNA:n sekvensointimenetelmien kehitys. Tämä on mahdollistanut muun muassa perinnöllisiä sairauksia aiheuttavien mutaatioiden entistä tehokkaamman selvittämisen sekä eläin- ja kasvijalostuksessa edullisten alleelien tunnistamisen ja lisäämisen. Myös geenitekniikan kehitys on mahdollistanut monia uusia perinnöllisyystieteen sovelluksia, tunnetuimpana ehkä muuntogeeniset elintarvikkeet ja geeniterapia.

Perinnöllisyystieteen jaottelu 

Menetelmiensä ja sovellustensa runsaudesta johtuen geneettinen tutkimus voidaan jakaa osiin usealla eri tavalla. Kenties yleisin jako perustuu siihen, millä organisaatiotasolla perinnöllisiä ilmiöitä tutkitaan. Tämän jaon mukaan geneettinen perustutkimus voidaan jakaa muun muassa seuraaviin osa-alueisiin:  

molekyylitaso: molekyyligenetiikka – DNA, geenit, niiden toiminta ja säätely, epigenetiikka, mutaatiot, DNA:n evoluutio, geenitekniikka
solutaso: sytogenetiikka – solunjakautuminen, mitoosi, meioosi, meioottinen rekombinaatio, sukusolut, kromosomien rakenne ja toiminta, kromosomi- ja kromosomistomuutokset, kromosomievoluutio
yksilötaso:
 klassinen genetiikka – dominoivat ja resessiiviset geenit, niiden ilmeneminen, periytymisen säännöt, mendelismi, genotyyppi ja fenotyyppi
 ihmisgenetiikka, lääketieteellinen genetiikka – ihmisen perinnölliset ominaisuudet ja sairaudet
populaatiotaso: populaatiogenetiikka – populaation yhteinen geenivarasto (geenipooli), geenifrekvenssit, populaation geneettinen tasapaino ja sen muuttuminen, valinta (selektio), geneettinen ajautuminen (random drift), migraatio
lajitaso: evolutiivinen genetiikka – lajiutuminen, DNA-sekvenssien erilaistuminen, uusien lajien eriytyminen ja itsenäistyminen, fylogenia, DNA-evoluutio.

Perustutkimusta soveltavampia perinnöllisyystieteen osa-alueita ovat muiden muassa
jalostusgenetiikka – kasvi- ja eläinjalostus, geeniteknologiset sovellutukset, geenimanipulaatio
geeniteknologia – molekyyligeneettiset sovellutukset, teknologiset ja kaupalliset sovellutukset, lääkkeet, tutkimustuotteet

Lähteet

Kirjallisuutta

Aiheesta muualla 

Opetus.tv: Biologian etäopiskeluympäristö, Perinnöllisyys
 

Seulonnan keskeiset artikkelit