Genetikani kim yaratgan. Genetikaning kelib chiqish tarixi Yozilgan sana

Genetikani kim yaratgan. Genetikaning kelib chiqish tarixi
Yozilgan sana:16.12.2021
O'qish vaqti:47 daqiqa
R.Sh. Shamshutdinov, 10 "b", 10-sonli maktab
Mavzu bo'yicha hisobot:
"Genetika"
Birinchi genetik g'oyalar odamlarning qishloq xo'jaligi va tibbiyot faoliyati bilan bog'liq holda shakllangan. Tarixiy hujjatlar shuni ko'rsatadiki, naslchilik chorvachilikda 6 ming yil oldin tuzilgan, odamlar ba'zi jismoniy xususiyatlar avloddan-avlodga o'tishi mumkinligini allaqachon tushunishgan. Erkaklarda qon ketishining ko'payishi (gemofiliya) irsiyligi haqidagi kuzatishlar diniy hujjatlarda, xususan, Talmudda (miloddan avvalgi 4-5 asrlar) aks ettirilgan. Muayyan xususiyatlarning avloddan-avlodga meros orqali o'tishi tirik mavjudotlarning eng muhim xususiyatlaridan biri tushunchasi - irsiyat. Tabiiy populyatsiyalardan ma'lum organizmlarni tanlab, ularni bir-biri bilan chatishtirish orqali inson o'ziga kerakli xususiyatlarga ega bo'lgan o'simlik va hayvon zotlarining yaxshilangan navlarini yaratdi. Bundan kelib chiqadiki, inson tirik organizmlarning avlodlarida paydo bo'ladigan va naslni ota-onadan ajratib turadigan farqlarni ham payqagan. Ya'ni, odam imperator sifatida (jarayonning mohiyatini to'liq tushunmasdan) tiriklarning yana bir asosiy xususiyatidan foydalangan - o'zgaruvchanlik.
Shunday qilib, irsiyat- avlodlar o'rtasidagi tizimli va funktsional uzluksizlikni ta'minlash uchun tirik organizmlarning mulki va o'zgaruvchanlik- avlodlarda yuzaga keladigan irsiy moyilliklarning o'zgarishi.
Tirik mavjudotlarning asosiy xususiyatlari - irsiyat va o'zgaruvchanlik ko'payish va individual rivojlanish bilan chambarchas bog'liq bo'lib, evolyutsiya jarayoni uchun zarur shartlar bo'lib xizmat qiladi. O'zgaruvchanlik tufayli tirik shakllarning xilma-xilligi mavjud bo'lib, irsiyat avlodlarda biologik turning evolyutsion tajribasini saqlab qoladi.
Genetika - irsiyat va oʻzgaruvchanlik qonuniyatlarini hamda ularni taʼminlovchi biologik mexanizmlarni oʻrganuvchi fan.
Irsiyatni o'rganishda birinchi chinakam ilmiy qadamni avstriyalik rohib qo'ydi Gregor Mendel, 1866 yilda zamonaviy genetika asoslarini qo'ygan maqolasini nashr etdi. Mendel irsiy moyilliklarning aralashmasligini, balki ota-onadan avlodlarga diskret (izolyatsiya qilingan) birliklar shaklida o'tishini ko'rsatdi. Juftlar (alellar) bilan shaxslarda ifodalangan bu birliklar diskret bo'lib qoladi va keyingi avlodlarga erkak va urg'ochi gametalarda o'tadi, ularning har biri har bir juftdan bittadan birlikni o'z ichiga oladi. 1909 yilda daniyalik botanik Yoxansen bu birliklarni nomladi "genlar" va 1912 yilda amerikalik genetik Morgan ularning xromosomalarda ekanligini ko'rsatdi.
Genetiklarning rasmiy tug'ilgan sanasi 1900 yil bo'lib, G. Mendel tomonidan o'rnatilgan belgilarning merosxo'rlik qonuniyatlarini haqiqatda qayta kashf etgan G. de Vries, K. Korrens va K. Chermak ma'lumotlari nashr etilgan. 20-asrning birinchi o'n yilliklari genetikaning asosiy qoidalari va yo'nalishlarini ishlab chiqishda juda samarali bo'ldi. Mutatsiyalar, populyatsiyalar va organizmlarning sof chiziqlari tushunchasi shakllantirildi, irsiyatning xromosoma nazariyasi ochildi, homologik qatorlar qonuni ochildi, rentgen nurlari taʼsirida irsiy oʻzgarishlarning paydo boʻlishi va rivojlanishi haqida maʼlumotlar olindi. organizmlar populyatsiyalari genetikasi asoslari yaratila boshlandi.
1953 yilda biologlar Jeyms Uotson va Frensis Krikning xalqaro ilmiy jurnalda xromosomalarda doimo mavjud bo'lgan moddalardan biri bo'lgan dezoksiribonuklein kislotasi (DNK) tuzilishi haqidagi maqolasi chop etildi. DNKning tuzilishi mutlaqo g'ayrioddiy bo'lib chiqdi! Uning molekulalari katta molekulyar shkala uzunligiga ega va bir-biriga qo'sh spiral shaklida to'qilgan ikkita ipdan iborat. Iplarning har birini uzun boncuklar qatoriga solishtirish mumkin. Proteinlarda "boncuklar" 20 xil turdagi aminokislotalardir. DNKda atigi 4 turdagi "boncuklar" mavjud va ular nukleotidlar deb ataladi. DNK qo'sh spiralining ikkita ipining "boncuklari" o'zaro bog'langan va bir-biriga qat'iy mos keladi. Buni tasavvur qilish uchun yonma-yon yotgan ikkita boncuk ipini tasavvur qiling. Bir zanjirdagi har bir qizil boncukning qarshisida, aytaylik, boshqasida ko'k boncuk yotadi. Har bir yashil rangning qarshisida sariq rang mavjud. Xuddi shunday, DNKda adenin nukleotidiga qarama-qarshi tomonda timin, sitozinga qarama-qarshi guanin joylashgan. Ikki tomonlama spiralning bunday qurilishi bilan zanjirlarning har biri ikkinchisining tuzilishi haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi. Bir zanjirning tuzilishini bilib, siz har doim boshqasini tiklashingiz mumkin. Ikkita qo'shaloq spiral paydo bo'ldi - ulardan oldingisining aniq nusxalari. O'zini asl matritsadan aniq takrorlashning bu xususiyati Yerdagi hayotning kalitidir. Matritsa sintez reaksiyalari jonsiz tabiatda ma'lum emas. Bu reaktsiyalarsiz tirik mavjudotlar o'zlarining asosiy xususiyatini - ko'payish qobiliyatini yo'qotadilar. DNK zanjirlarida tirik organizmlarning barcha oqsillarining tuzilishi to'rt harfli "boncuklar" - nukleotidlar alifbosida qayd etilgan. Bitta oqsilning tuzilishiga oid barcha ma'lumotlar DNKda kichik maydonni egallaydi. Bu hudud genomdir. "DNK alifbosi" ning to'rtta harfidan 64 ta uch harfli "so'z" - uchlik qilish mumkin. Proteinlarni tashkil etuvchi 20 ta aminokislotalarning nomlarini yozish uchun 64 ta uchlik soʻzdan iborat lugʻat yetarli.
Hozirgi bosqichda genetika rivojlanishi uchun "irsiyat moddasi" - dezoksiribonuklein kislotasining kashf etilishi, genetik kodning dekodlanishi va oqsil biosintezi mexanizmining tavsifi hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Tarixan tibbiyotning genetikaga qiziqishi dastlab irsiy patologik (kasallik) xususiyatlarni kuzatish bilan bog'liq holda shakllangan. 19-asrning 2-yarmida ingliz biologi F.Galton mustaqil tadqiqot predmeti sifatida «inson irsiyatini» ajratib koʻrsatdi. Shuningdek, u genetik tahlilning bir qator maxsus usullarini taklif qildi: genealogik, egizak, statistik. Oddiy va patologik belgilarning irsiyat shakllarini o'rganish hali ham etakchi o'rinni egallaydi. inson genetikasi.
Genlar va oqsillar (fermentlar) o'rtasidagi munosabatlarning ochilishi yaratilishga olib keldi biokimyoviy va molekulyar genetika (molekulyar biologiya). Immunogenetika inson organizmining immun reaktsiyalarining genetik asoslarini o'rganadi. Irsiy kasallikka olib keladigan birlamchi biokimyoviy buzilishning aniqlanishi bunday kasalliklarni davolash usullarini izlashni osonlashtiradi. Shunday qilib, fenilalalin aminokislotalarining metabolizmini tartibga soluvchi ma'lum bir fermentning etarli darajada sintez qilinmasligi natijasida kelib chiqqan fenilketonuriya kasalligi, agar bu aminokislota oziq-ovqatdan chiqarib tashlansa, davolanishi mumkin. Ilgari bunday nuqson bilan tug‘ilgan bolalar halokatga mahkum edi.
Irsiy moyillik bilan kasalliklarning rivojlanishida genetik va ekologik omillarning rolini o'rganish etakchi bo'limlardan biridir. tibbiy genetika.
populyatsiya genetikasi juft genlarning tirik organizmlar guruhlarida tarqalishi, bu tarqalish qonuniyatlari va sabablarini o‘rganadi.
Sitogenetika- evtokariotlar xromosomalarida genlarning tarqalishini, xromosomalardagi genlarning xaritasini o'rganadigan genetika bo'limi.
Irsiy materialdagi o'zgarishlar atrof-muhit omillari ta'sirida sodir bo'lishi mumkin. Shunday qilib, genetika bo'limi mavjud - radiatsiya genetikasi - o'rganish predmeti radiatsiyaviy fizik omillarning genotipiga ta'siri.
Jamiyat tomonidan noaniq qabul qilinadigan genetika bo'limlari mavjud va hozir ham mavjud. Shunday qilib, 19-asrning oxirgi choragida F.Galton maxsus fanni rivojlantirish masalasini - yevgenika. Uning vazifasi genotipdagi foydali genlar sonini ko'paytirish va iqtidorli odamlarni muntazam ravishda tanlab ko'paytirish va jinoyatchilar kabi asotsial shaxslarning ko'payishini cheklash orqali zararli genlar ulushini kamaytirish orqali inson zotini yaxshilash edi. Tez orada ma'lum bo'ldiki, hatto inson hayotining axloqiy asoslarini hisobga olmasa ham, bu faqat amaliydir. Zamonaviy genetika, molekulyar biologiya va tibbiyotda irsiy materialni nikoh chegarasidan tashqarida boshqarish uchun vositalar mavjud. Bular sun'iy urug'lantirish va embrionni keyinchalik ayolning bachadoniga o'tkazish bilan in vitro kontseptsiya, rivojlanishning dastlabki bosqichlarida embrionlarni tanlash, genetik muhandislik, somatik hujayra yadrosini tuxum sitoplazmasiga ko'chirib o'tkazish. Biroq, insoniyat jamiyatini takomillashtirishning biologik vositalari, ular qanday o'ziga xos shaklda bo'lishidan qat'i nazar, qabul qilinishi mumkin emasligini tushunish muhimdir. Ammo genetika va tibbiyot nasl salomatligi uchun javobgardir. Sir emaski, hozirgi vaqtda dunyoda bolalarning 5 foizdan ortig‘i irsiy kasalliklar bilan tug‘iladi, go‘daklar o‘limining 10-20 foizi irsiy patologiya bilan bog‘liq, kasal bolalarning uchdan bir qismigacha irsiy kasalliklar bilan kasalxonada davolanadi. Har bir avlodda odamlarning sog'lig'i uchun kurashda genetika va tibbiyot insonning rivojlanayotgan muhiti ijobiy va salbiy xususiyatlarning namoyon bo'lishiga sezilarli ta'sir ko'rsatishini hisobga oladi. Ushbu tamoyilga asoslanib, 1929 yilda Koltsov N.K. amaliy inson genetikasida alohida ajratilgan evfenik- irsiy xususiyatlarning qulay namoyon bo'lishi haqidagi fan.
Genetika hozirgi vaqtda insoniyat taraqqiyotini belgilab beruvchi fanlardan biridir. Ushbu rivojlanish istiqbollarining eng jasoratli prognozlari genetika bilan bog'liq.
R.Sh. Shamshutdinov
Genetika - organizmlarning irsiyat va o'zgaruvchanligining qonuniyatlari va moddiy asoslarini, shuningdek, tirik mavjudotlar evolyutsiyasi mexanizmlarini o'rganadigan fan. Irsiyat - bu bir avlodning tarkibiy xususiyatlarini, fiziologik xususiyatlarini va individual rivojlanishning o'ziga xos xususiyatini boshqasiga o'tkazish xususiyatidir. Irsiyatning xususiyatlari individual rivojlanish jarayonida amalga oshiriladi.
Ota-ona shakllari bilan o'xshashlik bilan bir qatorda, har bir avlodda o'zgaruvchanlikning namoyon bo'lishi natijasida avlodlarda ma'lum farqlar paydo bo'ladi.
O'zgaruvchanlik irsiyatga qarama-qarshi xususiyat bo'lib, u irsiy moyilliklarni - genlarni o'zgartirish va tashqi muhit ta'sirida ularning namoyon bo'lishini o'zgartirishdan iborat. Ota-onadan nasldagi farqlar, shuningdek, meyoz davrida genlarning turli xil birikmalarining paydo bo'lishi va ota va ona xromosomalari bitta zigotada birlashganda paydo bo'ladi. Shu o‘rinda shuni ta’kidlash joizki, genetikaning ko‘plab savollariga oydinlik kiritish, ayniqsa irsiyatning moddiy tashuvchilari va organizmlardagi o‘zgaruvchanlik mexanizmini ochish so‘nggi o‘n yilliklarda ilg‘or genetikani zamonaviy fanlar qatoriga qo‘ygan fan mulkiga aylandi. biologiya. Irsiy belgilarning uzatilishining asosiy qonuniyatlari o'simlik va hayvon organizmlarida o'rnatildi va ular odamlarga ham tegishli bo'lib chiqdi. O'zining rivojlanishida genetika bir qancha bosqichlarni bosib o'tdi.
Birinchi bosqich G.Mendel (1865) tomonidan irsiy omillarning diskretligi (bo‘linuvchanligi) va gibridologik usulni ishlab chiqish, irsiyatni o‘rganish, ya’ni organizmlarni kesib o‘tish qoidalari va ularni hisobga olish bilan belgilandi. ularning avlodlarining xususiyatlari. Irsiyatning diskretligi shundan iboratki, organizmning individual xususiyatlari va belgilari irsiy omillar (genlar) nazorati ostida rivojlanadi, ular gametalar birlashib, zigota hosil qilganda aralashmaydi, erimaydi va mustaqil ravishda meros qilib olinadi. yangi gametalar hosil bo'lganda bir-birlari.
