Storia della genetica

Nel 1865, Gregor Mendel per primo tracciò modelli di ereditarietà di certi tratti in piante di pisello e mostrò come essi rispettassero semplici regole statistiche. Anche se non tutte le caratteristiche seguono questi modelli di eredità mendeliana, il suo lavoro fu una prova che applicare la statistica allo studio degli organismi viventi poteva essere estremamente utile. Da allora furono dimostrate forme più complesse di ereditarietà.

Dalla sua analisi statistica, Mendel definì un concetto di allele, l'unità fondamentale dell'ereditarietà. Il termine usato da Mendel era, all'epoca, un sinonimo del termine "gene", mentre oggi con il termine "allele" si intende una specifica variante di un particolare gene.

Il significato del lavoro di Mendel non fu capito fino al ventesimo secolo, molti anni dopo la sua morte, quando la sua ricerca fu riscoperta dagli altri scienziati che lavoravano su problemi simili.

Mendel non sapeva della natura fisica del gene. Noi ora sappiamo che le informazioni genetiche normalmente sono contenute nel DNA. (Certi virus immagazzinano le loro informazioni genetiche nel RNA). La manipolazione del DNA può alterare l'ereditarietà delle caratteristiche di vari organismi.

Genetica classica

La genetica classica consiste di tecniche e metodologie che predicono l'avvento della biologia molecolare. Dopo la scoperta del codice genetico e di strumenti di clonazione (come gli enzimi di restrizione), le vie di investigazione per i genetisti si ampliarono. Alcune idee genetiche classiche sono state soppiantate con la comprensione meccanicistica portata da scoperte molecolari, altre rimangono intatte ed in uso, come le leggi di Mendel. I modelli di ereditarietà ancora rimangono un attrezzo utile per lo studio delle malattie genetiche.

Genetica molecolare

La genetica molecolare si fonda sulla genetica classica, ma si focalizza sulla struttura e funzione dei geni ad un livello molecolare. La genetica molecolare impiega i metodi della genetica classica (come l' ibridazione) e della biologia molecolare: essa è così definita per differenziarla da altri campi di genetica, come la genetica ecologica e la genetica di popolazione.

Un'importante applicazione della genetica molecolare è l'uso dell'informazione molecolare per determinare i modelli di evoluzione, e per permettere in tal modo la corretta classificazione scientifica degli organismi: questa viene chiamata sistematica molecolare. Lo studio di caratteristiche ereditate non associate severamente con mutazioni del DNA è invece chiamato epigenetica.

Alcuni credono che la vita possa essere definita, in termini molecolari, come il set delle strategie che i polinucleotidi hanno usato e hanno continuato ad usare per perpetuarsi.

Popolazione, genetica quantitative ed ecologiche

La genetica ecologica mantiene i principi di base della genetica di popolazione ma si focalizza più esplicitamente sull'ecologia. Mentre la genetica molecolare studia la struttura e la funzione dei geni ad un livello molecolare, le analisi su popolazioni selvatiche di organismi tentano di raccogliere dati sugli aspetti ecologici degli individui così come sui marcatori molecolari di quegli individui.

Genomica

Di recente sviluppo è la genomica, che tenta lo studio di modelli genetici attraverso il genoma in una determinata specie. La genomica studia tutto il genoma ordinato in sequenza, e la sua accuratezza dipende anche dalla disponibilità di strumenti computazionali nel campo dell'informatica per l'analisi di grandi quantità di dati.

Campi da vicino-relativi

La scienza dalla quale scaturì la biochimica è estesamente nota come la biologia molecolare. Il termine "genetica" spesso è estesamento correlato con la nozione di ingegneria genetica, dove il DNA di un organismo viene mutato per fini pratici; tuttavia, la maggior parte della ricerca nel campo della genetica è mirata a capire e spiegare l'effetto dei geni sui fenotipi ed il loro ruolo nello studio di popolazioni (genetica di popolazione).