ДӘРІС. Генетика - тұқым қуалаушылық пен өзгергіштікті зерттейтін ғылым

арағанды қаласының медицина колледжі

 

 

Генетика - тұқым қуалаушылық пен өзгергіштікті зерттейтін ғылым. Оның қалыптасуы 1900 жылдан басталады, ал негізін қалаушысы, "атасы" чех ғалымы Г.Мендель.

Тұқым қуалаушылық тірі ағзалардың негізгі қасиеттерінің бірі - ол ұрпақтан-ұрпаққа ата-аналарының белгілерінің, қасиеттерінің үздіксіз беріліп отырылуын қамтамасыз етеді. Тұқым қуалаушылықтың екі мәні белгілі: 1) оның тұрақты, консервативті болуы, яғни ұрпақтан-ұрпаққа ағзалардың негізгі белгілері мен қасиеттерінің өзгеріссіз беріліп отырылуы. Оған мысал ретінде қойдан қозының, түйеден ботаның, биеден құлынның, иттен күшіктің туылуын атауға болады; бидай сепсек бидай жинаймыз, жүгеріден жүгері өнеді; асқабақтан асқабақ жетіледі т.с.с. Тұқым қуалаушылықтың консервативтілігінің нәтижесінде биологиялық түрлердің, тіршіліктің тұрақтылығы, біртұтастығы қалыптасады; 2) тұқымқуалаушылықтың өзгергіштігі, яғни әр түрлі себептердің салдарынан ағзалардың белгілері мен касиеттері азды-көпті өзгеріске ұшырайды. Оған мыңдаған мысал келтіруге болады. Бір отбасының балалары бір-бірінен аз да болса ерекше, өзгеше болады; қорадағы қой, ешкі, сиыр, жылқылар бір-бірінен сәл де болса өзгеше болады; егістіктегі бидай, жүгері арпа т.с. өсімдіктер биіктігі, өнімділігі жағынан түрліше. Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің нәтижесінде тіршіліктің сан алуан түрлері пайда болған.

Генетика ғылымының негізгі мақсаты — тұқым қуалаушылық пен өзгергіштікті зерттеп, тіршіліктің негізгі зандылықтарының сырын ашу, анықтау. Оның медицина, ауыл шаруашылығы т.б. салалар үшін маңызы өте зор. Адам ауруларының көбісі тұқым қуалайды, ал инфекциялық, инвазиялық және т.б. аурулардың зілдігі тұқым қуалашылықпен анықталады. Оларды анықтап емдеп ауруды болдырмай алдын алу үшін генетиканы жақсы игеру қажет.

Ағзалардың тұқым қуалаушылық қасиеті ертедегі грек оқымыстыларына белгілі болған, бірақ олар оның мәнін дұрыс түсіндіре алмаған.

Олардың болжамдары бойынша ұрпақтардың белгілері, қасиеттері атасы мен анасының тұқым қуалаушылық материалдарының өзара қосылуы нәтижесінде қалыптасады. Осы сияқты болжамды Ч.Дарвин де дамытқан. Ол өзінің эволюциялық ілімін генетикалық тұрғыдан түсіңдіру үшін "пангенезис" теориясын ұсынған. Бұл болжам бойынша ағзалардың әрбір мүшесі, ұлпалары ерекше зат - жыныстық жасушалар "пангендер" бөліп шығарады, ал олар қан арқылы жыныс жасушаларына жеткізіліп, (гаметалар) ұрықтанған кезде өзара қосылады, деген.

P F1

X

 

«Кіріккен» тұқым қуалаушылық жобасы

 

P X F1

 

 

 

 

Тәуелсіз тұқым қуалаушылық жобасы

 

1865 жылы чех ғалымы Г.Мендель тұқым қуалаушылықтың дискретті (тәуелсіз тұқым қуалау) теориясын қалыптастырды. Бұл теория бойынша ата-аналарының тұқым қуалаушылық факторлары (гендер) жыныстық жасушалар қосылған кезде бір-бірімен өзара араласпайды, керісінше олар дербес, дискретті «таза күйінде болады»

Ата-аналарының белгілері ерте ме, кеш пе ұрпақтарда байқалып, кайталанып отырады.