G. Mendel kashfiyotlarining ahamiyati uning qonunlari 1900 yilda uchta biolog: Gollandiyada de Vries, Germaniyada K. Korrens va Avstriyada E. Cermak tomonidan bir-biridan mustaqil ravishda qayta kashf etilganidan keyin baholandi. Gibridizatsiya natijalari XX asrning birinchi o'n yilligida olingan. turli o'simliklar va hayvonlar bo'yicha, belgilarning irsiylanishining Mendel qonunlarini to'liq tasdiqladi va jinsiy yo'l bilan ko'payadigan barcha organizmlarga nisbatan ularning universal xususiyatini ko'rsatdi. Bu davrdagi belgilarning irsiylanish qonuniyatlari butun organizm darajasida (noʻxat, makkajoʻxori, koʻknori, loviya, quyon, sichqon va boshqalar) oʻrganilgan.
Mendel irsiyat qonunlari gen nazariyasiga asos soldi - 20-asr tabiiy fanlarning eng katta kashfiyoti, genetika esa biologiyaning jadal rivojlanayotgan sohasiga aylandi. 1901-1903 yillarda de Vries genetikaning keyingi rivojlanishida muhim rol o'ynagan o'zgaruvchanlikning mutatsion nazariyasini ilgari surdi.
Daniyalik botanik V. Yoxannsenning sof loviya chiziqlaridagi meros namunalarini o'rgangan asarlari katta ahamiyatga ega edi. Shuningdek, u "populyatsiyalar" (cheklangan hududda yashovchi va ko'payadigan bir xil turdagi organizmlar guruhi) tushunchasini shakllantirdi, Mendelning "irsiy omillar" so'zini gen deb atashni taklif qildi, "genotip" va "fenotip" tushunchalariga ta'riflar berdi. ".
Ikkinchi bosqich irsiyat hodisalarini hujayra darajasida (pitogenetika) o'rganishga o'tish bilan tavsiflanadi. T. Boveri (1902-1907), V. Setton va E. Uilson (1902-1907) irsiyatning Mendel qonunlari va xromosomalarning hujayra boʻlinishi (mitoz) va jinsiy hujayralarning yetilishi (meyoz) davrida taqsimlanishi oʻrtasidagi bogʻliqlikni oʻrnatdilar. . Hujayra nazariyasining rivojlanishi xromosomalarning tuzilishi, shakli va sonining aniqlanishiga olib keldi va ma'lum belgilarni boshqaradigan genlar xromosomalarning bo'limlaridan boshqa narsa emasligini aniqlashga yordam berdi. Bu irsiyatning xromosoma nazariyasini tasdiqlash uchun muhim shart bo'lib xizmat qildi. Amerikalik genetik T. G. Morgan va uning sheriklari (1910-1911) tomonidan meva chivinlari ustida olib borilgan tadqiqotlar uni asoslashda hal qiluvchi ahamiyatga ega edi. Ular genlar xromosomalarda chiziqli tartibda joylashib, bog'lanish guruhlarini hosil qilishini aniqladilar. Genlarning bog'lanish guruhlari soni gomologik xromosomalar juftlari soniga to'g'ri keladi va bitta bog'lanish guruhining genlari organizmlarning irsiy kombinativ o'zgaruvchanligi shakllaridan biri asosida joylashgan krossingover hodisasi tufayli meyoz davrida rekombinatsiyalanishi mumkin. Morgan, shuningdek, jinsga bog'liq xususiyatlarning merosxo'rlik namunalarini ham o'rnatdi.
Genetika rivojining uchinchi bosqichi molekulyar biologiya yutuqlarini aks ettiradi va hayot hodisalarini molekulyar darajada oʻrganishda aniq fanlar - fizika, kimyo, matematika, biofizika va boshqalarning metod va tamoyillaridan foydalanish bilan bogʻliq. . Zamburug'lar, bakteriyalar va viruslar genetik tadqiqot ob'ektiga aylandi. Ushbu bosqichda genlar va fermentlar o'rtasidagi munosabatlar o'rganildi va "bitta gen - bitta ferment" nazariyasi shakllantirildi (J. Bidl va E. Tatum, 1940): har bir gen bitta fermentning sintezini boshqaradi; ferment, o'z navbatida, organizmning tashqi yoki ichki belgisining namoyon bo'lishiga asos bo'lgan biokimyoviy o'zgarishlarning butun seriyasidan bitta reaktsiyani boshqaradi. Bu nazariya irsiy axborot elementi sifatida genning fizik tabiatini yoritishda muhim rol o'ynadi.
1953-yilda F.Krik va J.Uotsonlar genetik va biokimyogarlarning tajribalari natijalariga hamda rentgen nurlari difraksion tahlil maʼlumotlariga tayanib, qoʻsh spiral koʻrinishidagi DNKning strukturaviy modelini yaratdilar. Ular tomonidan taklif qilingan DNK modeli ushbu birikmaning biologik funktsiyasi bilan yaxshi mos keladi: genetik materialni o'z-o'zidan ikkilanish qobiliyati va uning avlodlarda - hujayradan hujayraga barqaror saqlanishi. DNK molekulalarining bu xususiyatlari o'zgaruvchanlikning molekulyar mexanizmini ham tushuntirdi: genning asl tuzilishidan har qanday og'ishlar, DNKning genetik materialining o'z-o'zini ko'paytirishdagi xatolar, bir marta paydo bo'lgandan so'ng, DNKning qizi zanjirlarida aniq va barqaror takrorlanadi. Keyingi o'n yillikda bu qoidalar eksperimental ravishda tasdiqlandi: gen tushunchasi aniqlandi, genetik kod va hujayradagi oqsil sintezi jarayonida uning ta'sir qilish mexanizmi shifrlangan. Bundan tashqari, mutatsiyalarni sun'iy ishlab chiqarish usullari topildi va ular yordamida qimmatli o'simlik navlari va antibiotiklar va aminokislotalar ishlab chiqaradigan mikroorganizmlarning shtammlari yaratildi.
So'nggi o'n yillikda molekulyar genetikada yangi yo'nalish - genetik muhandislik - biologga sun'iy genetik tizimlarni loyihalash imkonini beradigan texnikalar tizimi paydo bo'ldi. Genetika muhandisligi genetik kodning universalligiga asoslanadi: DNK nukleotidlarining tripletlari barcha organizmlar - odamlar, hayvonlar, o'simliklar, bakteriyalar, viruslarning oqsil molekulalariga aminokislotalarni kiritishni dasturlashtiradi. Buning yordamida yangi genni sintez qilish yoki uni bitta bakteriyadan ajratib olish va uni bunday genga ega bo'lmagan boshqa bakteriyaning genetik apparatiga kiritish mumkin.
Shunday qilib, genetika rivojlanishining uchinchi, zamonaviy bosqichi o'simlik va hayvon organizmlarining irsiyat va seleksiya hodisalariga maqsadli aralashuv uchun katta istiqbollarni ochib berdi, genetikaning tibbiyotda, xususan, qonuniyatlarini o'rganishdagi muhim rolini ochib berdi. irsiy kasalliklar va insonning jismoniy anomaliyalari.
1865 yil- G.Mendel (1822-1884) tomonidan irsiyat omillarining ochilishi va gibridologik usulning, ya'ni organizmlarni kesib o'tish va ularning avlodlari xususiyatlarini hisobga olish qoidalarini ishlab chiqish.
1868 yil- Shveytsariyalik biokimyogari F.Misher losos spermasidan hujayra yadrolaridan kelib chiqadigan fosforli moddani ajratib oldi va uni nuklein deb ataydi (hozirda u dezoksiribonuklein kislotasi deb ataladi).
1871 yil- C. Darvin o'zining "Insonning kelib chiqishi va jinsiy tanlanish" kitobini nashr etadi.
1875 yil- F.Galton irsiyat va atrof-muhitning organizmga nisbiy ta'sirini o'rganish uchun egizaklardan foydalanish imkoniyatini ko'rsatadi.
1900- Genetikaning fan sifatida rasmiy tug'ilishi. G. de Vries, C. Korrens va E. Cermakning merosning asosiy qonunlarini ko'rsatadigan maqolalarini mustaqil nashr qilish. Darhaqiqat, G. Mendel tadqiqotlari qayta kashf qilindi va keng ilmiy jamoatchilikka ma'lum bo'ldi.
1902 yil- V.Satton va T.Boveri mustaqil ravishda irsiyatning xromosoma nazariyasini yaratadilar.
1905 yil- V. Batson "genetika" so'zini taklif qiladi (yunoncha gimómoi - hosil qilish) fanning yangi yo'nalishi uchun.
1909 yil- V.Iogansen - "genotip" atamasini taklif qildi.
1910 yil- Tomas Xant Morgan genlar xromosomalarda chiziqli tartibda joylashib, bog'lanish guruhlarini tashkil qilishini aniqladi. Morgan shuningdek, jinsga bog'liq belgilarning irsiyat modellarini ham o'rnatdi (1933 yilda irsiyatning xromosoma nazariyasini eksperimental asoslash uchun fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofoti).
A. Kössel DNK tarkibida to'rtta azotli asos: adenin, guanin, sitozin va timin borligini aniqlagani uchun kimyo bo'yicha Nobel mukofoti oldi.
1917 yil- Nikolay Konstantinovich Koltsov Eksperimental biologiya institutiga asos solgan.
1920- "genom" atamasi birinchi marta nemis genetiki G.Vinkler tomonidan taklif qilingan.
1922 yil- N. I. Vavilov shakllantirgan "Gomolog qatorlar qonuni"- o'simliklarning turdosh guruhlari o'zgaruvchanligidagi parallellik, ya'ni bu guruhlarning genetik yaqinligi haqida. Vavilov qonuni shakllanish uchun ma'lum qoidalarni o'rnatdi va ma'lum bir turdagi hali ochilmagan, ammo mumkin bo'lgan belgilarni bashorat qilish imkonini berdi (Mendeleev tizimiga o'xshash).
1925 yil- G. A. Nadson, G. S. Filippov, G. Myuller mutatsiya induksiyasining radiatsiyaviy usullari bo'yicha birinchi ish siklini olib boradilar.
1926 yil- S. S. Chetverikov populyatsiya genetikasi va genetika va evolyutsiya nazariyasi sinteziga asos solgan maqola yozdi.
1927 yil- G. Myuller rentgen nurlarining mutatsion ta'sirini isbotladi, buning uchun 1946 yilda fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotini oldi.
N.K. Koltsov matritsa sintezi g'oyasini ilgari surdi, keyinchalik u molekulyar biologiyaning poydevorida asosiy toshni tashkil etdi: “Har bir xromosoma eng yupqa ipga asoslanadi, u ulkan organik molekulalar - genlardan iborat spiral qatordir. Ehtimol, bu butun spiral bitta ulkan uzunlikdagi molekuladir..
1928 yil- Bakteriyalarda transformatsiya hodisasining ochilishi (F.Griffit).
1929-1930 yillar- A. S. Serebrovskiy va N. P. Dubinin birinchi marta gen tashkilotining murakkab xususiyatini ko'rsatdilar; genning nozik tuzilishi haqida zamonaviy tushunchani yaratish yo'lidagi birinchi haqiqiy qadamlar.
1931 yil- Barbara Makklintok krossingover mavjudligini ko'rsatdi.
1934 yil- N. P. Dubinin va B. N. Sidorov pozitsiya effektining maxsus turini kashf etdilar.
B. L. Astaurov ipak qurtida urugʻlantirilmagan tuxumlardan nasl olish boʻyicha muvaffaqiyatli tajribalar oʻtkazdi (oʻsha davr amaliy genetikasining eng qiziqarli yutuqlaridan biri).
1935 yil- N. V. Timofeev-Resovskiy, K. G. Zimmer, M. Delbryuk gen hajmini eksperimental aniqlashni amalga oshirdilar. Ular genni kvant mexanikasi nuqtai nazaridan talqin qilishdi va shu bilan DNK tuzilishini ochish uchun asos yaratdilar.
1940 yil- J.Bidl va E.Tatum "bir gen - bitta ferment" nazariyasini ishlab chiqdilar. (1958 yil uchun fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofoti).
1943 yil- I.A.Rapoport, S.Auerbax va J.G.Robsonlar birinchi marta kimyoviy moddalar ta’sirida mutatsiyalar paydo bo‘lishini ko‘rsatdilar.
1944 yil- "DNK davri" ning boshlanishi. O.Averi, K.Makleod va M.Makkarti DNK “genning moddasi” ekanligini aniqladilar. Ushbu olimlar bakterial transformatsiya bo'yicha o'tkazgan tajribalarida virusli pnevmokokklardan ajratilgan tozalangan DNK molekulalarining kasallik va yuqtirgan sichqonlarning o'limiga olib keladigan ushbu bakteriyalarning avirulent shtammi hujayralariga kirib borishi ularning o'zgarishi (transformatsiyasi) bilan birga bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi. ikkinchisi virulent shaklga aylanadi.
M. Delbryuk, S. Luria, A. Xershey ichak tayoqchasi va uning faglari genetikasi bo'yicha kashshof tadqiqotlar olib bordi, shundan so'ng bu ob'ektlar ko'p o'n yillar davomida genetik tadqiqotlar uchun namuna bo'ldi. (1969 yildagi fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofoti Viruslarning ko'payish siklini kashf etgani va bakteriya va viruslar genetikasining rivojlanishi uchun).
L. A. Zilber saraton kasalligining virus-genetik nazariyasini ishlab chiqdi.
1946 yil- Meller Herman Jozef (1890-1967), amerikalik genetik radiatsiya mutagenezini kashf etgani uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.
1950 yil- E.Chargaff mashhur “Chargaff qoidasini” shakllantirdi, unda shunday deyiladi: DNKda A nukleotidlar soni T soniga, G soni esa C soniga teng.
B. Makklintok harakatlanuvchi genetik elementlarning mavjudligini ko'rsatdi. Buning uchun u juda kechikib (faqat 1983 yilda) fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotini oldi.
1951 yil- R. Franklin va M. Uilkinson DNK molekulasining birinchi rentgenogrammasini olishdi.
1953 yil 25 aprel- Frensis Krik va Jeyms Uotson genetiklar va biokimyogarlarning tajribalari natijalari va rentgen nurlari difraksion tahlil ma'lumotlari asosida qo'sh spiral shaklida DNKning strukturaviy modelini yaratdilar. Inglizning Nature jurnalida ular o'zlarining modeli bilan qisqa maqola chop etishdi. 1962 yilda M. X. F. Uilkins bilan birgalikda fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.
1956 yil- Y.Tio va A.Levanlar odamlarda xromosomalarning diploid to'plami 46 ta ekanligini aniqladilar.
A. Kornbern DNK ni probirkada sintez qila oladigan birinchi ferment - DNK polimeraza I ni kashf etdi. 1959 yilda S. Ochoa bilan birgalikda RNK va DNK ning biologik sintez mexanizmini o'rgangani uchun fiziologiya va tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.
