גנטיקה
English: Genetics

תהליך ייצור החלבונים בתא לפי תבנית ה-DNA הוא מהעקרונות הבסיסיים ביותר בגנטיקה

גֵּנֵטִיקָה היא ענף במדעי החיים העוסק במחקר של גנים, תורשה, והמגוון הגנטי באורגניזמים. גנטיקה נחשבת בעיקר לתחום בתוך הביולוגיה, אך פעמים רבות מחקרים גנטיים מצטלבים עם מחקרים בתחומים אחרים של מדעי החיים, ויש קשר הדוק בין הגנטיקה לבין מערכות מידע.

אבי הגנטיקה המודרנית הוא נזיר אוגוסטיני בשם גרגור מנדל, שחי ופעל בשלהי המאה ה-19. מנדל חקר "הורשת תכונות", שהן הדפוסים והתבניות שבהן תכונות עוברות מהורים לצאצאים. הוא הבחין בכך שאורגניזמים (צמחי אפונה) יורשים תכונות במנות בדידות של "יחידות תורשה". מונח זה, שעדיין נמצא בשימוש, הוא הגדרה עמומה של מה שידוע היום כגן.

הורשת תכונות ומנגנוני הורשה מולקולריים של גנים הם עדיין תחומי מחקר חשובים בגנטיקה גם במאה ה-21. עם זאת, במשך השנים הרחיבו הגנטיקאים את תחום פעילותם, והחלו לחקור גם את התפקוד ואת ההתנהגות של הגנים בתנאים שונים וכן את הפעילות ההדדית של הגנים ברמה התאית וברמת האורגניזם כולו. המבנה, התפקוד, הגיוון, והתפוצה של גנים נחקרים בהקשר התאי, בהקשר של האורגניזם השלם (יחסי דומיננטיות לדוגמה), ובהקשר של אוכלוסיית אורגניזמים נתונה. ההתפתחויות המודרניות בגנטיקה הקלאסית הובילו ליצירתם של מספר תחומי משנה, ובהם אפיגנטיקה וגנטיקה של אוכלוסיות. אף שבתחילה חקר מנדל צמחי אפון, כיום הגנטיקה עוסקת במחקר של יצורים מכל שלוש העל ממלכות.

התהליכים השונים שנחקרים בגנטיקה מתרחשים באופן התלוי לעיתים בתנאי המחיה של האורגניזם, והשילוב בין התורשה לסביבה הטבעית משפיע על תכונותיו של האורגניזם כך שאין בהכרח קשר ישיר בין הגנוטיפ (הרכב הגנים) לפנוטיפ (אופן ההתבטאות של התכונות) של האורגניזם. הסביבה הפנימית או החיצונית של התא או האורגניזם עשויה לגרום להתבטאות או להשתקת גנים. דוגמה לכך היא זוג זרעים של אותו קלח תירס, שאחד מהם ממוקם באקלים ממוזג ואחד באקלים צחיח. מבחינת ההרכב הגנטי שלהם גובה הצמחים אמור להיות אותו דבר בקירוב, אך בפועל הצמח שנבט באקלים הצחיח לא יהיה קרוב בגודלו לגודל הצמח שגדל באקלים הממוזג, וזאת עקב מחסור במים ובנוטריינטים בסביבתו הקרובה.

המידע הגנטי מצוי ברוב האורגניזמים במולקולת DNA בצורות שונות (בעיקר כרומוזומים), וקיים מספר קטן של וירוסים שבהם המידע אצור במולקולת RNA.