3. Členění genetiky

Vědní obor genetika lze členit podle několika základních kritérií:

3.1 Obecné členění

3.2 Členění dle cíle zkoumání a metod studia

3.3 Členění dle oblasti výzkumu

Test - členění genetiky

3.1 Obecné členění

3.1.1 Klasická genetika

Klasická genetika, někdy také nazývaná mendelovská genetika, se opírá o Mendelovy zákony a zahrnuje výzkum v oblasti chromozomální teorie a jejích metod. V dnešní době už sice víme, že pravidla vycházejících z výzkumu Johanna Gregora Mendela zahrnují i jisté výjimky, neboť Mendel nevěděl, že geny se nacházejí na chromozómech a mohou být tudíž ve vazbě, to ovšem jeho poznatky nevyvrací, pouze je dále prohlubuje.

3.1.2 Molekulární genetika

Oblast výzkumu molekulární genetiky se prolíná s biochemií. Zabývá se nukleovými kyselinami, tedy nositeli genetické informace, díky kterým dochází k přenosu dědičných znaků na potomstvo a k evoluci. Dále jsou oblastí zájmu molekulární genetiky geny, jejich produkty a všechny procesy na molekulární úrovni (např. transkripce, translace, mutace atd.).

3.1.3 Evoluční genetika

Evoluční genetika se zabývá studiem výskytu jednotlivých alel v populaci a jejich změnami, zkoumá evoluční vývoj a faktory ovlivňující změny. Na rozdíl od populační genetiky, která se zabývá časovým rámcem několika generací, studuje evoluční genetika dlouhodobou transformaci či rozštěpení druhu, speciaci (= proces vzniku nových biologických druhů) ovlivněnou mutacemi, migrací, selekcí a dalšími faktory, a zabývá se studiem nově objevených druhů.

3.2 Členění dle cíle zkoumání a metod studia

3.2.1 Lékařská genetika

Lékařská genetika je věda, resp. odvětví lékařské vědy, která se zaměřuje na lidský genom a jeho poruchy zapříčiňující vrozené či dědičné vady a choroby. Vlivem chybné informace uložené v buňkách lidského těla vznikají dědičné choroby, které nejde vyléčit, lze pouze zmírnit jejich projevy. Lékařská genetika se zabývá genetickou analýzou, která umožňuje určit pravděpodobnost výskytu dědičných chorob, a také potlačováním projevů dědičných onemocnění.

3.2.2 Veterinární genetika

Podobně jako u lékařské genetiky se veterinární genetika zabývá zkoumáním dědičných chorob, ale jak už název napovídá, zaměřuje se na zvířata. Kromě výzkumu chybných genetických informací se veterinární genetika zabývá i šlechtěním plemen např. u psů, koček, koňů atd.

3.2.3 Farmakogenetika

Obor farmakogenetika studuje dědičně podmíněnou variabilitu odpovědi organismu na medikamenty. Zjednodušeně řečeno se farmakogenetika zabývá procesy ovlivněnými genetickými faktory, které jsou spojeny se vstřebáváním léků, jejich distribucí a vylučováním z organismu.

3.2.4 Imunogenetika

Tento poměrně mladý vědní obor vznikl spojením genetiky a imunologie. Imunogenetika se zabývá studiem genetické podmíněnosti složek imunitního systému a genetickou regulací imunitních reakcí. Základní oblastí imunogenetiky je studium antigenů nacházejících se na povrchu červených krvinek, tzv. erytrocytárních antigenů, které jsou podstatou krevních skupin a antigenů nacházejících se na membránách všech buněk, tzv. histokompatibilitních antigenů, které ovlivňují kompatibilitu tkání při transplantacích (nazývají se proto také transplantační antigeny).

3.2.5 Nutriční genetika

Nutriční genetika, nebo také nutrigenetika, je obor zkoumající závislost účinku jednotlivých složek diety na variantách genů daného jedince. Jde v podstatě o sloučení genetiky a nauky o výživě, jehož výsledkem jsou informace o správném výběru stravy pro jedince z hlediska kvality a kvantity.

