Захватывающий мир генетики

Генетика – наука о наследственности и изменчивости всех живых организмов. Эта наука изучает гены, которые являются основными единицами наследст­вен­ности. Гены отвечают за определение таких признаков, как цвет наших глаз, цвет волос, темперамент и рост. Гены также играют важную роль в предрасположенности человека к различным заболеваниям и расстройствам. 

Например, гены могут от­ве­чать за проявления таких за­б­о­леваний, как муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия, болезнь Хан­тинг­тона или спи­наль­ная мышечная атрофия. Но это не означает, что именно гены вызывают заболе­ва­ния. На­при­мер, "ген болезни Хантингтона" най­ден не только у людей, стра­даю­щих этим тяжелым нев­ро­логическим заболеванием; он и есть и у здоровых людей. Просто люди с болезнью Хантинг­тона несут «дефектную» версию гена с опасной мутацией. Изучение ге­нетики необходимо для пони­мания того, как наследственные бо­лезни передаются в поко­ле­ниях. Вникнув в генетическую ос­нову таких недугов, иссле­до­ва­тели смогут разработать более дейст­венные способы их лечения и найти под­хо­дящие лекарст­вен­ные сред­ства. Развитие сов­ре­менной ген­ной терапии поз­во­ляет лечить ге­не­­ти­ческие за­­­бо­левания путем замены, до­пол­­нения или ис­прав­ления де­фек­тных генов. Сов­ре­менная генетика в неврологии активно помогает определить генети­чес­кие факторы, влияющие на раз­ви­тие и долгосрочность нервной сис­темы, и как эти факторы влияют на поведение и мозговые функции. Появление нейро­ге­не­тики как новой отрасли генетики сулит ско­рые успехи в лечении ней­ро­де­генеративных болезней, таких, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, деменция и шизо­фре­ния. Вместе с тем это на­прав­ление генетики открывает путь для профилактики и лечения аутизма, хронической усталости, алкоголь­ной зави­си­мости, ожи­ре­ния и мни­мых фобий.

Итак, генетика произвела ре­во­люцию в медицине, позволив ученым определить генетическую основу многих заболеваний, вклю­чая рак, болезни сердца и ге­нетические нарушения. Эти знания позволили ввести в действие персонализированную медицину и целевые методы ле­чения многих заболеваний, ко­торые являются более эффек­тив­ными и проявляют меньше по­боч­ных эффектов. Теперь, ана­ли­зируя геном человека, спе­циа­листы-генетики и врачи могут совместно определить не только наилучшие методы лечения, но и предсказать вероятность их развития. Это может привести к значительной трансформации здра­воохранения, так как ле­че­ние будет подбираться к ин­ди­видуальным генетическим осо­бен­ностям пацентов.

Наряду с этим, генетические исследования находятся на пе­реднем крае биотехнологии, которая предполагает исполь­зо­вание живых организмов или их продуктов для создания полезных продуктов или процессов. Как известно, генная инженерия поз­во­лила наработать инсулин для ле­чения диабета, разработать пар­тии новых вакцин и произ­водить ферменты для круп­но­масштабных промышленных про­цес­сов. В сельском хозяйстве ге­не­тические знания с исполь­зо­ванием методов хромосомной и генной инженерии привело к раз­работке культур, более про­дук­тивных и устойчивых к вре­дителям, болезням и эко­ло­гическим стрессам. Это привело к повышению урожайности, улуч­ше­нию продовольственной без­опас­ности и снижению зави­си­мости от пестицидов и удобрений. Генномодифицированные куку­ру­за, рис, картофель, соя, мор­ковь, хлопчатник и другие хо­зяйст­венно-ценные культуры вышли на международный рынок, преодолев стойкое сопро­тив­ление консерваторов.

