유전학
유전학은 생물학의 한 분야로, 유전학, 유전학, 유전학 등을 연구하는 학문이다.19세기 브르노에서 활동한 모라비아 아우구스티누스 수도사 그레고르 멘델은 처음으로 유전학을 과학적으로 연구했다. 멘델은 시간이 지남에 따라 특성이 부모로부터 자손에게 전해지는 방식의 패턴인 "특징 상속"을 연구했다. 그는 유기체(콩 식물)가 별개의 "유전 단위"를 통해 형질을 물려받는다는 것을 관찰했다. 오늘날에도 여전히 사용되는 이 용어는 유전자라고 불리는 것에 대한 다소 모호한 정의이다.유전자의 형질유전 및 분자유전 메커니즘은 21세기에도 여전히 유전학의 기본원칙이지만, 현대 유전학은 유전자의 기능과 행동을 연구하기 위해 확장되었다. 유전자 구조와 기능, 변이, 분포는 세포, 유기체(예: 우성)와 집단의 맥락에서 연구된다. 유전학은 분자유전학, 후성유전학, 집단유전학을 포함한 많은 하위 분야를 낳았다. 광범위한 분야에서 연구된 유기체는 생물 영역(아카이아, 박테리아, 진핵생물)에 걸쳐 있다.유전 과정은 종종 자연 대 양육으로 불리는 발달과 행동에 영향을 미치기 위해 유기체의 환경 및 경험과 함께 작용한다. 살아있는 세포 또는 유기체의 세포 내 또는 세포 외 환경은 유전자 전사를 켜거나 끌 수 있다. 전형적인 예는 유전적으로 동일한 옥수수의 두 씨앗인데, 하나는 온화한 기후에 있고 다른 하나는 건조한 기후에 있다(충분한 폭포나 비가 부족하다. 두 옥수수 줄기의 평균 높이가 유전적으로 동일하다고 판단될 수 있지만, 건조한 기후의 옥수수 줄기는 환경의 물과 영양소의 부족으로 인해 온대 기후의 절반 높이까지만 성장한다.
유전학 역사
생물이 부모로부터 특성을 물려받는다는 관찰은 선사시대부터 선택적 번식을 통해 작물 식물과 동물을 개량하는 데 사용되어 왔다.이 과정을 이해하고자 하는 현대 유전학은 19세기 중반 아우구스티누스 수도사 그레고르 멘델의 연구로 시작되었다.멘델 이전에 케제그에 살았던 헝가리 귀족 임레 페스테틱스는 유전적인 맥락에서 "유전적"이라는 단어를 사용한 첫 번째 사람이었다. 그는 그의 작품 자연의 유전법칙(Die genetischen Gesetze der Natur, 1819)에서 생물학적 유전의 몇 가지 규칙을 묘사했다.그의 제2법칙은 멘델이 출판한 것과 같다.그의 제3법칙에서, 그는 돌연변이의 기본 원리를 발전시켰다 (그는 휴고 드 브리스의 선구자로 여겨질 수 있다).페스테틱스는 농장 동물, 식물, 인간의 생성에서 관찰된 변화는 과학적 법칙의 결과라고 주장했다.페스테틱은 경험적으로 유기체가 그들의 특성을 물려받는 것이지, 그것들을 획득하는 것이 아니라고 추론했다. 그는 과거 세대의 형질이 나중에 다시 나타날 수 있고, 유기체가 다른 속성을 가진 자손을 생산할 수 있다고 가정함으로써 열성 형질과 내재적 변이를 인식했다.이러한 관찰은 20세기 유전학에 대한 근본적인 이론적 기초를 제공함으로써 유전의 신화에 대한 지위에서 과학적 학문의 지위로의 유전의 전환을 특징으로 하는 멘델의 입자상속 이론의 중요한 서막을 나타낸다.유전의 다른 이론들은 멘델의 연구에 선행되었다. 찰스 다윈의 1859년 종의 기원에 관한 이론에서 암시된 19세기 동안 대중적 이론은 개인이 부모로부터 부드러운 형질의 혼합을 물려받는다는 생각인 혼합 상속이었다.멘델의 연구는 잡종화 이후 형질이 확실히 혼합되지 않은 예를 제시했는데, 형질은 연속적인 혼합보다는 별개의 유전자의 조합에 의해 생성된다는 것을 보여주었다. 자손의 형질 혼합은 이제 양적 효과를 가진 여러 유전자의 작용으로 설명된다. 그 당시 어느 정도 지지를 받았던 또 다른 이론은 후천적인 특성의 계승이었다: 개인이 부모에 의해 강화된 특질을 물려받는다는 믿음. 이 이론(일반적으로 장 밥티스트 라마르크와 연관됨)은 이제 잘못된 것으로 알려져 있다.다른 이론으로는 다윈의 판게네시스(후천적 측면과 유전적 측면을 모두 가지고 있었다)와 프랜시스 골튼의 판게네시스(pagenesis)를 입자상 및 유전적으로 재구성한 이론이 있다.
멘델의 유전학
현대 유전학은 식물에서 유전의 본질에 대한 멘델의 연구로부터 시작되었다. 멘델은 1865년 브룬에 있는 자연연구학(Naturforschender Verein)에 제출한 논문 《식물 잡종 실험》에서 완두콩 식물의 특정 형질의 유전 패턴을 추적하고 수학적으로 기술했다. 이러한 유전의 양상은 몇 가지 특성에서만 관찰될 수 있었지만, 멘델의 연구는 유전은 후천적인 것이 아니라 미립자이며, 많은 특성들의 유전 양상은 간단한 규칙과 비율을 통해 설명될 수 있다고 제안했다.멘델의 연구의 중요성은 그가 죽은 후, 휴고 드 브리스와 다른 과학자들이 그의 연구를 재발견할 때까지 널리 이해되지 않았다. 멘델의 연구의 지지자인 윌리엄 베이트슨은 1905년에 유전학이라는 단어를 만들었다.베이트슨은 멘토로 활동했고, 특히 베키 손더스, 노라 다윈 바로우, 뮤리엘 웰데일 온슬로우의 연구로 많은 도움을 받았다.1906년 런던에서 열린 제3차 식물 잡종 국제 회의에서 베이트슨은 유전학이라는 단어를 사용하여 유전학 연구를 설명하였다.멘델의 연구가 재발견된 후, 과학자들은 세포의 어떤 분자가 유전의 원인이 되는지를 알아내려고 노력했다. 1900년에 Nettie Stevens는 밀웜에 대한 연구를 시작했다.이후 11년 동안, 그녀는 암컷은 X 염색체만 가지고 있고 수컷은 X 염색체와 Y 염색체 둘 다 가지고 있다는 것을 발견했다.그녀는 성별이 염색체 요소이며 남성이 결정한다는 결론을 내릴 수 있었다.1911년 토머스 헌트 모건은 초파리의 흰 눈 돌연변이에 대한 관찰에 근거하여 유전자가 염색체에 있다고 주장했다.1913년, 그의 제자인 알프레드 스터테반트는 유전자가 염색체에 선형으로 배열되어 있다는 것을 보여주기 위해 유전자 연결 현상을 이용했다.
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