Gen faoliyatni boshqarish

Irsiyat xromosoma nazariyasining yaratilishi genetika tarixida alohida o`rin tutadi. Bu nazariyaning yaratilishiga amerika olimi T.Morgan va uning shogirdlari – A.Styortevant, K.Bridjes, G.Myollerlar katta hissa qo`shdilar. Bu olimlar tomonidan irsiyatning moddiy asosi xromosomalar ekanligi, irsiy omillar, ya’ni genlarning xromosomalarda to`g`ri chiziq bo`ylab ma’lum tartibda joylashganligi isbotlab berildi. Bu sohadagi tadqiqotlarning rivojlanishi natijasida xromosomaning genetik va sitologik xaritalarini tuzish imkoniyati tug`ildi. Yangi – sitogenetika fani shakllandi.
Irsiyat mutatsiya nazariyasining yaratilishi (gollandiyalik olim G.De Friz, 1903) genetika tarixidagi muhim voqealardan biri bo`ldi. Bu nazariyaga binoan, kuchli ta’sir etuvchi omillar (mutagenlar) ta’sirida organizmlarning genlari tubdan o`zgarib, yangi, turg`un holatda nasldan – naslga beriladigan o`zgaruvchanlik paydo bo`ladi. Bunday o`zgaruvchan-likning paydo bo`lish jarayonini mutagenez, irsiy o`zgargan belgini esa mutatsiya, mutatsiyaga ega bo`lgan organizm mutant deb ataladigan bo`ldi. Bu nazariya uchun dastlabki dalillar rus olimi S.I.Korjinskiy tomonidan keltirilgan. Nemis olimi G.Myoller (1927) drozofila pashshasiga radiatsiya nurlarini ta’sir ettirib, sun’iy sharoitda ko`plab mutatsiyalar olish mumkinligini isbotladi. U, tajribada hosil bo`layotgan mutatsiyalarni hisobga olish, ularning tabiatini o`rganish metodlarini yaratdi. Rus olimlari G.A.Nadson va G.S.Filippov (1925) rentgen nurlari ta’sirida madaniy o`simliklarda turli xil mutatsiyalar olishga muvaffaq bo`ldilar.
Ingliz olimi Sh.Auerbax, rus olimi I.A.Rapoport ba’zi kuchli ta’sir qiluvchi kimyoviy moddalar ta’sirida ham mutatsiya olish mumkinligini isbotladilar. Qayd etilgan sohadagi tadqiqotlar mutatsion genetika yo`nalishining paydo bo`lishiga olib keldi.
Genetika tarixida olamshumul ahamiyatga ega bo`lgan kashfiyotlardan biri molekulyar genetikaning maydonga kelishi bo`ldi. Molekulyar genetikaning paydo bo`lishida irsiyat birligi bo`lgan genlarning tuzilishi va faoliyatining molekulyar asoslarini o`rganishda biokimyo, biofizika, matematik modellash, kibernetika metodlari yordamida tekshirish va tahlil qilish hal qiluvchi ahamiyatga ega bo`ldi.
Molekulyar genetika erishgan yutuqlariga binoan, gen – irsiyatning moddiy asosi DNK molekulasining bir qismidir.
DNK molekulasining asosiy qismi xromosomalarda joylashganligi va ozgina qismining esa sitoplazma organoidlarida mavjudligi ko`rsatib berildi. Tarkibida faqat ribonuklein kislotasi bo`lgan viruslargina bu qoidadan mustasno ekanligi aniqlandi. Har qaysi gen ma’lum sondagi ketma – ket joylashgan nukleotidlardan iborat bo`lib, muayyan oqsil moddasining sintez qilinishini ta’min etadi. Gen faoliyatining mahsuli bo`lgan oqsil moddalari organizm belgi va xususiyatlarining rivojlanishini bevosita ta’minlaydi.
Molekulyar genetikaning bu kashfiyotini ta’min etishda hal qiluvchi ahamiyatga ega bo`lgan ilmiy tadqiqotlar quyidagilardan iborat:
1. DNK molekulasi strukturasining aniqlanishi (amerikalik biokimyogar Dj.Uotson va ingliz fizigi F.Krik, 1953).
2. Oqsil molekulalari tarkibiga kiruvchi asosiy (20 ta) aminokislotalarning biosintez jarayonida oqsil hosil bo`lishidagi ishtirokini ta’min etuvchi irsiy axborot (kod) birligi nukleotidlar tripletining kashf etilishi (M.Nirenberg, G.Mattey, S.Ochoa va F.Krik 1961; 1962).
3. Genning molekulyar – genetik ta’rifining shakllantirilishi (amerikalik olimlar J.Bidl va E.Teytum).
4. Laboratoriya sharoitida DNK molekulasining sun’iy sintez qilinishi (amerikalik olim A.Kornberg, 1958 ).
5. Gen funktsiyasining, ya’ni oqsil sintezi regulyasiyasi molekulyar mexanizmining ochilishi (frantsuz olimlari F.Jakob, J.Mono, 1961, 1962).
Bu sohada nazariy tadqiqotlarning rivojlanishi natijasida genetikaning amaliy ahamiyatini yanada oshiradigan tarmoq – gen injeneriyasi va biotexnologiyasi paydo bo`ldi.
Organizmlarda genetik qonuniyatlarni populyatsiya darajasida tekshiruvchi va olingan dalillarga asoslanib Ch. Darvin evolyutsion ta’limotining genetik asoslarini yaratuvchi tarmoq – evolyutsion genetika vujudga keldi. Evolyutsion genetika duragaylash, mutagenez, alohidalanish (izolyatsiya), ko`chish (migratsiya), tanlash, genlar dreyfi, populyatsiya to`lqini kabi omillarning evolyutsiyadagi ahamiyatini aniqlaydi va uning qonuniyatlarini ochadi.
Tabiatdagi turlar evolyutsiyasi va selektsiya jarayonida yangi o`simlik navlari, hayvon zotlari, mikroorganizmlar shtammlarini yaratishning genetik asoslarini variatsion statistik metodlar yordamida o`rganish imkoniyatini beruvchi populyatsion genetika poydevori yaratildi (ingliz olimlari R.Fisher, J.Xoldeyn, amerikalik olim S.Rayt, 1920-1930, rus olimlari S.S.Chetverikov, N.P.Dubinin, N.V.Timofeyev-Resovskiy va boshqalar). N.I.Vavilovning irsiy o`zgaruvchanlikda gomologik qatorlar qonuni, madaniy o`simliklarning kelib chiqish markazlari haqidagi ta’limoti hamda ekologik – geografik jihatdan uzoq avlodlarni chatishtirish va immunitet to`g`risidagi nazariyalari o`simliklar selektsiyasi samaradorligini oshirishda katta ahamiyatga ega bo`ldi. O`simliklarning yangi navlarini etishtirish uchun uzoq avlodlarni duragaylash usuli keng qo`llaniladigan bo`ldi. Shu asosda mevali daraxtlarning ko`pgina qimmatli navlari etishtirildi. (I.V.Michurin). Radiatsiya va kimyoviy mutagenlar mutatsiya vujudga keltirish uchun tobora keng qo`llanilmoqda. Bir qator antibiotiklar, aminokislotalar va boshqa biologik faol moddalarni sintezlash funktsiyasiga ega bo`lgan bakteriyalarning mutant shtammlari vujudga keltirildi. Genetika fanining asosiy usullari. Hozirgi zamon genetika fani irsiyat va o`zgaruvchanlikni tiriklikning turli tuzilma darajasida, ya’ni molekula, xromosoma, hujayra, organizm va populyatsiya holatida tadqiq qiladi. Qayd etilgan vazifalarni yechishda genetika fani bir qator metodlardan foydalanadi. Bular qatoriga duragaylash, sitogenetik, molekulyar genetik, ontogenetik, populyatsion – statistik, genetik injeneriya va boshqa metodlar kiradi.