3.2.6 Toxikogenetika

Spojením genetiky a toxikologie vznikl vědní obor toxikogenetika, který zkoumá vlivy toxinů na geny a studuje způsoby, kterými se lze před vlivy toxinů bránit.

3.2.7 Ekogenetika

Sloučením dvou věd – genetiky a ekologie – vznikl obor ekogenetika, zabývající se geneticky podmíněnou vnímavostí jedinců vůči faktorům vnějšího prostředí.

3.2.8 Epigenetika

Epigenetika je vědní obor zabývající se změnami v genové expresi, které nejsou způsobeny změnou nukleotidové sekvenace DNA. Jde v podstatě o výzkum změny chování našich genů v důsledku chování nás samotných. Epigenetické jevy mohou být děděny z buňky na buňku a z generace na generaci. Příkladem výsledků výzkumu epigenetických jevů je například zjištění: nedostatečná výživa těhotných žen způsobuje, že jejich potomci bojují v dospělosti proti nemocem jako je cukrovka, onemocnění srdce nebo mrtvice. 

3.2.9 Populační genetika

Populační genetika se zabývá změnami zastoupení alel jednotlivých genů v dané populaci. Běžnou praxí je v tomto oboru vytvářen matematických modelů různým způsobem vystihujících populace a následné zkoumání a porovnávání výsledků se skutečností.

3.2.10 Evoluční genetika

Obor evoluční genetika vznikl spojením dvou teorií – Mendelovy teorie dědičnosti a Darwinovy evoluční teorie. Zabývá se vysvětlením evoluce pomocí mechanismů, které mění frekvenci alel a genotypů v populaci, a procesů přeměňujících genetickou variabilitu uvnitř druhu v mezidruhové rozdíly.

3.2.11 Cytogenetika

Cytogenetika se zabývá zkoumáním buněk a jejich struktur, organizací genomu, genetických aspektů buněčného dělení a přenosem genetické informace. Zvláštní důraz je kladen na chromozómy, plasmidy a DNA organel a prokaryot. Změny v počtu nebo struktuře se mohou podílet na vyjádření mnoha klinických příznaků, jako jsou např. vrozené malformace, mentální retardace nebo poruchy reprodukce.

3.3 Členění dle oblasti výzkumu

3.3.1 Genetika člověka

Genetický výzkum člověka se značně liší od metod výzkumu jiných organismů. Jednak zde hrají roli etické důvody (nelze provádět experimenty na lidech), a také odlišnosti lidského chování od ostatních pro výzkum jednodušších populací, např.:

• Složitost lidského genomu
• Malé množství potomků
• Malý prostor pro výzkum více generací = dlouhý věk člověka, a tedy i delší generační doba
• Fenotyp je do velké míry ovlivňován sociálními podmínkami
• Z velké většiny se jedinci kříží s jedinci z určité populace

3.3.2 Genetika živočichů

Genetika živočichů se zaměřuje na výzkum buněk, buněčné kultury, mutací genů a dalších procesů v těle živočichů. Zahrnuje také studium šlechtění zvířat a zkoumání dědičných znaků a chorob.

Zvláštním odvětvím genetiky živočichů jsou hospodářská zvířata, při jejichž výzkumu se klade velký důraz na studium dědičných chorob, ze zřejmého důvodu dopadů na lidskou populaci. Je zde patrné rovněž úzké spojení s populační genetikou.

3.3.3 Genetika rostlin

Díky genetice rostlin lze objasnit genetické a molekulární aspekty procesů rostlin jako je rozmnožování, určování pohlaví, mutace, šlechtění a další. Využití poznatků plynoucích z výzkumu těchto aspektů a experimentů je zejména v oblasti zemědělství. 

3.3.4 Genetika mikroorganismů

Předmětem výzkumu genetiky mikroorganismů jsou hlavně viry a bakterie. Výzkum je zaměřen na mutace mikroorganismů a změny vlastností způsobených mutací, mikroorganismy v biotechnologiích (potravinářský a farmaceutický průmysl, zemědělství, ekologie a péče o životní prostředí).

Otestujte si své znalosti:

Členění genetiky - test