1958 yil- M. Meselson va F. Stahl DNK replikatsiyasining yarim konservativ mexanizmini isbotladilar.
1960 yil- RNK polimerazasini S. B. Vayss, J. Xurvits va A. Stivens kashf qilishlari.
I. A. Rapoport "supermutagenlar" kashf etilganini e'lon qildi.
1961 yil- M. V. Nirenberg, R. V. Xolli va X. G. Qur'on asarlarida "hayot tili" - oqsil molekulalarining tuzilishi haqidagi ma'lumotlar DNKda qayd etiladigan kodni ochish boshlandi. 1968 yilda ularning har uchalasi ham fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi. "Genetik kodni va uning oqsil sintezidagi funktsiyasini dekodlash uchun".
F. Yakob va J. Monod genlarning ikkita guruhi bor degan xulosaga keldilar - strukturaviy, o'ziga xos (fermentativ) oqsillarni sintez qilish uchun mas'ul va regulyator, strukturaviy genlar faoliyatini nazorat qilish. 1965-yilda fiziologiya va tibbiyot boʻyicha Nobel mukofoti fermentlar va viruslar sintezini genetik tartibga solishni kashf etgani uchun A. M. Lvov, F. Yakob va J. Monodga berildi.
Shu yilning bahorida Moskvada boʻlib oʻtgan Xalqaro biokimyoviy kongressda olim M.Nirenberg DNK matnidagi birinchi “soʻz”ni “oʻqish”ga muvaffaq boʻlganini eʼlon qildi. Bu nukleotidlar triosi - AAA (RNKda, mos ravishda, UUU), ya'ni birin-ketin turgan uchta adenin edi. Bu ketma-ketlik protein tarkibidagi fenilalanin aminokislotasini kodlaydi.
1962 yil- J. Gurdon hayvon organizmini (qurbaqa) birinchi klonlashni amalga oshirdi.
J.Kendryu va M.Peruts birinchi marta mioglobin va gemoglobin oqsillarining uch oʻlchovli tuzilishini dekodlash uchun kimyo boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻldi.
1965 yil- R. B. Khesin oqsil sintezini tartibga solish gen transkripsiyasini yoqish va o'chirish orqali amalga oshirilishini ko'rsatdi.
1966 yil- B.Vays va S.Richardson DNK ligaza fermentini kashf etadilar.
1969 yil- H. G. Qur'on birinchi genni kimyoviy sintez qilgan.
1970 yil- qolip sifatida komplementar RNK yordamida DNKni sintez qiluvchi teskari transkriptaza fermentining kashf etilishi. Bu fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha bo'lajak Nobel mukofoti laureatlari (1975) G. Temin va D. Baltimor tomonidan amalga oshirildi.
Birinchi cheklash fermenti ajratilgan - bu DNKni qat'iy belgilangan joylarda kesib tashlaydigan ferment. Ushbu kashfiyot uchun 1978 yilda fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofoti D. Natans, X. Smit va V. Arberga berildi.
1972 yil- Birinchi rekombinant DNK Pol Berg laboratoriyasida olingan (1980 yil uchun kimyo bo'yicha Nobel mukofoti P. Berg va G. Boyerga berilgan). Genetika injeneriyasining asoslari yaratildi.
1973 yil- S. Koen va G. Boyer genlarni bakteriya hujayrasiga o'tkazish strategiyasini ishlab chiqdi.
1974 yil- S.Milshteyn va G.Kyoler monoklonal antitelalar olish texnologiyasini yaratdilar. Oradan roppa-rosa o'n yil o'tgach, ular (N. K. Jerne bilan birga) buning uchun fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotini olishdi.
R. D. Kornberg xromatin (nukleosoma) tuzilishini tavsiflaydi.
1975 yil- S. Tonegava embrion va miyeloid hujayralar DNKsida immunoglobulinlarning o‘zgaruvchan va doimiy qismlarini kodlovchi genlarning turlicha joylashishini ko‘rsatdi, bu esa immun tizimi hujayralarining shakllanishi jarayonida immunoglobulin genlarining qayta tashkil etilishi to‘g‘risida xulosa chiqarishga asos bo‘ldi (Fiziologiya bo‘yicha Nobel mukofoti) yoki 1987 yilda Tibbiyot). Birinchi cDNK klonlash amalga oshirildi.
E. Southern DNK fragmentlarini nitrotsellyuloza filtrlariga o'tkazish usulini tasvirlab berdi, usul Southern blot gibridizatsiyasi deb nomlandi.
1976 yil- D.Xogness (AQSh) hamda G.P.Georgiyev va V.A.Gvozdev boshchiligidagi rossiyalik olimlar tomonidan hayvonlarda (Drozofila misolida) “sakrab turuvchi genlar”ning topilishi.
Birinchi genetik muhandislik kompaniyasi (Genentex) turli fermentlar va dorilarni ishlab chiqarish uchun rekombinant DNK texnologiyasidan foydalangan holda tashkil etilgan.
D.M.Bishop va G.E.Varmus virus tarkibidagi onkogen haqiqiy virusli gen emas, balki virus bir muncha vaqt oldin hujayralardagi replikatsiya paytida “yig'ib olgan” va hozirda mutatsiyalar natijasida o'zgartirilgan shaklda saqlab qolgan hujayrali gen ekanligini ma'lum qildi. Shuningdek, uning kashshofi - hujayra proto-onkogeni sog'lom hujayrada uning o'sishi va bo'linishini nazorat qilishda hal qiluvchi rol o'ynashi ko'rsatilgan. 1989 yilda bu olimlarning ikkalasi ham kanserogen o'simta genlari bo'yicha fundamental tadqiqotlar uchun fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.
1977 yil- DNKning uzun nukleotidlar ketma-ketligini aniqlash (tartibga solish)ning tezkor usullari nashr etilgan (V. Gilbert va A. Maksam; F. Sanger va boshqalar). Genlarning tuzilishini tahlil qilishning haqiqiy vositasi ularning funktsiyalarini tushunish uchun asos sifatida paydo bo'ldi. 1980 yilda V. Xilbert va F. Sanger P. Berg bilan birgalikda kimyo bo'yicha Nobel mukofotini olishdi. “DNKning birlamchi tuzilishini yaratishga qoʻshgan katta hissasi uchun; nuklein kislotalarning, shu jumladan rekombinant DNKning biokimyoviy xususiyatlarini fundamental tadqiqotlar uchun".
To'liq ketma-ket bakteriofag genomi ph174(5386 b.p.).
Birinchi inson geni, chorionik somatomammotropin oqsilini kodlovchi gen, ketma-ketlik bilan aniqlandi.
P.Sharp va R.Roberts adenoviruslardagi genlar (keyinchalik eukaryotik organizmlarda ekanligi aniqlandi) mozaik ekzon-intron tuzilishiga ega ekanligini koʻrsatdi va splayslanish hodisasini kashf etdi (1993-yilda fiziologiya va tibbiyot boʻyicha Nobel mukofoti).
K. Itakura va boshqalar. inson somatostatin genini kimyoviy sintez qilish va E. coli hujayralarida somatostatin gormonini sun'iy ravishda sintez qilish.
1978 yil- Genentech eukaryotik insulin genini bakterial hujayraga o'tkazishni amalga oshirdi, bu erda protein, proinsulin sintezlanadi.
Virus DNKsining to'liq nukleotidlar ketma-ketligi aniqlandi SV40 va fag fd.
1979 yil- Kimyoviy transformatsiyalangan hujayralar faollashgan onkogenni o'z ichiga olganligi ko'rsatilgan BAS.
1980 yil- J. Gordon va boshqalar. Birinchi transgen sichqoncha olindi. Herpes simplex virusining timidin kinaz geni urug'lantirilgan bir hujayrali embrionning pronukleusiga mikroin'ektsiya yo'li bilan kiritildi va bu gen sichqonchaning barcha somatik hujayralarida ishlashi ko'rsatildi. O'shandan beri transgenez fundamental tadqiqotlar uchun ham, qishloq xo'jaligi va tibbiyotdagi amaliy muammolarni hal qilish uchun ham asosiy yondashuvga aylandi.
1981 yil- Inson mitoxondriyal DNK ning to'liq nukleotidlar ketma-ketligi aniqlandi.
Bir nechta mustaqil tadqiqot guruhlari inson onkogenlarini kashf qilish haqida xabar berishdi.
1982 yil- Bakteriofagning to'liq nukleotidlar ketma-ketligi aniqlandi λ (48502 b.p.).
RNK oqsil kabi katalitik xususiyatlarga ega bo'lishi ko'rsatilgan.
1983 yil- Bioinformatika yordamida PDGF o'sish omilining SIS onkogeni tomonidan kodlangan ma'lum onkoprotein bilan homologiyasi topildi.
Hujayralarning o'simta o'zgarishi jarayonida turli onkogenlar hamkorlik qilishi ko'rsatilgan.
Xantington kasalligi geni odamning 4-xromosomasida joylashgan.
1984 yil- V.MakGinnis hayvonlar tanasining umumiy rejasini tuzish uchun mas'ul bo'lgan gomeotik (Hox) tartibga soluvchi genlarni kashf etdi.
A. Jeffries genomik barmoq izlari usulini yaratadi, bunda DNK nukleotidlari ketma-ketligi odamni aniqlash uchun ishlatiladi.
1985 yil- K. B. Mullis tomonidan inqilobiy texnologiya - polimeraza zanjiri reaktsiyasini yaratish, PCR hozirgacha eng sezgir DNKni aniqlash usuli hisoblanadi. Bu texnologiya keng tarqaldi (1993 yil kimyo bo'yicha Nobel mukofoti).
Qadimgi Misr mumiyasidan ajratilgan DNKning nukleotidlar ketma-ketligini klonlash va aniqlash.
1986 yil- RB genini klonlash - birinchi anti-onkogen - o'simta bostiruvchi. O'sma genlarini massiv klonlash davrining boshlanishi.
1987 yil- Birinchi xamirturushli sun'iy xromosomalar yaratildi - YAC(Achitqi sun'iy xromosomalari). Ular genomlarning katta qismlarini klonlash uchun vektor sifatida katta rol o'ynaydi.
1988 yil- AQSh Milliy salomatlik institutining Inson genomi loyihasi yaratildi. Ushbu loyihaning tashabbuskori va rahbari Nobel mukofoti sovrindori, mashhur olim Jeyms Uotson edi.
Fan va texnika qoʻmitasi homiyligida SSSRda akademik A. A. Baev boshchiligidagi Genomik dastur boʻyicha ilmiy kengash boshchiligida inson genomi dasturi ishga tushirildi.
7000 yoshli inson miyasini o'rganishda juda qadimiy namunalardagi mitoxondriyal DNKni tahlil qilish imkoniyati ko'rsatildi.
Genlarni "nokaut" qilish usuli taklif qilingan.
1989 yil- T.R.Chex va S.Altman ba'zi tabiiy RNKlarning (ribozimlarning) katalitik xususiyatlarini kashf etgani uchun kimyo bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.
1990 yil- AQSh va SSSRda, so'ngra Angliya, Frantsiya, Germaniya, Yaponiya, Xitoyda inson genomini ochish bo'yicha ilmiy dasturlar ishlay boshladi. Ushbu loyihalarni Inson genomini o'rganish bo'yicha xalqaro tashkilot (Human Genome Organization, qisqartirilgan HUGO) birlashtirgan. Rossiyalik akademik A. D. Mirzabekov bir necha yil HUGO vitse-prezidenti bo‘lgan.
F. Kollinz va L. - C. Tsui 7-xromosomada joylashgan irsiy kasallik (kistik fibroz) uchun javob beradigan birinchi inson genini (CFTR) aniqladilar.
V. Anderson irsiy immunitet tanqisligi bo'lgan bemorni davolash uchun gen terapiyasining birinchi muvaffaqiyatli qo'llanilishini amalga oshirdi.
Vaccinia virusi genomining to'liq ketma-ketligi (192 kb) aniqlandi.
1992 yil- E. Krebs va E. Fisher hujayra metabolizmining muhim tartibga soluvchi mexanizmi sifatida qaytariladigan oqsil fosforlanishini kashf etgani uchun fiziologiya yoki tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofotiga sazovor bo‘ldi.
1995 yil- Celera Genomics birinchi mustaqil mavjud bo'lgan organizm - Haemophilus influenzae (1 830 137 bp) bakteriyasining to'liq genom ketma-ketligini aniqladi.
Genomikaning genetikaning mustaqil bo'limi sifatida shakllanishi.
1997 yil- Escherichia coli genomlarining to'liq nukleotidlar ketma-ketligi aniqlandi E. coli va xamirturush Saccharomyces cerevisiae.
Fiziologiya va tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofoti amerikalik S.Prusinerga oqsil tabiatli patogen agenti, gubka shaklidagi ensefalopatiya yoki qoramollarda “jinni sigir kasalligi”ni keltirib chiqaruvchi prionni o‘rganishga qo‘shgan hissasi uchun berildi.
J. Vilmut va uning hamkasblari birinchi marta sutemizuvchilarni klonlashdi - Dolly qo'y.
1998 yil Inson genomining atigi 3% i shifrlangan.
Birinchi oliy organizm Caenorhabditis elegans nematodasining to'liq nukleotidlar ketma-ketligi aniqlangan.
RNK interferensiyasi mexanizmi C. elegans nematodasida topilgan.
1999 yil- Robert Furchgott, Luis Ignarro va Ferid Murad nitrat oksidning yurak-qon tomir tizimining signalizatsiya molekulasi (ya'ni, regulyator va signal tashuvchisi) rolini kashf etgani uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.
Olimlar sichqon va sigirni klonlashdi.
1999 yil dekabr- Nature jurnalida “Birinchi odam xromosomasining nukleotid ketma-ketligi” sarlavhali maqola chiqdi. Ushbu maqolada 200 dan ortiq mualliflar jamoasi eng kichik inson xromosomalaridan biri, 22-xromosomaning to'liq parchalanishi haqida xabar berishdi.
2000 yil- Fiziologiya yoki tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofoti A.Karlsson, P.Gringard va E.Kendelga “asab tizimidagi signalizatsiya”ni kashf etgani uchun berildi.
Olimlar cho‘chqani klonlashdi.
2000 yil iyun- ikkita raqobatchi jamoa - "Celera Genomics" va xalqaro HUGO konsortsiumi o'zlarining ma'lumotlarini birlashtirib, ularning birgalikdagi sa'y-harakatlari bilan, umuman olganda, inson genomini dekodlash yakunlanganini, uning qoralama versiyasi yaratilganini rasman e'lon qildi.
2001 yil- Fiziologiya yoki tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofoti hujayra siklining asosiy regulyatorlarini kashf etgani uchun L. Xartvel, T. Xant va P. Nursga berildi.
2001 yil fevral- inson genomi tuzilishining qoralama versiyasining birinchi ilmiy nashrlari paydo bo'ldi.