Г.Мендель ашқан тұқым қуалаушылық зандылықтары 1900 жылға дейін ғылыми қауымға, көпшілікке белгісіз болып келді. Ал 1900 жылы оқымыстылар - Г.Фриз, К.Корренс, Э.Чермак, бір-бірінен тәуелсіз, Г.Мендель заңдарын қайта ашқаннан кейін барып Г.Мендельдің еңбектері өз дәрежесіңде бағаланды. Бірақ әлі де болса тұқым қуалаушылықтың материалы белгісіз еді.1902 жылы АҚШ ғалымы Вальтер Саттон және неміс - Теодор Бовери тұқым қуалаушылық хромосомалармен байланысты болуы

мүмкін деген болжам жасаған. Оған негіз болған себеп, жасушаның митоз және мейоз жолдарымен бөліну және ұрыктану процесінде олар хромосомалардың қимыл әрекеттерінің ұқсас болатындығын байқаған.

Бұл болжамның растығын, яғни тұқым қуалаушылықтың хромосомалармен байланысты екенін, түрліше тәжірибелермен дәлелдеген Т.Морган және оның шәкірттері болды. Олар 1910- 1911 жылдары жеміс шыбынын будандастырып, тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясын қалыптастырды, тіркес тұқым қуалау құбылысын ашты.

ХХ ғасырдың басында К.Корренс (1908) цитоплазмалық тұқым қуалаушылықты ашты.1909 жылы В.Иогансен Г.Мендельдің «Тұқым қуалаушылық факторларын» - ген деп атады.

XX ғасырдын 30-40 жылдары орыс ғалымдары Н.К. Кольков, А.С. Серебровский, Н.П. Дубинин т.б. еңбектерінің нәтижесінде ген теориясы қалыптасты.

1944 жылы О.Эйвери, К.Мак Леод, М.Мак Карта тұқым қуалаушылықтын материалдық негізі - нуклеин қышқылдары ДНҚ) екендігін дәлелдеді, ал 1953 жылы Дж Уотсон және Ф.Крик ДНҚ молекуласы құрылымының моделін анықтады.

XX ғасырдың екінші жартысынан бастап ғалымдардың зерттеулері негізінен нуклеин қышқылдарының қасиетін анықтауға олардың молекуласында тұқым қуалаушылық ақпараттың жазылу және жүзеге асу механизмдерін анықтауға, генетикалық кодтың құрылысын және қасиеттерін анықтауға, ағзалардың нақтылы белгілері мен ересек (дефинитивтік) фенотипінің қальптасуыңда гендердің белсенділігінің реттелу механизмдерін зерттеуге бағытталады. XX ғасырдың 60 жылдары М.Ниренберг, С.Очао, Х.Корана және басқа да биохимиктердің еңбектері нәтижесінде генетикалық код түгелдей анықталды, ал 70 жылдары генетикалық инженерия әдістері қалыптасып, тірі ағзалардың тұқым қуалаушылығын мақсатқа сай өзгертуге, жасанды тұқым қуалаушылық материалдары бар (трансгенді) ағзаларды құрастыруға, жоғары сатылы омыртқалы ағзаларды клондауға мүмкіншілік туды.

Г.Мендель гендері әртүрлі хромосомаларда орналасқан белгілердің тұқым қуалаушылығын зерттеп дискреттік (тәуелсіз тұқым қуалау) теориясын қалыптастырса, Т. Морган гендері бір хромосомада орналасқан белгілердің тұқым қуалаушылығын зерттеп тіркес тұқым қуалау құбылысын ашқан.