Подводя итог, можно сказать что генетика не только увле­ка­тель­на, но и необходима для раз­работки новых методов лечения и технологий, которые могут улуч­шить здоровье и благополучие человека, увеличить произ­вод­ство продовольствия и обес­пе­чить продуктовую безопасность, а также углубить наше понимание о том, как возникла жизнь на Земле и человеческая циви­ли­зация. Повышая наш уровень знаний и способствуя образо­ва­нию в области генетики, мы тем самым можем гарантировать, что будущие поколения будут об­ладать знаниями и навыками для дальнейшего расширения границ научных открытий.

В Казахском национальном университете имени Аль-Фараби на факультете биологии и био­тех­нологии кафедрой молекулярной био­логии и генетики с 2019 года ведется подготовка специалистов по образовательной программе «Генетика» на всех трех уровнях про­фессионального образо­ва­ния, включающих бакалавриат, магистратуру и докторантуру. Образовательная программа «6В05105 – Генетика» в бакалав­риа­те направлена на подготовку конкурентоспособного спе­циа­лис­та, обладающего теорети­чес­кими знаниями в области общей и молекулярной генетики и прак­тическими навыками выпол­не­ния генетических исследований в полевых и лабораторных усло­виях; способного выполнять пос­тавленные практические задачи в области биологии, биоме­ди­цины, биотехнологии, экологии, криминалистики и в других сферах профессиональной дея­тель­ности, требующих знаний и навыков специалиста-генетика. Студенты-генетики проходят такие курсы, как молекулярная биология и генодиагностика, ге­не­тика, биохимия, геното­кси­ко­логия, генетическая инженерия, молекулярно-генетический ана­лиз, медицинская и кри­ми­лис­тическая генетика. Программы магистратуры и докторантуры, «7М05105 – Генетика» и «8D05104 – Генетика» соответ­свен­но, сосредоточены на продвинутых разделах генетики и смежных областей знаний. Студенты специализируются в таких направлениях, как гено­ми­ка, протеомика, эпигенетика, палеогенетика, генетика разви­тия, медицинская генетика и др. В дополнение к аудиторным за­нятиям студенты, изучающие ге­нетику, на всех уровнях обра­зования имеют возможность участ­вовать в исследовательских проектах и проходить практику в науч­но-исследовательских цен­трах организаций-партнеров, тем самым закрепляя полученные знания путем применения их в практике. Студенты могут рабо­тать над исследовательскими проек­тами вместе с препо­да­ва­теля­ми или проводить самос­тоя­тельные исследования под руко­водством научного руководителя. Исследовательские проекты обу­чаю­щихся включают генную ин­женерию, генотипирование, ге­не­тические подходы в селекции, генетику популяций, радиа­цион­ную генетику, генотоксикологию, редактирование генов, геномное секвенирование, палео- и этно­ге­нетику, онкогенетику и другие разделы исследований и пере­до­вые методы.

Образовательная программа «Генетика» в университете го­то­вит студентов к различным карьер­ным траекториям. Часть студентов имеют возможность получить высшее образование в таких смежных областях, как медицина, биотехнология и био­ин­форматика. Другая часть вы­би­рает исследовательские лабо­ра­тории, диагностические и пе­­­рина­тальные центры, биотех­но­логические компании, теп­лицы, дистрибьютерские фирмы или работу в сфере агро­про­мышленного комплекса в ре­гио­нах Казахстана. Неко­то­рые обу­чающиеся становятся пре­­по­давателями естественных наук, генетическими консуль­тан­тами, интернет-редакторами и писателями-популяризаторами науки. Так или иначе, изучение генетики в университете – это ценный образовательный и ка­рьер­ный опыт. Генетика стре­ми­тельно развивается, и для сту­дентов, изучающих эту спе­­­циаль­ность, существует мно­жест­во интересных возмож­нос­тей для роста в научно-ис­сле­до­ва­тельской, био­тех­­но­­ло­гической, биомеди­цинской и сельско­хозяй­ственной сферах.

 Зауре АЙТАШЕВА,

профессор

 Сабира ТАЙПАКОВА,

доцент кафедры молекулярной биологии и генетики