2002 yil- Sichqoncha genomini to'liq dekodlash.
Fiziologiya yoki tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofoti organ rivojlanishini genetik tartibga solish va hujayra o‘limini dasturlash borasidagi kashfiyotlari uchun S.Brenner, R.Xorvits va J.Salstonga berildi.
Mavzu bo'yicha insho: Genetika
KIRISH
1. JINSIY ALOQA GENETIKASI
1.1. Jinsiy shakllanishning genetik mexanizmlari
1.2. Jinsga bog'liq belgilarning irsiylanishi
1.3. Jins tomonidan boshqariladigan belgilarning irsiylanishi
1.4. Irsiyatning xromosoma nazariyasi
1.5. debriyaj mexanizmi
2. BIOTEXNOLOGIYALAR VA GENETIK INJENERING
2.1. Biotexnologiya
2.2. Genetika muhandisligi
XULOSA
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI
KIRISH
Inshomda irsiyat qonunlari, gen injeneriyasi va biotexnologiya kabi masalalarni ko'rib chiqaman.
Genetika tabiatshunoslikning eng ilg'or fanlaridan biridir. Uning yutuqlari hayot hodisalarini tabiiy-ilmiy va ko'p jihatdan falsafiy tushunishni o'zgartirdi. Naslchilik va tibbiyot amaliyotida genetikaning roli juda katta. Genetikaning tibbiyot uchun ahamiyati yil sayin ortib boradi, chunki genetika inson biologiyasi va fiziologiyasining eng samimiy tomonlariga taalluqlidir. Genetika tufayli uning bilimlari, fenilketonuriya, qandli diabet va boshqalar kabi bir qator irsiy kasalliklarni davolash usullari ishlab chiqilmoqda. Bu erda tibbiy genetik ish odamlarning ota-onalaridan olgan nuqsonli genlar ta'siridan azoblanishini engillashtirish uchun mo'ljallangan. Tibbiy genetik maslahat va prenatal diagnostika usullari amaliyotga joriy etilmoqda, bu esa irsiy kasalliklar rivojlanishining oldini olish imkonini bermoqda.
1. JINSIY ALOQA GENETIKASI
Gender - morfologik va fiziologik xususiyatlarga asoslanib, shaxslar yoki hujayralarning o'ziga xos bo'linishi amalga oshiriladigan xususiyatlar to'plami, bu jinsiy ko'payish jarayonida ota-onalarning avlodlardagi irsiy moyilligini birlashtirishga imkon beradi.
Morfologik va fiziologik belgilarga ko'ra shaxslarning o'ziga xos bo'linishi jinsiy deyiladi.
Jinsiy hujayralarning shakllanishi va faoliyati bilan bog'liq belgilar birlamchi jinsiy xususiyatlar deb ataladi. Bular jinsiy bezlar (tuxumdonlar yoki moyaklar), ularning chiqarish kanallari, reproduktiv apparatning yordamchi bezlari, kopulyar organlar. Bir jinsning bir-biridan farq qiladigan boshqa barcha belgilari ikkilamchi jinsiy belgilar deyiladi. Bularga quyidagilar kiradi: soch chizig'ining tabiati, sut bezlarining mavjudligi va rivojlanishi, skeletning tuzilishi, teri osti yog 'to'qimalarining rivojlanish turi, quvurli suyaklarning tuzilishi va boshqalar.
1.1. Jinsiy shakllanishning genetik mexanizmlari
Genotipik jinsni aniqlashni o'rganish amerikalik sitologlar tomonidan turli jinsdagi shaxslarda shakl va ba'zan xromosomalar soni bo'yicha turli xil hasharotlarda kashf etilishi (McClung, 1906, Wilson, 1906) va nemis genetikasining klassik tajribalari bilan boshlangan. Brioniyalarning bir va ikki xonali turlarini kesib o'tish bo'yicha korrens. Uilson Lydaeus turucus xatosida urgʻochilarda 7 juft xromosoma, erkaklarda esa urgʻochinikiga oʻxshash 6 juft xromosoma borligini, yettinchi juftlikda bir xromosoma mos keladigan ayol xromosomasi bilan bir xil, ikkinchisi esa kichik ekanligini aniqladi. .
Erkak va urgʻochilarda har xil boʻlgan bir juft xromosomalar idio yoki geteroxromosomalar yoki jinsiy xromosomalar deyiladi. Ayolda ikkita bir xil jinsiy xromosoma bor, ular X xromosomalari deb ataladi, erkakda bitta X xromosoma, ikkinchisi Y xromosomasi. Qolgan xromosomalar erkak va ayolda bir xil bo'lib, autosomalar deb atalgan. Shunday qilib, nomli xatoning urg'ochi xromosoma formulasi 12A + XX, erkakda 2A + XY yoziladi. Bir qator boshqa organizmlarda, printsipial jihatdan, jinsni aniqlash uchun bir xil apparat mavjud bo'lsa-da, lekin erkak emas, balki ayol organizmlari jinsni amalga oshiruvchilarga nisbatan geterozigotadir. Erkaklarda ikkita bir xil jinsiy xromosomalar ZZ, urg'ochilarda ZO yoki ZW mavjud. Jinsni aniqlashning ZZ-ZW tipi kapalaklarda, qushlarda, ZZ-ZO - kaltakesaklarda, ayrim qushlarda kuzatiladi.
Asalarilar va chumolilarda haplodiploid deb ataladigan mutlaqo boshqa jinsni aniqlash mexanizmi keng tarqalgan. Bu organizmlarda jinsiy xromosomalar yo'q: urg'ochilar diploid shaxslar, erkaklar (dronlar) gaploiddir. Urg'ochilar urug'lantirilgan tuxumlardan, dronlar esa urug'lanmagan tuxumlardan rivojlanadi.
Jinsiy ta'rifga nisbatan shaxs XX-XY turiga kiradi. Gametogenez jarayonida jinsiy xromosomalarning tipik Mendel bo'linishi kuzatiladi. har bir tuxumda bitta X xromosoma, ikkinchi yarmida bitta Y xromosoma mavjud. Naslning jinsi qaysi sperma tuxumni urug'lantirishiga bog'liq. XX genotipli jins gomogametik deb ataladi, chunki u faqat X xromosomalarini o'z ichiga olgan bir xil gametalarni hosil qiladi va XY genotipli jins geterogametik deb ataladi, chunki gametalarning yarmi X xromosomasini va Y xromosomasini o'z ichiga oladi. Odamlarda ma'lum bir shaxsning genotipik jinsi bo'linmaydigan hujayralarni o'rganish orqali aniqlanadi. Bitta X xromosoma har doim faol va normal ko'rinishga ega. Ikkinchisi, agar mavjud bo'lsa, Barr tanasi (fakultativ heterokromatin) deb ataladigan zich quyuq rangli tana shaklida dam olish holatidadir. Barr jismlarining soni har doim mavjud bo'lgan x-xromosomalar sonidan bitta kam bo'ladi, ya'ni. erkak tanasida ular umuman yo'q, ayollarda (XX) - bitta. Odamlarda Y xromosomasi genetik jihatdan inertdir, chunki u juda kam genlarni o'z ichiga oladi. Biroq, Y xromosomasining odamlarda jinsni aniqlashga ta'siri juda kuchli. 44A+XY erkak va 44A+XX urgʻochining xromosoma tuzilishi Drozofinanikiga oʻxshab ketadi, ammo odamlarda 44A+XD karyotipiga ega boʻlgan shaxs ayol, 44A+XXY individi boʻlib chiqdi. erkak bo'lish. Ikkala holatda ham ular rivojlanish nuqsonlarini ko'rsatdilar, ammo shunga qaramay, jins y xromosomasining mavjudligi yoki yo'qligi bilan aniqlandi. XXX2A genotipidagi odamlar bepusht ayollar, XXXY2A genotipiga ega bo'lganlar esa bepusht aqli zaif erkaklardir. Bunday genotiplar jinsiy xromosomalarning ajralmasligi natijasida yuzaga keladi, bu esa rivojlanishning buzilishiga olib keladi (masalan, Klaynfelter sindromi (XXY). Xromosomalarning ajratilmasligi ham meyozda, ham nitozda o'rganiladi. Ajramaslik ularning fizik bog'lanishiga bog'liq bo'lishi mumkin. X xromosomalari, bu holda 100% hollarda ajralish bo'lmaydi.
Barcha erkak sutemizuvchilar, shu jumladan odamlar, Y xromosomasini olib yuruvchi hujayralar yuzasida joylashgan H-Y antijeni bilan tavsiflanadi. Uning yagona vazifasi jinsiy bezlarni farqlashdir. Ikkilamchi jinsiy xususiyatlar jinsiy bezlar tomonidan ishlab chiqarilgan steroid gormonlar ta'sirida rivojlanadi. Erkaklarda ikkilamchi jinsiy xususiyatlarning rivojlanishi testosteron tomonidan boshqariladi, bu tananing barcha hujayralariga, shu jumladan gonadal hujayralarga ta'sir qiladi. Testosteron retseptorlari oqsilini kodlaydigan bitta X xromosomasining mutatsiyasi XY shaxslarining testikomerik felinizatsiya sindromiga olib keladi. Mutant hujayralar testosteron ta'siriga sezgir emas, buning natijasida kattalar organizmi ayol jinsiga xos xususiyatlarni oladi. Shu bilan birga, ichki genital organlar kam rivojlangan va bunday shaxslar butunlay sterildir. Shunday qilib, sutemizuvchilar va odamlarning jinsini aniqlash va farqlashda xromosoma va gen mexanizmlari o'zaro ta'sir qiladi.
Ayollarda ikkita X xromosoma, erkaklar esa faqat bitta bo'lishiga qaramay, X xromosoma genining ifodasi ikkala jinsda ham bir xil darajada sodir bo'ladi. Buning sababi, yuqorida aytib o'tilganidek, ayollarda har bir hujayradagi bitta X xromosomasi (Barr tanasi) butunlay inaktivatsiyalangan. X xromosomasi embrion rivojlanishning dastlabki bosqichida, implantatsiya vaqtiga to'g'ri keladi. bir vaqtning o'zida turli hujayralarda ota va onaning X xromosomalari tasodifiy ravishda o'chiriladi. Ushbu X-xromosomaning inaktivatsiya holati bir qator hujayra bo'linishida meros bo'lib o'tadi. Shunday qilib, jinsiy xromosomalar genlari uchun heterozigotli urg'ochi shaxslar mozaikadir (masalan, toshbaqa mushuklari).
Shunday qilib, insonning jinsi - bu orqaga (tahlil qiluvchi) kesishuv tamoyiliga ko'ra meros bo'lib qolgan Mendel xususiyati. Geterozigota geterogametik jins (XY) bo'lib, u gomogametik jins (XX) bilan ifodalangan retsessiv gomozigota bilan kesishadi. Natijada, tabiatda organizmlarning erkak va urg'ochi jinslarga irsiy differensiallanishi va barcha avlodlarda jinslarning miqdoriy tengligining doimiy ravishda qisqarishi kuzatiladi.
1.2. Jinsga bog'liq belgilarning irsiylanishi
Morgan va uning hamkorlari Drosophilada ko'z rangining merosxo'rligi muqobil allellarni tashuvchi ota-onalarning jinsiga bog'liqligini payqashdi. Ko'zlarning qizil rangi oqdan ustunlik qiladi. F 1 da oq ko'zli ayol bilan qizil ko'zli erkakni kesib o'tganda, teng miqdordagi qizil ko'zli urg'ochi va oq ko'zli erkaklar olingan. Biroq, oq ko'zli erkak F 1da qizil ko'zli ayol bilan kesishganda, qizil ko'zli erkaklar va urg'ochilar teng miqdorda olingan. . Bu F 1 chivinlarini kesib o'tganda, o'zaro qizil ko'zli urg'ochi, qizil ko'zli va oq ko'zli erkaklar olingan, ammo bitta oq ko'zli urg'ochi yo'q edi. Erkaklarda retsessiv xususiyatning namoyon bo'lish chastotasi ayollarnikiga qaraganda yuqori bo'lganligi, oq ko'zni aniqlaydigan retsessiv allel X xromosomasida joylashganligini va Y xromosomasida ko'z rangi geni yo'qligini ko'rsatdi. Ushbu gipotezani sinab ko'rish uchun Morgan F 1 dan qizil ko'zli ayol bilan asl oq ko'zli erkakni kesib o'tdi. Qizil ko'zli va oq ko'zli erkaklar va urg'ochilar nasldan olingan. Bundan Morgan to'g'ri xulosaga keldiki, faqat X xromosomasi ko'z rangi genini olib yuradi. Y xromosomasida mos keladigan joy yo'q. Ushbu hodisa jinsga bog'liq meros sifatida tanilgan.
Jinsiy xromosomalarda joylashgan genlar jinsiy aloqa deb ataladi. X xromosomasida Y xromosomasida homolog bo'lmagan hudud mavjud. Shuning uchun, erkaklarda, bu saytning genlari tomonidan aniqlangan belgilar retsessiv bo'lsa ham paydo bo'ladi. Bog'lanishning ushbu o'ziga xos shakli jinsga bog'liq belgilarning merosxo'rligini tushuntirishga imkon beradi.
Avtosomada ham, X-b Y-xromosomada ham belgilarning lokalizatsiyasi bilan to'liq jinsiy aloqa kuzatiladi.
Odamlarda X xromosoma bilan bog'liq holda 60 ga yaqin genlar meros bo'lib, gemofiliya, rang ko'rligi (rang ko'rligi), mushak distrofiyasi, tish emalining qorayishi, agammaglobulinemiyaning bir shakli va boshqalar. Bunday belgilarning irsiyligi G.Mendel tomonidan o'rnatilgan naqshlardan chetga chiqadi. X xromosoma tabiiy ravishda bir jinsdan ikkinchi jinsga o'tadi, qizi otaning X xromosomasini, o'g'li esa onaning X xromosomasini oladi. O'g'il bolalar onaning, qizlar esa otaning xususiyatini meros qilib oladigan meros xoch (yoki ko'ndalang) deb ataladi.
Rangni ko'rishning ma'lum buzilishlari, rang ko'rligi deb ataladi. Ushbu vizual nuqsonlarning paydo bo'lishi bir qator genlarning ta'siriga asoslanadi. Qizil-yashil ko'rlik odatda rang ko'rligi deb ataladi. 18-asr oxiri va 19-asrlarda genetika paydo bo'lishidan ancha oldin. rang ko'rligi juda tabiiy qoidalarga ko'ra meros bo'lib o'tishi aniqlandi. Shunday qilib, agar rang ko'rligidan aziyat chekadigan ayol normal ko'rish qobiliyatiga ega bo'lgan odamga uylansa, ularning bolalari o'zaro merosning juda o'ziga xos naqshiga ega. Bunday nikohdan bo'lgan barcha qizlar otaning belgisini oladi, ya'ni. ular normal ko'rish qobiliyatiga ega va ona belgisini olgan barcha o'g'illar rang ko'rligidan (X xromosomasi bilan bog'liq rangli ko'rlik) azoblanadi.
