Antyczny DNA i inżynieria genetyczna
Publikacja poświęcona antycznemu DNA – materiałowi genetycznemu organizmów sprzed setek lub tysięcy lat. aDNA, do niedawna pozostający bardziej w sferze fantastyki naukowej niż realiów nauki, pozwala na odkrywanie niedostępnej innymi drogami wiedzy na temat wymarłych gatunków oraz przeszłości gatunków wciąż istniejących.
Autor opisuje w przystępny sposób metody pozyskiwania i analizy aDNA oraz zastosowania tych technik w różnych dziedzinach – od biologii ewolucyjnej, poprzez ochronę gatunków, po archeologię. Książka zawiera liczne ilustracje ułatwiające śledzenie wywodu.
Analizy aDNA – jak pisze Autor: […] przyciągnęły uwagę nie tylko biologów molekularnych, ale także opinii publicznej. Było to wynikiem kilku spektakularnych odkryć, zwłaszcza tych dotyczących historii naszego gatunku. Badania antycznego DNA ujawniły złożoność historii współczesnego człowieka. […] Antyczny DNA, poza analizami ewolucyjnymi lub na poziomie populacji, może być również wykorzystywany w indywidualnej charakterystyce i identyfi kacji poszczególnych znalezisk w podobny sposób, jaki stosuje się w genetyce sądowej. […] Analizy aDNA umożliwiły również identyfi kację patogenów odpowiedzialnych za straszliwe epidemie, które pojawiały się w historii ludzkości.
*********
Ancient DNA and Genetic Engineering
This book is dedicated to ancient DNA (aDNA) – genetic material of organisms that perished hundreds to many thousands years ago. Only recently a subject of science fiction fantasies, now aDNA brings us vast amounts of invaluable, otherwise inaccessible, knowledge about the extinct species as well as about the past of the extant ones, including our own. The author in a reader-friendly way presents the methods of obtaining and analyzing aDNA and the application of aDNA research in a range of fields, from evolutionary biology through biodiversity conservation to archaeology. Numerous accompanying illustrations guide the reader throughout the text.
*********
Prof. dr hab. Piotr Węgleński – wybitny polski genetyk, absolwent Wydziału Biologii i Nauk o Ziemi UW. Całą swoją karierę zawodową związał z Uniwersytetem Warszawskim – w 1974 roku uzyskał habilitację, w 1982 roku objął stanowisko profesora nadzwyczajnego, w 1989 roku został profesorem zwyczajnym nauk biologicznych. Przez wiele lat kierował Zakładem Genetyki, później Instytutem Genetyki i Biotechnologii UW, w latach 1987–1996 pełnił funkcję prorektora, a następnie – w latach 1999-2005 – rektora UW. Był również Dyrektorem Centrum Nowych Technologii UW i pracował w Instytucie Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk. Członek Towarzystwa Naukowego Warszawskiego oraz członek rzeczywistym PAN, a także Komisji ds. etyki PAN.
W latach 70-tych spędził kilka lat na stażach naukowych w Wielkiej Brytanii (John Innes Institute), USA (Massachussets Institute of Technology, MIT) i Francji (Paris XI). Pobyty zagraniczne pozwoliły mu na zapoznanie się z powstającą właśnie inżynierią genetyczną – dziedziną, która zrewolucjonizowała biologię końca XX wieku, doprowadzając do wielu przełomowych odkryć naukowych o ważnych zastosowaniach praktycznych. Uczestniczył w 1974 roku w słynnej konferencji naukowej w Asilomar w Kalifornii. Jak wspominał: „Ostatecznie doszliśmy wtedy do wniosku, że potencjalne korzyści przewyższają potencjalne ryzyko i że należy iść dalej z tymi nowymi technologiami, tyle że z zachowaniem ostrożności”.
Po powrocie do Warszawy wdrożył techniki inżynierii genetycznej do badań prowadzonych w Zakładzie Genetyki UW. Zakład ten przez długie lata był jedynym polskim ośrodkiem zajmującym się tą technologią i kształcącym specjalistów dla innych placówek naukowych w krajach Europy Środkowo-Wschodniej. Zapoczątkował prace nad pozyskiwaniem ludzkiej insuliny z bakterii, kierował wieloma projektami naukowymi – zarówno teoretycznymi, jak i aplikacyjnymi. Uczestniczył w 3 wyprawach na Antarktydę, których celem było zdobycie cennych dla przemysłu zimnolubnych szczepów bakterii. W ostatnich latach zajął się również pracami nad antycznym DNA, mającymi na celu odtworzenie historii ewolucyjnej ssaków w okresie plejstocenu.
---------
PhD assoc. prof. Piotr Węgleński – Professor is a distinguished Polish geneticist. Between 1999 and 2005 he was Rector of the University of Warsaw.
WSTĘP 7
Antyczny DNA 13
METODY ANALIZY aDNA 15
Markery genetyczne 19
Mitochondrialny DNA 21
Chromosom Y 23
DNA genomowy 25
Datowanie próbek archeologicznych 26
aDNA, WAŻNE NARZĘDZIE W BADANIU EWOLUCJI 29
EWOLUCJA ROŚLIN UPRAWNYCH 35
Historia roślin strączkowych 37
Histora pszenicy 37
Historia kukurydzy 40
Historia ryżu 41
Historia ziemniaka 44
aDNA JAKO NARZĘDZIE W BADANIACH HISTORII GATUNKÓW ZWIERZĄT 47
Badania aDNA zwierząt udomowionych 48
Pies 48
Kot 50
Świnia 52
Bydło 53
Owca 56
Koń 57
Badania aDNA dzikich zwierząt 59
Nosorożec włochaty 59
Jeleń szlachetny 61
Niedźwiedź jaskiniowy 65
Mamut 68
Obrożnik 70
Moa 73
Żółw olbrzymi 75
Jesiotr 75
HISTORIA HOMO SAPIENS 79
Ludzie archaiczni 79
Ludzie współcześni 87
Afryka, kolebka ludzkości 96
Kolonizacja obu Ameryk 99
Azja Wschodnia i Pacyfik 103
Arktyka 105
Prekolumbijska populacja Peru 106
PRZYSZŁOŚĆ: CZY NOWE TECHNOLOGIE, TAKIE JAK CRISPR-CAS9, POZWOLĄ NAM PRZEJĄĆ KONTROLĘ NAD EWOLUCJĄ? 109
BIBLIOGRAFIA 111
STRESZCZENIE 129
