ژنتیک
تاریخچه

دانش زیست‌شناسی هرچند از کهن‌ترین دانش‌هایی بوده که بشر به آن توجه داشته است؛ اما از حدود یک سدهٔ پیش، از این دانش زیرشاخهٔ تازه‌ای پدید آمد که آن را ژنتیک نامیدند و انقلابی در دانش زیست‌شناسی به‌وجود آورد. در سدهٔ هجدهم، گروهی از پژوهشگران بر آن شدند که چگونگی جابه‌جایی برخی صفت‌ها و ویژگی‌ها را از نسلی به نسل دیگر بررسی کنند. از این ویژگی‌ها به‌عنوان ویژگی‌های ارثی یاد می‌شود. به دو دلیل مهم یعنی گزینش ویژگی‌های نامناسب و نیز نداشتن آگاهی کافی در زمینه ریاضیات، به نتیجه‌ای نرسیدند.
نخستین کسی که توانست قانون‌های حاکم بر انتقال صفت‌های ارثی را شناسایی کند، کشیشی اتریشی به نام گرگور مندل بود که در سال ۱۸۶۵ این قانون‌ها را که نتیجهٔ آزمایش‌هایش روی گیاه نخود فرنگی بود ارائه کرد؛ اما متأسفانه جامعه علمی آن زمان به دیدگاه‌ها و کشف‌های او اهمیت چندانی نداد و نتیجهٔ کارهای مندل به دست فراموشی سپرده شد. در سال ۱۹۰۰ میلادی کشف دوبارهٔ همان قانون‌ها، توسط درویس، شرماک و کورنز باعث شد که دیدگاه‌های مندل به گونه‌ای جدی‌تر مورد توجه و پذیرش قرار گیرد. مندل به عنوان «پدر دانش ژنتیک» شناخته می‌شود.
در سال ۱۹۵۳ با کشف ساختمان جایگاه ژن‌ها از سوی جیمز واتسون و فرانسیس کریک، رشته‌ای نو در دانش زیست‌شناسی به‌وجود آمد که زیست‌شناسی مولکولی نام گرفت. با گذشت حدود یک قرن از کشف‌های مندل در سال‌های ۱۹۷۱ و ۱۹۷۳ در رشته زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک-که اولی به بررسی ساختمان و چگونگی کارکرد ژن‌ها و دومی به بررسی بیماری‌های ژنتیک و پیدا کردن درمانی برای آن‌ها می‌پرداخت-این دو رشته با هم درآمیختند و رشته‌ای به نام مهندسی ژنتیک را پدیدآوردند که طی اندک زمانی توانست در رشته‌های گوناگون دیگری مانند پزشکی، صنعت و کشاورزی… بسیار اثرگذار باشد. پژوهش‌های ژنتیکی به سهم خود، موجب شده‌اند که انسان به جهان پیرامون خود، بینش بیشتری پیدا کرده و نگاهی نو بر خویش بیندازد. تمام ویژگی‌های فیزیکی ما و موجودات زنده‌ای که روی زمین زیست می‌کنند تحت نفوذ و متأثر از DNA موجود در سلول یا تغییرات ژنتیکی است که اتفاقی یا اجباری در ناحیه‌ای از ژنوم به وقوع می‌پیوندد. در این تغییرات، معمولاً یک یا چند باززنجیره اسید نوکلئیک تعویض شده و اطلاعات ژنتیکی ژنوم تغییر می‌کند و به‌طور پایدار به نسل‌های بعدی منتقل می‌گردد؛ از این رو استفاده از این دانش، گسترده شده است به‌طوری‌که یکی از زمینه‌های کاربردی این علم، تعیین نسبت‌های خویشاوندی و شناسایی افراد و تعیین دودمان و نیای ژنتیکی انسان‌هاست.
امروزه موضوع تعیین هویت ژنتیکی در برخی از موضوعات قضایی نیز مورد توجه زیادی قرار گرفته است. تعیین هویت ژنتیکی با روش‌های مولکولی انگشت‌نگاری دی‌ان‌ای، با اهداف مختلف در سراسر جهان مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد؛ در این روش می‌توان از شاخص‌های مولکولی، همچون: تکرارهای پشت‌سرهم کوتاه (STRs)، دی‌ان‌ای میتوکندری، چندشکلی‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNPs) در سطح کروموزوم Y و سایر کروموزوم‌ها استفاده کرد. از دی‌ان‌ای میتوکندری برای ردیابی ژنتیکی نیای مادری و از مطالعه ژنتیکی کروموزوم Y هر فرد به نیای پدری دست خواهیم یافت. همچنین در بررسی‌های باستانی، خصوصیات ویژه‌ای همچون وجود ارتباط معنادار بین SNPs مورد بررسی قرار می‌گیرد تا بتوان یک نمونه مورد مطالعه را در گروه خاصی-که هاپلوگروپ نام دارد-قرار دهند. هاپلوگروپ در واقع، دسته‌ای از هاپلوتیپ‌های نزدیک به یکدیگرند که جهش‌هایی را از نیای مشترک خود دربردارند. هاپلوتیپ‌ها نیز مجموعه‌ای از SNPs در یک توالی نوکلئوتیدی می‌باشند که با یکدیگر به نسل بعدی انتقال می‌یابند.
از DNA میتوکندری برای شناسایی اعضای خانواده سلطنتی نیکولاس دوم نیز استفاده شده است. در سال ۱۹۹۱ چندین مجموعه از استخوان‌ها در یک گور دسته‌جمعی در روسیه کشف شد که اعتقاد بر این بود متعلق به نیکولاس دوم، همسرش (سارینا) و ۳ تن از دخترهای اوست؛ با اینکه ۷۰ سال از عمر استخوان‌ها می‌گذشت؛ اما بررسی توالی tDNA میتوکندری بسیار کارآمد بود؛ توالی کاملاً مشابهی از ژنوم mtDNA بین سارینا، سه دختر وی و پادشاه فیلیپ (پادشاه انگلستان)-که در زمان بررسی در قید حیات بود و از نظر نسبی، مادربزرگ مادری خودِ خواهر سارینا بود-مشاهده شد.