Xuddi shu holatda, aksincha, otaning rangi ko'r bo'lsa va onaning ko'rish qobiliyati normal bo'lsa, barcha bolalar normaldir. Ona va otaning ko'rishi normal bo'lgan ba'zi nikohlarda o'g'illarning yarmi rang ko'rligidan ta'sirlanishi mumkin. Umuman olganda, rang ko'rligining mavjudligi erkaklarda ko'proq uchraydi. E. Uilson bu xususiyatning irsiyligini tushuntirib, uning X xromosomasida lokalizatsiya qilinganligini va odamlarda heterogametik (XY) erkak jinsi ekanligini ko'rsatdi. Gomozigotali oddiy ayolning (X a X a) rangi ko'r erkak (X a y) bilan turmush qurishida barcha bolalar normal tug'ilishlari aniq bo'ladi. Biroq, ayni paytda, barcha qizlar keyingi avlodlarda o'zini namoyon qilishi mumkin bo'lgan rangli ko'rlikning yashirin tashuvchilari bo'lishadi.
Jinsiy bog'liq irsiyatning yana bir misoli havoda qon ivish qobiliyatini keltirib chiqaradigan retsessiv yarim o'ldiradigan gen - gemofiliya. Bu kasallik deyarli faqat o'g'il bolalarda namoyon bo'ladi. Gemofiliya bilan qon ivishini tezlashtiradigan VIII omilning shakllanishi buziladi. omil VIII sintezini belgilovchi gen X-xromosoma mintaqasida joylashgan, dominant bo'lmagan normal va retsessiv mutantlar. Quyidagi genotip va fenotiplar mumkin:
Ayollarda homozigot holatida gemofiliya geni o'limga olib keladi.
Jinsga bog'liq bo'lgan belgilarning har qandayida geterozigota bo'lgan ayollar mos keladigan retsessiv genning tashuvchisi deb ataladi. Ular fenotipik jihatdan normaldir, ammo ularning gametalarining yarmi retsessiv genni olib yuradi. Otada normal gen mavjudligiga qaramay, tashuvchi onalarning o'g'illari gemofiliya bilan kasallanish ehtimoli 50% ni tashkil qiladi.
Gemofiliya merosining eng yaxshi hujjatlashtirilgan namunalaridan biri Angliya qirolichasi Viktoriya avlodlarining qonida topilgan. Gemofiliya geni qirolicha Viktoriyaning o'zida yoki ota-onasidan birida mutatsiya natijasida paydo bo'lgan deb ishoniladi. Ushbu tug'ma kasallikni meros qilib olganlar orasida oxirgi rus podshosi Nikolay II ning o'g'li Tsarevich Aleksey ham bor. Tsarevichning onasi Tsarina Aleksandra Feodorovna gemofiliya genini buvisi qirolicha Viktoriyadan olgan va uni to'rtinchi avlodda qirollik taxtining sobiq vorisi uchun o'tkazgan. Jinsga bog'liq bo'lgan retsessiv genlardan biri mushak distrofiyasining maxsus turini (Dumin turi) keltirib chiqaradi. Ushbu distrofiya erta bolalik davrida namoyon bo'ladi va 20 yoshga to'lgunga qadar asta-sekin nogironlik va o'limga olib keladi. Shuning uchun, Dumen distrofiyasi bo'lgan erkaklarda nasl yo'q va bu kasallikning geni uchun heterozigotli ayollar juda normaldir.
X xromosomasi bilan bog'liq bo'lgan dominant belgilar orasida qonda organik fosfor etishmasligini keltirib chiqaradigan genni ko'rsatish mumkin. Natijada, ushbu genning mavjudligida, ko'pincha A vitaminining an'anaviy dozalari bilan davolashga chidamli raxit rivojlanadi. Bunday holda, jinsga bog'liq merosning shakli retsessiv uchun tavsiflangan avlod yo'nalishidan sezilarli darajada farq qiladi. kasalliklar. To'qqiz nafar kasal ayolning sog'lom erkaklar bilan nikohida bolalar kasal qizlarning yarmi va o'g'il bolalarning yarmini o'z ichiga oladi. Bu erda dominant genning irsiyat xususiyatiga ko'ra, X xromosomalarida 1: 1: 1: 1 nisbatda bo'linish sodir bo'ldi.
Insonning X xromosomasida joylashgan dominant genning yana bir misoli tishlarda nuqsonni keltirib chiqaradigan, tish emalining qorayishiga olib keladigan gendir.
Geterogametik jins jinsga bog'langan genlar uchun gemizigot bo'lganligi sababli, bu genlar retsessiv bo'lsa ham, har doim o'z fenotipida paydo bo'ladi. X xromosomasida mavjud bo'lgan genlarning aksariyati Y xromosomasida yo'q, ammo u hali ham ma'lum genetik ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Bunday ma'lumotlarning ikki turi mavjud: birinchidan, faqat Y xromosomasida mavjud bo'lgan genlarda, ikkinchidan, Y va X xromosomalarida mavjud bo'lgan genlarda (gemorragik diatez).
Y xromosomasi otadan uning barcha o'g'illariga va faqat ularga o'tadi. Shuning uchun, faqat Y xromosomasida mavjud bo'lgan genlar uchun golland merosi xarakterlidir, ya'ni ular otadan o'g'ilga o'tadi va erkak jinsida paydo bo'ladi.
Odamlarda Y xromosomasi kamida uchta genni o'z ichiga oladi, ulardan biri moyaklarni farqlash uchun zarur, ikkinchisi gistologik moslashuv antijenini ifodalash uchun zarur, uchinchisi tishlarning hajmiga ta'sir qiladi. Y-xromosoma bir nechta xususiyatlarga ega, ularning ba'zilari patologikdir. Patologik belgilar irsiyatning parallel shaklida meros bo'lib o'tadi (erkak chizig'ida 100% namoyon bo'ladi). Bularga quyidagilar kiradi:
1) kallik;
2) gipertrikoz (katta yoshdagi aurikulning tragusning soch o'sishi);
3) pastki ekstremitalarda membranalarning mavjudligi;
4) ixtioz (terining qichitqi va yamoqli qalinlashishi).
1.3. Jins tomonidan boshqariladigan belgilarning irsiylanishi
Avtosomalarda joylashgan genlar tomonidan boshqariladigan bir qator belgilar mavjud, ammo bu belgilar jinsiy xromosomalarda joylashgan genlar tomonidan yaratilgan o'ziga xos muhitni talab qiladi (masalan, erkak belgilarini belgilovchi genlar autosomalarda joylashgan va ularning fenotipik ta'sirini yashiradi. X xromosomalari jufti mavjudligi). jins tomonidan boshqariladigan meros, ayollarda soqol o'sishini belgilovchi genlar bostiriladi.
1.4. Irsiyatning xromosoma nazariyasi
Drosophila melanogaster meva pashshasi ustida olib borilgan tadqiqotlarda genlar avlodlarga birgalikda uzatilishiga ko'ra 4 guruhga bo'linganligi aniqlandi. Bunday bog'lanish guruhlari soni haploid to'plamdagi xromosomalar soniga teng. Bundan xulosa qilish mumkinki, bog'langan holda meros bo'lib o'tadigan belgilarning rivojlanishi bir xil xromosomadagi genlar tomonidan boshqariladi. Bu xulosani quyidagi kuzatishlar ma’lumotlari ham tasdiqlaydi. Oddiy qanotli (V) va qora pashshani (c) oddiy qanotlari (v) bilan kesib o'tish 1-avlodda B1V // bv oddiy qanotli kulrang duragaylarni beradi. 1-avlodning duragay erkagi ibtidoiy qanotlari bb // vv bo'lgan qora urg'ochi bilan kesishganda, asl ota-ona shakllariga o'xshash va teng miqdorda 2 turdagi individlar tug'iladi.
O'tkazilgan xochlarda olingan ma'lumotlarni belgilarning mustaqil merosi bilan izohlab bo'lmaydi. Birgalikda ko'rib chiqilsa, ikkala kesishish natijalari bizni muqobil belgilarning rivojlanishi turli genlar tomonidan nazorat qilinishiga ishontiradi va bu belgilarning bog'liq merosi bir xil xromosomadagi genlarning lokalizatsiyasi bilan izohlanadi.
T.G tomonidan tuzilgan irsiyatning xromosoma nazariyasining asosiy qoidalari. Morgan quyidagilar.
1. Genlar xromosomalarda joylashgan; Turli xil xromosomalar teng bo'lmagan sonli genlarni o'z ichiga oladi; gomologik bo'lmagan xromosomalarning har biri noyobdir.
2. Allel genlar gomologik xromosomalarning o'ziga xos va bir xil lokuslarini egallaydi.
3. Xromosomada genlar uning uzunligi bo'yicha ma'lum bir ketma-ketlikda chiziqli tartibda joylashgan.
4. Bitta xromosomaning genlari bog'lanish guruhini tashkil qiladi, buning natijasida ba'zi belgilarning bog'langan irsiyligi mavjud; bog'lanish kuchi genlar orasidagi masofaga teskari bog'liqdir.
5. Har bir biologik tur o'ziga xos xromosomalar to'plami va kariotip bilan tavsiflanadi.
1.5. debriyaj mexanizmi
Xuddi shu xromosomada joylashgan genlar bog'lanish guruhi deb ataladi. Bog'lanish guruhlari soni xromosomalarning haploid to'plamiga mos keladi.
Agar ikkita bog'langan gen juftligi bir xil homolog juft xromosomalarda bo'lsa, genotip AB // ab yoziladi.
Bir xil homolog xromosomalar juftligida bo'lgan genlar birgalikda meros bo'lib, naslda ajralmaydi, chunki gametogenez jarayonida ular bir gametaga tushishi shart. Genlarning erkin birikmasini cheklovchi qo'shma irsiyatiga gen bog'lanishi deyiladi. Jinsiy xromosomalarda joylashgan bog'langan genlarni meros qilib olish uchun kesishish yo'nalishi muhim ahamiyatga ega.
Shuni yodda tutish kerakki, haqiqiy bog'lanishdan tashqari, tashqi tomondan bog'lanishga o'xshash, ammo tabiatan undan farq qiladigan hodisalar bo'lishi mumkin: bu noto'g'ri, xromosomalararo bog'lanish deb ataladigan bo'lib, u xromosomalararo bog'lanishning buzilishi natijasida yuzaga keladi. meiozda gomologik bo'lmagan xromosomalarning erkin birikmasi. Bunday holatlar laboratoriya sichqonlari va xamirturushlar orasidagi xochlarda kuzatilgan. Turli xil xromosomalarning genlari o'rtasidagi bunday bog'lanish ikkinchisining meiozda tasodifiy bo'lmagan divergentsiyaga moyilligi bilan bog'liq deb taxmin qilinadi. Gomologik bo'lmagan xromosomalar genlarining bog'langan merosi, shuningdek, xromosomalarning ota-ona birikmasi fiziologik jihatdan mos bo'lgan hollarda, turlararo xochlarda ham uchraydi. Yolg'on bog'lanishni bir xil xromosomada - bir xil bog'lanish guruhida joylashgan genlarning haqiqiy bog'lanishidan farqlash kerak.
2. BIOTEXNOLOGIYALAR VA GENETIK INJENERING
2.1. Biotexnologiya
Удивительными открытиями в науке и грандиозным научно-техническим прогрессом ознаменовался XX век, однако научно-технический прогресс в настоящем виде имеет негативные стороны: исчерпание ископаемых ресурсов загрязнение окружающей среды, исчезновение многих видов растений и животных, глобальное изменение климата, появление озоновых дыр над полюсами Земли va hokazo. Bu yo‘l boshi berk ko‘chaga olib borishi aniq. Rivojlanish vektorini tubdan o'zgartirish kerak. Biotexnologiya insoniyatning global muammolarini hal qilishga hal qiluvchi hissa qo'shishi mumkin.
Biotexnologiya - bu tirik organizmlardan (yoki ularning tarkibiy qismlaridan) amaliy maqsadlarda foydalanish. Zamonaviy biotexnologiya haqida gapirganda, bunday ta'rif quyidagi so'zlar bilan to'ldiriladi: molekulyar biologiya yutuqlariga asoslangan. Agar bunday qo'shimcha kiritilmasa, "biotexnologiya" ta'rifi an'anaviy qishloq xo'jaligi, chorvachilik va mikroorganizmlardan foydalanadigan ko'plab oziq-ovqat sanoatini o'z ichiga oladi. Keyinchalik biotexnologiya turlaridan biriga, ya'ni tibbiyotda, kimyoda, energiya, yangi materiallar ishlab chiqarishda, atrof-muhitni muhofaza qilishda mutlaqo yangi yo'llarni ochadigan genetik injeneriyaga to'xtalamiz. Genetika muhandisligi - bu irsiyat moddasi - DNKni manipulyatsiya qilish texnologiyasi.
Bugungi kunda olimlar DNK molekulasini probirkaning kerakli joyidan kesib olishlari, uning alohida qismlarini ajratib olishlari va tozalashlari, ularni ikkita dezoksiribonukleotiddan sintez qilishlari va bunday parchalarni bir-biriga tikishlari mumkin. Bunday manipulyatsiyalar natijasi ilgari tabiatda mavjud bo'lmagan "gibrid" yoki rekombinant DNK molekulalaridir.
Gen muhandisligining tug'ilgan yili 1972 yil deb hisoblanadi, birinchi rekombinant replikatsiya AQShda Pol Berg laboratoriyasida in vitro olingan, ya'ni. Escherichia coli E.coli bakteriyalarida ko'payadi. Genetik injeneriyaning paydo bo'lishi molekulyar biologiyadagi fundamental kashfiyotlar tufayli mumkin bo'ldi.
60-yillarda olimlar genetik kodni dekodlashdi, ya'ni. oqsildagi har bir aminokislota DNKdagi nukleotidlar uchligi bilan kodlanganligini aniqladi. Ayniqsa, genetik kod butun tirik dunyo uchun universal bo'lishi juda muhimdir. Demak, butun dunyo bir tilda “gapiradi”. Agar "begona" DNK har qanday hujayraga o'tkazilsa, unda kodlangan ma'lumotni qabul qiluvchi hujayra to'g'ri qabul qiladi.
Bundan tashqari, transkripsiya, translatsiya va replikatsiyaning boshlanishi va tugashini aniqlaydigan maxsus DNK ketma-ketliklari mavjudligi aniqlandi. Ushbu tizimlarning deyarli barchasi, birinchi navbatda, bu signallar orasida joylashgan DNK ketma-ketligiga befarq. Aytish kerakki, signallarning o'zi turli organizmlarda farq qiladi. Aytilganlarning barchasidan kelib chiqadiki, agar biz ma'lum bir strukturaviy genni (masalan, odamni) olsak va uni in vitro bakteriya hujayrasi geniga xos bo'lgan signallar bilan ta'minlasak, u holda bakteriya hujayrasiga joylashtirilgan bunday tuzilma , inson oqsilini sintez qilish imkoniyatiga ega bo'ladi.
