Banyak orang masih percaya bahwa gen adalah dasar kehidupan. Penemuannya telah memberikan informasi tentang bagaimana faktor genetik mengontrol semua makhluk hidup, yang diwariskan dari orang tua mereka.
Namun, para ilmuwan dan ahli biologi dan filsuf mulai mempertanyakan seberapa penting pemahaman biologi tentang gen.
Meskipun telah menjadi subjek diskusi selama lebih dari seratus tahun, belum pernah ada definisi yang diterima secara luas dan konsisten tentang apa sebenarnya gen? Sejak awal, para ilmuwan telah mencoba mengaitkan gen dengan karakteristik manusia, tetapi hanya dapat mencapai hubungan yang stabil.
Sebaliknya, pengetahuan kita tentang gen dan bagaimana gen menentukan karakteristik, termasuk penyakit keturunan, terus berubah. Kami meninjau kembali sejarah genetika yang terus berubah dalam buku baru, “The Gene: From Genetics to Postgenomics”. Baru-baru ini, teknologi yang memungkinkan pengurutan seluruh genom dengan cepat dan murah telah muncul, yang juga memungkinkan studi sistem biomolekuler kompleks seiring perkembangan mereka.
Akibatnya, pemahaman sekarang tentang fungsi gen bergantung pada sistem pewarisan epigenetik dan pensinyalan lingkungan. Bagaimana gen “dikemas” ke dalam kromosom, serta data lingkungan organisme, menentukan apakah gen diaktifkan untuk menghasilkan protein.
Salah satu pengetahuan penting tentang penemuan gen pada awal abad ke-20 adalah bahwa urutan gen beroperasi tidak mencerminkan urutan perkembangan tubuh manusia (atau tumbuhan atau hewan). Satu gen tidak terkait dengan satu sifat fisik, dan banyak gen mengendalikan banyak sifat, seperti halnya ratusan gen sering mengendalikan satu sifat.
Studi tentang gen sudah rumit sejak awal. Setelah bertahun-tahun melakukan studi terperinci pada pertengahan abad ke-19, hukum asli biarawan Austria Gregor Mendel, yang ditemukan kembali oleh tiga ahli botani pada tahun 1900, dan masih diajarkan di sekolah-sekolah dan universitas-universitas di seluruh dunia, tidak benar-benar dianggap sebagai gambaran realitas oleh para ahli genetika awal.
Sebaliknya, pengetahuan tentang apa yang terjadi pada sifat-sifat jika Anda menyilangkan organisme ras murni hanya berfungsi sebagai titik awal untuk memetakan gen ke dalam kromosom dan untuk mempelajari interaksinya dalam eksperimen yang semakin rumit.
Studi gen selalu rumit. Para ahli genetika awal tidak benar-benar melihat hukum asli biarawan Austria Gregor Mendel, yang ditemukan kembali oleh tiga ahli botani pada tahun 1900, dan diajarkan di universitas dan sekolah di seluruh dunia setelah bertahun-tahun penelitian mendalam pada pertengahan abad ke-19.
Sebaliknya, memahami apa yang terjadi pada sifat-sifat setelah menyilangkan organisme ras murni hanyalah dasar untuk memetakan gen ke dalam kromosom dan mempelajari hubungannya dalam eksperimen yang semakin kompleks.
Gen dapat terdiri dari blok-blok penyusun terpisah yang tersebar di seluruh genom dan memiliki fungsi yang berbeda. Blok-blok tersebut dapat saling tumpang tindih dan dapat dibaca dengan berbagai cara. Produk-produknya pada gilirannya dapat dipotong-potong dan kemudian disambung lagi dengan berbagai cara. Semua aktivitas ini bergantung pada berbagai sinyal dari dalam sel, dari sel-sel lain, atau dari lingkungan.
Wawasan tentang mekanisme genetik inilah yang membuat definisi tunggal yang kaku tentang gen menjadi mustahil. Sebaliknya, sistem eksperimental dikembangkan di mana gen didefinisikan secara fleksibel untuk melacak proses yang terlibat dalam pengembangan dan evolusi organisme.
Variasi gen
Konsep tentang gen berbeda-beda, sama seperti hal-hal lain dalam biologi, karena gen adalah produk evolusi dan bukanlah entitas hidup yang otonom.
Tidak diragukan lagi, para ahli biologi akan terus berbicara tentang gen di masa mendatang. Namun, meskipun kemajuan medis dan teknologi gen telah menunjukkan bahwa teknologi gen dapat membantu kehidupan, gen semakin dianggap sebagai salah satu dari banyak sumber daya yang digunakan organisme untuk beradaptasi dengan tantangan lingkungannya.
Akibatnya, para ilmuwan harus bekerja sama dengan ilmuwan komputer, fisikawan, ahli biokimia, dan ahli biologi evolusi untuk memecahkan masalah medis dan lingkungan. Pekerjaan ini sulit dijelaskan dan akan memakan waktu. Penelitian kadang-kadang tidak menghasilkan jalan yang jelas menuju masa depan. Mereka perlu menunjukkan kepada publik dengan lebih jelas tentang hal ini.
Kejutan selalu ada saat mempelajari gen. Pernah dianggap sebagai salah satu pencapaian terbesar sains abad ke-20, sejarah gen menunjukkan betapa tidak stabil dan tidak dapat diprediksinya sains.