1. Duragaylash orqali genetik tahlil qilish metodining mohiyati – chatishtirish natijasida olingan duragay avlodlarida ota-ona belgilarining irsiylanishini o`rganish va uning qonuniyatlarini ochishdan iborat. Bu metod genetikaning asosiy eng muhim metodi hisoblanadi.

   
   

2. Sitogenetik metod qo`llanilganda ota–ona belgilarining dura-gaylarda irsiylanishini o`rganish bilan bir vaqtda, ular xromosomalarining holati ham sitologik usulda maxsus mikroskoplar yordamida o`rganiladi.

   
   

3. Populyatsion – statistik metod yordami bilan murakkab miqdor, jumladan, xo`jalik nuqtai nazaridan ahamiyatli belgilarning irsiylanishi o`rganiladi. Buning uchun ko`p sonli organizmlar populyatsiyasi ustida kuzatish olib boriladi. Tajriba natijasida olingan miqdor dalillar maxsus matematik – statistik metodlar yordamida tahlil qilinadi. Olingan natijalarga asoslanib belgilarning irsiylanish qonuniyatlari aniqlanadi.

   
   

4. Ontogenetik metod yordamida organizmlarning individual rivojlanish jarayonida, genotip va tashqi muhit omillari ta’sirida belgi va xususiyatlarining fenotipda namoyon bo`lish qonuniyatlari o`rganiladi.

   
   

5. Molekulyar genetik metodning mohiyati – irsiyatning moddiy asosi bo`lgan nuklein kislotalar (DNK, RNK) ning strukturasi va funktsiyasini o`rganishdan iborat.

   
   

6. Genetik injeneriya metodi bir organizmning noyob genlari yoki xromosomalarini boshqa organizmga ko`chirib o`tkazishga asoslangan.

   
   

Irsiyatning moddiy asoslarini tadqiq qilishda sitokimyo, biokimyo, biofizika va fiziologiya metodlaridan tobora keng foydalanilmoqda. Bu tadqiqotlarga zamonaviy asbob – uskunalar, laboratoriya jihozlari jalb etilmoqda.