Genning asosiy xususiyati tabiatda hech qachon shakllanmagan DNK tuzilmalarini yaratish qobiliyatidir. Genetika muhandisligi tirik dunyoda mavjud bo'lgan to'siqni engib o'tdi, bu erda genetik almashinuv faqat bitta tur yoki organizmlarning yaqin turlari doirasida amalga oshiriladi. Bu genlarni bitta tirik organizmdan boshqasiga o'tkazish imkonini beradi. Ushbu yangi texnika yangi foydali xususiyatlarga ega mikroorganizmlar, o'simliklar va hayvonlarni yaratish uchun cheksiz istiqbollarni ochib berdi.Albatta, yovvoyi tabiatning to'siqlarini buzish potentsial xavf bilan to'la bo'lishi mumkin. Shuning uchun ham dunyoning barcha rivojlangan mamlakatlarida mehnat qoidalari, gen injeneriyasi faoliyatini tartibga soluvchi qonunlar mavjud. "Gen injeneriyasi faoliyati" to'g'risidagi qonun ham 1996 yil iyul oyida Rossiya Federatsiyasi parlamenti tomonidan qabul qilingan.
Biotexnologiyada yoki ilmiy tadqiqotlarda genetik muhandislik texnikasini qo'llashning barcha jihatlari haqida gapirish mumkin emas. Bu usulning imkoniyatlarini ko'rsatadigan bir nechta misollar.
Gen injeneriyasining eng muhim yo'nalishlaridan biri insonning biologik faol oqsillari bo'lgan yangi avlod dori vositalarini ishlab chiqarishdir. Shuni esda tutish kerakki, aksariyat hollarda inson oqsillari (shuningdek, boshqa hayvonlar) turlarga xosdir, ya'ni. insonni davolash uchun faqat inson oqsillari ishlatilishi mumkin. Natijada, inson oqsillarini kerakli miqdorda olish muammosi paydo bo'ladi.
Yuqoridagilar bilan bog'liq holda, interferonlarni olish tarixi qiziq. 1957 yilda ingliz olimlari Issaaks va Lindelman grippga chalingan sichqonlar boshqa, xavfliroq viruslar tomonidan yuqtirishga moyil emasligini aniqladilar. Kuzatilgan hodisani o'rganish natijasida hayvonlar va inson hujayralari virusli infektsiyaga javoban atrofdagi sog'lom hujayralarni virusli infektsiyaga chidamli qiladigan ba'zi moddalarni chiqaradi degan xulosaga keldi. Ushbu modda (yoki moddalar) interferon deb ataladi.
Keyingi 20 yil ichida intensiv tadqiqotlar olib borildi. Interferonlar 3 sinfga - alfa, betta va gamma ga tegishli oqsillar guruhlari ekanligi aniqlandi. Qon leykotsitlari interferon alfa, fibroblastlar betta va T-leykotsitlar gamma chiqaradi. . Interferonlar ajratilgan, tozalangan va virusga qarshi dorilar sifatida samarali ekanligi ko'rsatilgan. Bundan tashqari, bu oqsillar ko'p skleroz va saratonning ayrim turlarini davolashda samarali ekanligi isbotlangan. Interferonlarni qo'llashdagi yagona to'siq ularning past mavjudligi edi. Ular juda oz miqdorda sintez qilingan: ularning ishlab chiqarish manbai donorlik qon yoki inson hujayra madaniyati edi. Afsuski, bu manbalar interferonlarni dori-darmon talab qiladigan miqdorda olishga imkon bermadi.
1980-1985 yillarda butun dunyo bo'ylab bir nechta laboratoriyalarda, shu jumladan SSSRda interferonlarning sintezini aniqlaydigan inson genlari ajratilgan va bakteriyalarga kiritilgan. Bunday bakteriyalar inson interferonini sintez qilish qobiliyatiga ega bo'ldi. Ularning tez o'sishi, arzon ozuqaviy muhitdan foydalanishi va ko'p miqdorda protein sintezi juda muhimdir. 1 litr bakterial kulturadan 10 ming litrdan shuncha ko'p odam interferon alfasini ajratib olish mumkin. qon topshirdi. Olingan oqsil inson tanasida sintez qilingan interferon bilan mutlaqo bir xil. Albatta, genetik muhandislik yo'li bilan olingan interferonni bir hil holatga qadar tozalashning qiyin vazifasini hal qilish kerak edi.
Yana 4-6 yil preklinik va klinik sinovlarni o'tkazdi. Nihoyat, 1989-1990 yillarda. yangi dori paydo bo'ldi - inson interferon alfa; Rossiyada u "reaferon" nomi bilan ishlab chiqariladi. Ushbu ishi uchun bir guruh olimlar Lenin mukofoti bilan taqdirlangan.
Bugungi kunda bu o'tkir va surunkali shakllarda virusli gepatitga, gerpes, sovuqqa qarshi samarali bo'lgan deyarli yagona dori. Interferon saratonning ayrim turlarini davolashda ham qo'llaniladi. Chet elda 1994 yildan beri betta va gamma - inson interferonlarining preparatlari ishlab chiqarila boshlandi.
Tibbiyotda keng qo'llaniladigan rekombinant inson oqsillarining boshqa preparatlariga insulin, o'sish gormoni va eritropoetin kiradi. Cho'chqa go'shti insulini inson insulinidan faqat bitta aminokislota bilan farq qiladi. U 1926 yildan beri insulinga bog'liq diabet kasalligi bilan og'rigan odamlarni davolashda qo'llaniladi. O'sish gormoni va eritropoetin uchun, interferonlarga nisbatan, oqsil turlarining o'ziga xosligi qayd etilgan. Genetika muhandisligi ushbu oqsillarni tibbiyotda qo'llashning yangi imkoniyatlarini ochdi. O'sish gormoni nafaqat mittilikka qarshi kurashda, balki yaralarni davolashda, suyaklarni kesish uchun stimulyator sifatida ham keng qo'llaniladi. Hayvonlarning o'sish gormonlari qishloq xo'jaligida qo'llanila boshlandi (sigirlarning sut mahsuldorligini 15% ga oshirish, baliq o'sishini tezlashtirish). Eritropoetin gematopoetik stimulyator bo'lib, turli xil anemiyani davolashda qo'llaniladi.
Hozirgi vaqtda butun dunyo bo'ylab 30 dan ortiq genetik muhandislik vositalari tasdiqlangan va 200 dan ortig'i klinik tadqiqotlarning turli bosqichlarida. Hozirgi vaqtda farmatsevtika dori vositalari bozorining 20% ​​dan ortig'ini yangi biotexnologiya preparatlari tashkil etadi.
Rekombinant inson oqsillaridan foydalanish tubdan yangi terapiya hisoblanadi. Chetdan hech narsa kiritilmagan. Haqiqatan ham, agar u insulin yoki o'sish gormoni bo'lmasa, ular qo'shiladi (almashtirish terapiyasi). Tananing o'zi interferonlarning yordami bilan viruslarga qarshi kurashadi - odam unga oddiygina yordam beradi.
O'simliklarning genetik muhandisligi sohasida sezilarli yutuqlarga erishildi. Bu texnika probirkada o'simlik hujayralari va to'qimalarini o'stirish usullariga va alohida hujayralardan butun o'simlikni qayta tiklash imkoniyatiga asoslangan.
O'simliklarning genetik muhandisligi o'ziga xos muammolarga ega. Ulardan biri shundaki, o'simliklarning ko'plab foydali xususiyatlari bir emas, balki ko'plab genlar tomonidan kodlangan. Bu xususiyatlarni to'g'ridan-to'g'ri genetik yaxshilashni qiyinlashtiradi yoki imkonsiz qiladi. Sekin-asta yengib o'tilayotgan yana bir to'siq - bu ba'zi turlar, masalan, donli ekinlar orasida hujayralarni bir butun o'simlikka aylantirish va qayta tiklash qiyinligi. Eng yaxshi natijalar bitta genning o'tkazilishi o'simlikda foydali xususiyat paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin bo'lganda olinadi.
Cheklovlarga qaramay, ta'sirchan natijalarga erishildi: zararkunandalar, viruslar va qo'ziqorin kasalliklariga chidamli paxta, pomidor, tamaki va sholi navlari yaratildi. Qishloq xo'jaligida genetik muhandislik o'simliklarini qo'llash sohasida kashshof - AQSh. Bu yerda 1996-yilda paxta ekinlarining 20% ​​gacha genetik muhandislik yoʻli bilan oʻzgartirilgan urugʻlar yetishtirildi.
Genetik muhandislik (hozirda ular transgen deb ataladi) hayvonlarni yaratish transgen o'simliklarni yaratish bilan bir xil fundamental qiyinchiliklarga ega, ya'ni: iqtisodiy jihatdan qimmatli xususiyatlarni belgilovchi genlarning ko'pligi. Biroq, transgen hayvonlarni - biologik faol oqsillarni ishlab chiqaruvchilarni yaratish bilan bog'liq jadal rivojlanayotgan soha mavjud.
Yuqori organizmlarda o'ziga xos genlar ma'lum to'qimalarda oqsillarni ishlab chiqarishni kodlaydi. Barcha genlar har bir hujayrada mavjud bo'lsa-da, ulardan faqat bir nechtasi maxsus hujayralarda ishlaydi va bu to'qimalarning o'ziga xosligini belgilaydi. Misol tariqasida sut bezlarida sut oqsillari (kozein, laktalbumin) ishlab chiqarilishi mumkin. Kazein kabi tartibga soluvchi ketma-ketliklar uchun zarur bo'lgan genni almashtirish va sutda begona proteinni olish mumkin. Shu bilan birga, hayvon o'zini normal his qilishi juda muhim, chunki begona gen faqat laktatsiya davrida ishlaydi.
Dunyoda allaqachon yuzlab transgen qo'y va echkilar mavjud bo'lib, ular sutda 1 litr sut uchun o'nlab milligrammdan bir necha grammgacha biologik faol inson oqsillarini ishlab chiqaradi. Ushbu ishlab chiqarish usuli iqtisodiy jihatdan foydali va ekologik jihatdan toza, garchi u genetik jihatdan yaratilgan mikroorganizmlarni yaratishga nisbatan transgen hayvonlarni yaratish uchun olimlardan ko'proq kuch va vaqt talab qiladi.
Transgen hayvonlarning suti bilan siz nafaqat dori-darmonlarni olishingiz mumkin. Ma'lumki, yuqori sifatli pishloq ishlab chiqarish uchun sutni siqib chiqaradigan ferment - rennin kerak. Bu ferment sutli buzoqlarning oshqozonidan olinadi. Bu qimmat va har doim ham mavjud emas. Nihoyat, genetik muhandislar mikrobiologik sintez orqali ushbu qimmatli oqsilni ishlab chiqarish uchun xamirturushni yaratdilar.
Gen injeneriyasining navbatdagi bosqichi sutdagi ximozinni sintez qiluvchi transgen qo‘ylarni yaratishdir. Rossiyadagi qo'ylarimizning kichik podasi Moskva yaqinidagi Lenin tepaliklarida joylashgan. Bu qoʻylar sutda 300 mg/l gacha ferment sintez qiladi. Pishloq tayyorlash jarayoni uchun oqsilni ajratib bo'lmaydi, faqat sutning bir qismi sifatida ishlatiladi.
Biotexnologiyani bugungi kunda butunlay kimyoga tegishli bo'lgan sohalarga kengaytirish mumkin. Bular biokataliz (kimyoviy kataliz o'rniga) va yangi materiallar. Sanoatda muvaffaqiyatli amalga oshirilayotgan biokataliz jarayonlaridan biri akrilonitrildan akrilamid ishlab chiqarishdir.
CH2=CH-CN -> CH2=CH-C=0
Akrilamid suv va oqava suvlarni tozalash, qazib olish, sharbat va vinolarni tozalash, bo'yoq tayyorlash va boshqalarda keng qo'llaniladigan polimerlar va sopolimerlarni ishlab chiqarish uchun boshlang'ich monomer bo'lib xizmat qiladi.
Yaqin vaqtgacha nitril gidrolizi 105 C da sulfat kislota ishtirokida olib borildi. Jarayon tugagandan so'ng, sulfat kislota ammiak bilan zararsizlantirildi. Ko'p miqdorda ammoniy sulfat oxir-oqibat daryolarga tushdi. Energiya xarajatlari yuqori edi, asbob-uskunalar tezda eskirdi va akrilamidning sifati ko'p narsani talab qildi.
1987 yilda sanoat mikroorganizmlari genetikasi va seleksiyasi instituti olimlari institutning Saratov filialidagi hamkasblari bilan birgalikda tabiatda akrilonitrilni akrilamidga aylantira oladigan mikroorganizmlarni izlay boshladilar.Bunday mikroorganizmlar topildi. Bir qator manipulyatsiyalardan so'ng, akrilonitrilning o'zgarishi uchun mas'ul bo'lgan nitril gidratazani 10 ming marta ko'proq sintez qiladigan mikroorganizmlar olindi.
Olimlar erishgan yutuqlar amaliyotga tatbiq etilmoqda. Antibiotiklar ishlab chiqaruvchi zavodlardan birida biokatalizator ishlab chiqarish yo'lga qo'yildi; zarur mikroorganizmlar va yana 3 ta zavodda akrilamidni biokatalitik ishlab chiqarish jarayoni amalga oshirildi. Jarayon xona bosimi va haroratida amalga oshiriladi, shuning uchun u juda energiya talab qilmaydi. Jarayonda deyarli chiqindi yo'q, ekologik toza. Yangi usul bilan olingan akrilamid yuqori tozalikka ega, bu muhim ahamiyatga ega, chunki uning katta qismi keyinchalik poliakrilamidga polimerlanadi va polimerning sifati monomerning tozaligiga juda bog'liq.
Yana bir misol biokatalizga emas, balki biomateriallarga tegishli. Olimlar uzoq vaqtdan beri o'rgimchak to'rlarini to'qadigan materialning juda qimmatli mexanik xususiyatlariga e'tibor qaratishgan.
Gossamer inson sochidan taxminan 100 marta yupqaroq, bu material paxtadan yumshoqroq, po'latdan kuchliroq, o'ziga xos elastiklikka ega, harorat o'zgarganda amalda o'z xususiyatlarini o'zgartirmaydi, material ko'plab amaliy maqsadlar uchun ideal: parashyut simi , tana zirhlari va boshqalar. Savol shundaki, katta hajmdagi internetni qayerdan maqbul narxda olsam bo'ladi?
Genetik muhandislik yordamga keldi. Olimlar o'rgimchak to'ri oqsillarini sintez qilish uchun mas'ul bo'lgan genlarni ajratib olishdi va ularni mikroorganizmlarga o'tkazishdi. 1995 yilda amerikalik tadqiqotchilar kerakli protein haqiqatda mikroorganizmlarda sintez qilinganligini xabar qilishdi. Bu yangi materialning sanoat mikrobiologik sinteziga yo'l ochadi.
Odatda, mikroorganizmlarning ko'payishi uchun arzon kraxmal, pekmez va boshqa qishloq xo'jaligi mahsulotlari ishlatiladi, ya'ni. qayta tiklanadigan xom ashyo.
Shuni ta'kidlash kerak. Bakteriyalar iplarni emas, balki o'rgimchaklar kabi amorf oqsilni sintez qiladi. Ip o'rgimchak oqsilni bezlarining ko'krak qafasidan siqib chiqarganda hosil bo'ladi. Amorf oqsilni juda nozik teshiklardan o'tkazish orqali bu jarayonni taqlid qilish texnik jihatdan mumkin. Mikrobiologik oqsildan birinchi iplar allaqachon olingan. Proteinning aminokislotalar ketma-ketligiga ba'zi o'zgarishlar kiritish orqali vebning ajoyib sifatlarini yaxshilash uchun haqiqiy imkoniyat mavjud.
Keltirilgan misollar genetik muhandislikni qo'llashning barcha amaliy jihatlarini qamrab olmaydi. Biz energetika, atrof-muhitni muhofaza qilish, tog'-kon sanoati, mikrobiologiya sanoati masalalariga, shuningdek, juda muhim masala - molekulyar biologiyaning o'zi rivojlanishida gen injeneriyasining o'rni haqida gapirmadik.
Allaqachon boshlangan yangi “Yashil inqilob” pestitsidlar va kelajakda azotli o‘g‘itlarga muhtoj bo‘lmagan o‘simliklarni ishlab chiqaradi. Foydalanishni tugatish
Kimyoviy pestitsidlar atrof-muhit holatini keskin yaxshilaydi, ularni ishlab chiqarish uchun neft va gaz tannarxini kamaytiradi (3 foizga). Yangi materiallar, yangi dori-darmonlar, yuqori mahsuldor hayvonlar, yangi oziq-ovqat mahsulotlari bo'ladi.
AQSh Kongressi ekspertlarining fikricha, “biotexnologiya XXI asrda odamlarning turmush tarzini eng katta darajada o‘zgartiradi”.
2.2. Genetika muhandisligi
Bugungi kunda genetik jihatdan o'zgartirilgan bir necha yuzlab oziq-ovqatlar mavjud. Bir necha yillar davomida ular dunyoning aksariyat mamlakatlarida millionlab odamlar tomonidan ishlatilgan. Bunday texnologiyalardan McDonalds tarmog'i orqali sotiladigan mahsulotlarni olish uchun foydalanilganligi haqida dalillar mavjud. Unilever, Nestle, Danon va boshqalar kabi ko'plab yirik konsernlar o'z mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun genetik muhandislik mahsulotlaridan foydalanadilar va ularni dunyoning ko'plab mamlakatlariga eksport qiladilar. Ammo ko'pgina mamlakatlarda bunday mahsulotlarning qadoqlarida "Genetik modifikatsiyalangan mahsulotdan ishlab chiqarilgan" yozuvi bo'lishi kerak.
Ba'zilarning fikricha, olimlar o'simlik yoki hayvonning gen kodiga o'zgartirish kiritish orqali tabiatning o'zi bilan bir xil ishlarni qilmoqdalar. Bakteriyalardan tortib to odamgacha bo'lgan mutlaqo barcha tirik organizmlar mutatsiyalar va tabiiy tanlanish natijasidir.
Misol. Har qanday o'simlik bir necha ming urug'ni tashladi va ular unib chiqdi. Minglab paydo bo'lgan nihollar orasida ba'zilari ota-onadan mutlaqo farq qiladi, ya'ni ular mutant bo'lib chiqadi. Agar o'zgarishlar o'simlik uchun zararli bo'lsa, u o'ladi, lekin foydali bo'lsa, u ko'proq moslashgan va mukammal avlod beradi va shu tarzda yangi turdagi o'simlik paydo bo'lishi mumkin. Ammo agar tabiat yangi turlarning paydo bo'lishi uchun yuzlab yoki ming yillar kerak bo'lsa, olimlar bu jarayonni bir necha yil ichida ishlab chiqaradilar. Asosiy farq yo'q.
Eng keng tarqalganlari soya, makkajo'xori, moyli raps va paxta. Ba'zi mamlakatlarda transgen pomidor, guruch, qovoq etishtirish uchun ruxsat berilgan. Tajribalar kungaboqar, qand lavlagi, tamaki, uzum, daraxtlar va boshqalarda o‘tkazilmoqda. Transgenlarni yetishtirishga ruxsat berilmagan mamlakatlarda dala sinovlari o‘tkazilmoqda. Ko'pincha, madaniy o'simliklar gerbitsidlar, hasharotlar yoki viruslarga qarshilik ko'rsatadi. Gerbitsidlarga chidamlilik "tanlangan" o'simlikka kimyoviy moddalarning aks holda o'ldiradigan dozalariga qarshi immunitetga ega bo'lishga imkon beradi. Natijada dala barcha keraksiz oʻsimliklardan tozalanadi, yaʼni begona oʻtlardan tozalanadi va gerbitsidlarga chidamli yoki bardoshli (tolerant) ekinlar omon qoladi. Ko'pincha, bunday o'simliklarning urug'larini sotadigan kompaniya to'plamdagi tegishli gerbitsidlarni taklif qiladi. Hasharotlarga chidamli flora chinakam qo'rqmas bo'lib qoladi: masalan, kartoshka bargini yeyayotgan yengilmas Kolorado kartoshka qo'ng'izi o'ladi. Deyarli barcha bunday o'simliklarda tabiiy toksin, tuproq bakteriyasi Bacillus thuringiensis uchun o'rnatilgan gen mavjud. O'simlik xuddi shu virusdan olingan o'rnatilgan gen tufayli virusga qarshilikka ega bo'ladi.
Transgenlarning asosiy qismi AQSh, Kanada, Argentina, Xitoyda, kamroq - boshqa mamlakatlarda etishtiriladi. Yevropa bundan juda xavotirda. Nima yeyayotganini bilmoqchi bo‘lgan jamoatchilik va iste’molchi tashkilotlarining bosimi ostida ayrim mamlakatlarda (Avstriya, Fransiya, Gretsiya, Buyuk Britaniya, Lyuksemburg) bunday mahsulotlarni olib kirishga moratoriy joriy etildi. Boshqalar GM oziq-ovqatlari uchun qattiq etiketlash talablarini qabul qildilar.
Avstriya va Lyuksemburg gen mutantlarini ishlab chiqarishni taqiqladi va qo'llarida qora bayroqlar va plakatlar ostida yunon fermerlari Markaziy Gretsiyadagi Boeotia dalalariga bostirib kirishdi va Britaniyaning Zeneka firmasi pomidor bilan tajriba o'tkazgan plantatsiyalarni vayron qilishdi. 1300 ta ingliz maktablari o‘z menyularidan transgen o‘simliklari bo‘lgan oziq-ovqatlarni olib tashladilar, Fransiya esa chet el genlari bo‘lgan har qanday yangi mahsulotlarni sotishni ma’qullashda juda istaksiz va sekin. Evropa Ittifoqida faqat uchta turdagi genetik modifikatsiyalangan o'simliklar, aniqrog'i, uch xil makkajo'xori ruxsat etiladi.
Soya Rossiyada hozirgacha foydalanishga ruxsat berilgan yagona transgen ekin hisoblanadi. Yo'lda - transgen kartoshka, makkajo'xori va qand lavlagi.
Agar 1996 yilda dunyoda 1,8 million gektar transgen ekinlar ekilgan bo'lsa, 1999 yilda deyarli 40 million gektar maydon egallangan. 2001 yilda esa, prognozlarga ko'ra, kamida 60 mln. Bu rasmiy ma'lumot bermaydigan Xitoyni hisobga olmaganda, bir millionga yaqin xitoylik fermerlar 35 million gektarga yaqin maydonda transgen paxta yetishtirishi taxmin qilinmoqda.
Birinchi sun'iy o'zgartirilgan mahsulot pomidor edi. Uning yangi xususiyati 12 daraja haroratda oylar davomida pishmagan holda yotish qobiliyati edi. Ammo bunday pomidor issiqqa qo'yilsa, u bir necha soat ichida pishib etiladi.
Amerikaning Origen Therapeutics va Embrex kompaniyalari klonlangan tovuqlarni ommaviy ishlab chiqarishni rejalashtirmoqda. Butun ishning ma'nosi ravshan: ozgina ovqatlanadigan, tez o'sadigan va kasal bo'lmaydigan bitta semiz qushni ko'paytirish g'ayrioddiy daromadli biznesga o'xshaydi. Loyihaga 4,7 million dollar ajratgan Milliy Fan va Texnologiya Instituti tomonidan qo‘llab-quvvatlanayotgan tadqiqot allaqachon aniq natijalarni berdi. Klonlash texnologiyasi odatdagi shaklda donor hujayra yadrosini tuxumga o'tkazish va surrogat onaga implantatsiya qilishni o'z ichiga oladi, qushlar uchun qo'llanilmaydi, chunki ma'lumki, ularning embrionlari bachadonda rivojlanmaydi, lekin qobiqda. Tovuqlarning genetik nusxalari boshqacha tarzda yaratilgan. Olimlar donor embrion ildiz hujayralarini ajratib oladi va ko'paytiradi, ulardan embrion o'sishi bilan barcha to'qimalar rivojlanadi. Keyin bu hujayralar oddiy tuxumga joylashtiriladi. To'g'ridan-to'g'ri aytganda, bu tarzda olingan tovuq genetik nusxa emas, balki "ximera", chunki donor hujayralar bilan bir qatorda tuxumda bo'lgan qarindoshlari ham mavjud. Biroq, olimlar donor hujayralarning 95% dan ortig'iga erishdilar va hatto 100% klonni yaratdilar. Bunday tovuqlarni ommaviy ishlab chiqarish uchun soatiga 50 000 dona tuxum yuborishga qodir bo'lgan maxsus mashinalardan foydalanish rejalashtirilgan.
Amerikaliklar qulupnay, lolalar uchun o'zgarishlar qildi. Qovurilganda yog'ni kamroq singdiradigan turli xil kartoshka ishlab chiqilgan. Shuningdek, ular qutilarga qadoqlashni osonlashtirish uchun tez orada kub shaklidagi bahaybat pomidor olishni rejalashtirmoqda. Shveytsariyaliklar zararkunandalarga qarshi o'z zaharini chiqaradigan makkajo'xori etishtirishni boshladilar.
Sovuqqa chidamliligini oshirish uchun Shimoliy Amerika yassi baliq geni implantatsiya qilingan pomidor - "gilli pomidor" yaratildi. Aytgancha, "Frankenshteyn nonushtasi" laqabini olgan sabzavot va baliqning bu gibridi edi.
Moskva Kartoshkachilik instituti immunitetni yaxshilaydigan inson qoni interferonli kartoshka ishlab chiqaradi. Chorvachilik instituti esa sutida pishloq ishlab chiqarish uchun zarur bo‘lgan shirdon bo‘lgan qo‘yga patent oldi. Mutaxassislarning ta'kidlashicha, yangi pishloq ishlab chiqarish texnologiyasi bilan butun Rossiyani pishloq bilan ta'minlash uchun atigi 200 qo'y etarli bo'ladi.
Bugungi kunda olimlar fermerlarga SOS signalini jo‘natadigan, suv yetishmaganda yoki kasallikning dastlabki belgilari paydo bo‘lganda porlashi mumkin bo‘lgan “aqlli o‘simliklar” yaratish ustida ishlamoqda. Atrof-muhitga tushganda parchalanib ketadigan plastmassa yaratish bo'yicha ishlar qizg'in davom etmoqda - bakterial genlar moyli o'simliklarga kiritilib, bu biologik parchalanadigan plastmassani to'g'ridan-to'g'ri dalalarda etishtirishga imkon beradi. Yaqinda amerikaliklar oddiy g‘o‘zaning gen tuzilishiga ko‘k gulli o‘simliklarning genlarini qo‘shishga muvaffaq bo‘lganliklarini e’lon qilishdi. Daniy bozorida inqilob qilish uchun haqiqiy imkoniyat bor - bo'yash sanoati zaharli oqava suvlarni atrof-muhitga tashlashni to'xtatadi. Ushbu texnologiya 2005 yilda ishlab chiqariladi.
Tajribalar boshqa sohada - hidlar sohasida olib borilmoqda. Ba'zilar atirgulning hidini yoqtirmaydi, chunki uni juda xiralashgan deb hisoblaydi - bunday odamlar uchun siz limon bilan xushbo'y atirgullarni o'stirishingiz mumkin. Siz hatto Calvin Kline parfyumining hidini chiqaradigan atirgulni etishtirishingiz mumkin - hid uchun mas'ul bo'lgan genlar bilan manipulyatsiyalar har qanday hidli o'simliklarni ko'paytirishga imkon beradi.
1. Demograf olimlarning fikricha, yaqin yigirma yil ichida dunyo aholisi ikki barobar ortadi. Zamonaviy qishloq xo'jaligi ekinlari va qishloq xo'jaligi texnologiyalaridan foydalangan holda, bunday sonli odamlarni boqish shunchaki imkonsiz bo'ladi. Shunday ekan, endi eng kam yo‘qotishlar bilan qishloq xo‘jaligi ekinlari hosildorligini ikki baravar oshirish haqida o‘ylash vaqti keldi. Yigirma yillik davr an'anaviy naslchilik uchun juda qisqa bo'lganligi sababli, o'simliklarning genetik kodida mexanik modifikatsiya mavjud. Siz, masalan, hasharotlar zararkunandalariga qarshilik uchun genni qo'shishingiz yoki o'simlikni ko'proq hosil qilishingiz mumkin. Bu transgenetikaning asosiy argumentidir.
2. Genetika injeneriyasi yordamida genetik modifikatsiyalangan mahsulotlar tarkibidagi foydali moddalar va vitaminlar miqdorini “sof” navlarga nisbatan oshirish mumkin. Misol uchun, siz guruchga A vitaminini "qo'shishingiz" mumkin, uni odamlarda etishmaydigan hududlarda etishtirish mumkin.
3. Qishloq xo‘jaligi mahsulotlarini ekish uchun maydonlarni qurg‘oqchilik va sovuq kabi ekstremal sharoitlarga moslashtirish orqali sezilarli darajada kengaytirish mumkin.
4. O'simliklarning genetik modifikatsiyasi orqali pestitsidlar va gerbitsidlar bilan dalada ishlov berish intensivligini sezilarli darajada kamaytirish mumkin. Buning yorqin misoli, makkajo'xori genomiga tuproq bakteriyasi Bacillus thuringiensis genining kiritilishi bo'lib, u allaqachon o'simlikni Bt-toksin deb ataladigan o'z himoyasi bilan ta'minlaydi va genetiklarning fikriga ko'ra, qo'shimcha qiladi. qayta ishlash ma'nosiz.
5. Genetik modifikatsiyalangan oziq-ovqatlarga dorivor xususiyatlar berilishi mumkin. Olimlar allaqachon analgin o'z ichiga olgan banan va gepatit B ga qarshi vaktsina ishlab chiqaradigan salat yaratishga muvaffaq bo'lishdi.
6. Genetik modifikatsiyalangan o‘simliklardan olingan oziq-ovqat arzonroq va mazali bo‘lishi mumkin.
7. O'zgartirilgan turlar ba'zi ekologik muammolarni hal qilishga yordam beradi. Sanoat chiqindilari bilan ifloslangan tuproqdan rux, kobalt, kadmiy, nikel va boshqa metallarni samarali singdiruvchi zavodlar ishlab chiqilmoqda.
8. Genetika muhandisligi hayot sifatini yaxshilaydi, ehtimol uni sezilarli darajada uzaytiradi; organizmning qarishi uchun mas'ul bo'lgan genlarni topish va ularni qayta tiklashga umid bor.
XULOSA
Abstraktda juda qiziqarli mavzu - genetika, genetik muhandislik va biotexnologiya ko'rib chiqildi.
Shunday qilib, genetika inson hayotida muhim o'rin tutadi. Aynan u insonning patologik va ijobiy xususiyatlarini meros qilib olish mexanizmlarini tushuntiradi. Demak, odamning jinsi bekkrossing printsipiga ko'ra meros bo'lib qolgan Mendel xususiyatidir.
Ayollarda jins geterogametik (XY), erkaklarda esa gomogametikdir. G.Mendel qonunlariga bo'ysunuvchi belgilar orasida bog'langan holda meros bo'lib o'tadigan belgilar mavjud. Biroq, bog'lanish ko'pincha to'liq bo'lmaydi, buning sababi katta biologik ahamiyatga ega bo'lgan kesishishdir - kombinativ o'zgaruvchanlik asosida.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI
1. F.Antala, J.Kaiger, Zamonaviy genetika, Moskva, Mir, 199, 1-jild.
2. S.G. Inge-Vechtomov, Genetika seleksiya asoslari bilan, Moskva, Oliy maktab, 1989 yil.
3. N.P. Dubinin, Umumiy genetika, Moskva, Nauka, 1970.
4. BME, Moskva, "Sovet ensiklopediyasi", 1962, T.25.
5. N. Green, Biologiya, Moskva, Mir, 1993 yil.
6. A.P. Pekov, Biologiya va umumiy genetika, Moskva, Rossiya xalqlar do'stligi universiteti nashriyoti, 1994 yil.
7. M.E. Lobashev, Genetika, Leningrad, Leningrad universiteti nashriyoti, 1967 yil.
8. V.N. Yarygin, Biologiya, Moskva, "Tibbiyot", 1985 yil.
9. F. Kibernshtern, Genlar va genetika, Moskva, paragraf, 1995 yil.
10. V.P. Balashov, T.N. Shevorokova, Tibbiy genetika bo'yicha topshiriqlar kitobi, Saransk, Mordoviya universiteti nashriyoti, 1998 yil.
Biologiya juda katta hajmli fan bo‘lib, u har bir tirik mavjudot hayotining barcha jabhalarini, uning organizm ichidagi mikro tuzilmalarining tuzilishidan tortib, tashqi muhit va makon bilan aloqasigacha bo‘lgan barcha jabhalarini qamrab oladi. Shuning uchun bu fanda juda ko'p bo'limlar mavjud. Biroq, bugungi kunda eng yosh, ammo istiqbolli va alohida ahamiyatga ega bo'lganlardan biri genetikadir. U boshqalarga qaraganda kechroq paydo bo'lgan, lekin o'z maqsadlari, vazifalari va o'rganish ob'ektiga ega bo'lgan eng dolzarb, muhim va katta hajmli fanga aylana oldi. Genetikaning rivojlanish tarixi va biologiyaning bu sohasi nima ekanligini ko'rib chiqing.
Genetika: o'rganish predmeti va ob'ekti
Fan o'z nomini faqat 1906 yilda ingliz Batsonning taklifiga binoan oldi. Unga quyidagicha ta'rif berish mumkin: bu irsiyat mexanizmlarini, uning turli tipdagi tirik mavjudotlardagi o'zgaruvchanligini o'rganadigan fan. Binobarin, genetika fanining asosiy maqsadi irsiy belgilarning uzatilishiga mas'ul bo'lgan tuzilmalarning tuzilishini yoritib berish va bu jarayonning mohiyatini o'rganishdir.
O'rganish ob'ektlari quyidagilardir:
o'simliklar;
hayvonlar;
bakteriyalar;
qo'ziqorinlar;
Inson.
Shunday qilib, u vakillarning hech birini unutmasdan, tirik tabiatning barcha shohliklarini diqqat bilan qamrab oladi. Biroq, bugungi kunga kelib, bir hujayrali protozoalarni tadqiq qilish maksimal darajada yo'lga qo'yildi, genetika bo'yicha barcha tajribalar ularda, shuningdek bakteriyalarda o'tkazildi.
Hozirda mavjud natijalarga erishish uchun genetikaning rivojlanish tarixi uzoq va mashaqqatli yo'lni bosib o'tdi. Turli davrlarda u intensiv rivojlanishga yoki butunlay unutishga duchor bo'lgan. Biroq, oxir-oqibat, u biologik fanlarning butun oilasi orasida munosib o'rin oldi.

Genetikaning rivojlanish tarixi qisqacha
Ko'rib chiqilayotgan biologiya bo'limining shakllanishidagi asosiy bosqichlarni tavsiflash uchun unchalik uzoq bo'lmagan o'tmishga murojaat qilish kerak. Axir, genetika 19-asrdan kelib chiqqan. Va mutlaqo alohida fan sifatida rasmiy tug'ilgan sanasi 1900 yil.
Aytgancha, agar biz kelib chiqishi haqida gapiradigan bo'lsak, unda o'simliklarni ko'paytirish, hayvonlarni juda uzoq vaqt kesib o'tish urinishlariga e'tibor qaratishimiz kerak. Axir bu ishni XV asrda dehqonlar va chorvadorlar qilgan. Bu ilmiy nuqtai nazardan emas, balki sodir bo'ldi.
"Genetikaning rivojlanish tarixi" jadvali uning shakllanishining asosiy tarixiy momentlarini o'zlashtirishga yordam beradi.

Rivojlanish davri	Katta kashfiyotlar	Olimlar
Dastlabki (19-asrning ikkinchi yarmi)	O'simliklar sohasidagi gibridologik tadqiqotlar (no'xat turlari misolida avlodlarni o'rganish)	Gregori Mendel (1866)
	Jinsiy ko'payishni o'rganish jarayonining kashfiyoti va uning xususiyatlarni aniqlash va ota-onadan naslga o'tkazishdagi ahamiyati.	Strasburger, Gorojankin, Xertvig, Van Benevin, Flemming, Chistyakov, Valdeyr va boshqalar (1878-1883)
O'rta (XX asr boshlari - o'rtalari)	Agar butun tarixiy davrni hisobga oladigan bo'lsak, bu genetik tadqiqotlar rivojlanishining eng jadal o'sish davri. Hujayra, uning ma'nosi va ishlash mexanizmlari, DNK tuzilishini ochish, rivojlanish va kesishish, genetikaning barcha nazariy asoslarini qo'yish sohasidagi bir qator kashfiyotlar aynan shu davrga to'g'ri keladi.	Dunyo bo'ylab ko'plab mahalliy olimlar va genetiklar: Tomas Morgan, Navashin, Serebryakov, Vavilov, de Vries, Korrens, Uotson va Krik, Shleyden, Shvann va boshqalar.
Zamonaviy davr (XX asrning ikkinchi yarmidan hozirgi kungacha)	Bu davr tirik mavjudotlarning mikro tuzilmalari sohasidagi bir qator kashfiyotlar bilan tavsiflanadi: DNK, RNK, oqsil, fermentlar, gormonlar va boshqalarning tuzilishini batafsil o'rganish. Belgilarni kodlashning chuqur mexanizmlari va meros orqali uzatilishi, genetik kod va uning dekodlanishi, tarjima, transkripsiya, replikatsiya mexanizmlari va boshqalarni yoritish. Yordamchi genetik fanlar katta ahamiyatga ega bo'lib, ularning ko'pchiligi shu davrda shakllangan.	V. Elving, Noden va boshqalar

Yuqoridagi jadvalda genetikaning rivojlanish tarixi qisqacha ko'rsatilgan. Keyinchalik, biz turli davrlarning asosiy kashfiyotlarini batafsil ko'rib chiqamiz.
19-asrning asosiy kashfiyoti
Bu davrning asosiy ishlari turli mamlakatlardan kelgan uchta olimning ishi edi:
Gollandiyada G. de Vries - turli avlod duragaylarida belgilarning irsiylanishini o'rganish;
Germaniyada K. Korrens makkajo'xori bilan xuddi shunday qildi;
Avstriyada K. Chermak - no'xat ekish bo'yicha Mendel tajribalarini takrorladi.
Bu kashfiyotlarning barchasi Gregori Mendelning bundan 35 yil avval yozilgan, ko‘p yillik izlanishlar olib borgan va barcha natijalarini ilmiy maqolalarda qayd etgan asarlariga asoslangan edi. Biroq, bu ma'lumotlar uning zamondoshlari orasida qiziqish uyg'otmadi.
Xuddi shu davrda genetikaning rivojlanish tarixida odam va hayvonlarning jinsiy hujayralarini o'rganish bo'yicha bir qator kashfiyotlar mavjud. Irsiy bo'lgan ba'zi xususiyatlar o'zgarmasligi isbotlangan. Boshqalar har bir organizm uchun individualdir va atrof-muhit sharoitlariga moslashish natijasidir. Ish Strasburger, Chistyakov, Flemming va boshqalar tomonidan amalga oshirildi.

XX asrda fanning rivojlanishi
Rasmiy tug'ilgan sana hisoblanganligi sababli, genetika rivojlanish tarixi XX asrda yaratilgan bo'lsa, ajablanarli emas. Bu vaqtga kelib yaratilgan tadqiqotlar asta-sekin, lekin shubhasiz ajoyib natijalarga erishishga imkon beradi.
Texnologiyaning so'nggi yutuqlarini yaratish mikro tuzilmalarni ko'rib chiqishga imkon beradi - bu rivojlanishda genetikani yanada rivojlantiradi. Ha, biz o'rnatdik:
DNK va RNK tuzilmalari;
ularning sintezi va takrorlanishi mexanizmlari;
oqsil molekulasi;
meros va konsolidatsiya xususiyatlari;
xromosomalardagi individual belgilarning lokalizatsiyasi;
mutatsiyalar va ularning namoyon bo'lishi;
hujayraning genetik apparatini boshqarishga kirish.
Ehtimol, bu davrning eng muhim kashfiyotlaridan biri DNKning dekodlanishi edi. Bu 1953 yilda Uotson va Krik tomonidan qilingan. 1941 yilda belgilar oqsil molekulalarida kodlanganligi isbotlangan. 1944 yildan 1970 yilgacha DNK va RNK tuzilishi, replikatsiyasi va ahamiyati sohasida maksimal kashfiyotlar qilindi.

Zamonaviy genetika
Hozirgi bosqichda genetikaning fan sifatida rivojlanish tarixi uning turli yo`nalishlarining kuchayib borishida namoyon bo`lmoqda. Axir, bugungi kunda quyidagilar mavjud:
molekulyar genetika;
tibbiy;
aholi;
radiatsiya va boshqalar.
20-asrning ikkinchi yarmi va 21-asrning boshlari ko'rib chiqilayotgan fan uchun genomik davr hisoblanadi. Axir, zamonaviy olimlar tananing butun genetik apparatiga to'g'ridan-to'g'ri aralashib, uni to'g'ri yo'nalishda o'zgartirishni o'rganadilar, u erda sodir bo'lgan jarayonlarni nazorat qiladilar, patologik ko'rinishlarni kamaytiradi, ularni kurtakda to'xtatadi.

Rossiyada genetikaning rivojlanish tarixi
Mamlakatimizda ushbu fan o'zining jadal rivojlanishini faqat 20-asrning ikkinchi yarmida boshladi. Gap shundaki, uzoq vaqt davomida turg'unlik davri bo'lgan. Bular Stalin va Xrushchevning hukmronliklari. Aynan shu tarixiy davrda ilmiy doiralarda bo'linish sodir bo'ldi. Hokimiyatga ega bo'lgan T. D. Lisenko genetika sohasidagi barcha tadqiqotlar haqiqiy emasligini e'lon qildi. Va uning o'zi umuman fan emas. Stalindan yordam so'rab, u o'sha davrning barcha mashhur genetiklarini o'limga yubordi. Ular orasida:
Vavilov;
Serebrovskiy;
Koltsov;
Chetverikov va boshqalar.
Ko'pchilik o'limdan qochish va tadqiqotni davom ettirish uchun Lisenkoning talablariga moslashishga majbur bo'ldi. Ba'zilari AQSh va boshqa mamlakatlarga hijrat qilishgan.
Faqat Xrushchev ketganidan keyin Rossiyada genetika rivojlanish va intensiv o'sishda erkinlik oldi.

Mahalliy genetik olimlar
Ko'rib chiqilayotgan fan faxrlanishi mumkin bo'lgan eng muhim kashfiyotlar bizning yurtdoshlarimiz tomonidan amalga oshirilgan kashfiyotlardir. Rossiyada genetikaning rivojlanish tarixi quyidagi nomlar bilan bog'liq:
Nikolay Ivanovich Vavilov (o'simliklar immuniteti haqidagi ta'limot va boshqalar);
Nikolay Konstantinovich Koltsov (kimyoviy mutagenez);
N. V. Timofeev-Resovskiy (radiatsiya genetikasi asoschisi);
V. V. Saxarov (mutatsiyalar tabiati);
M. E. Lobashev (genetika bo'yicha qo'llanmalar muallifi);
A. S. Serebrovskiy;
K. A. Timiryazev;
N. P. Dubinin va boshqalar.
Ushbu ro'yxatni uzoq vaqt davom ettirish mumkin, chunki har doim rus aqli bilimning barcha sohalarida va ilmiy sohalarida buyuk edi.
Fan yo'nalishlari: tibbiy genetika
Tibbiyot genetikasining rivojlanish tarixi umumiy fandan ancha oldin paydo bo'lgan. Axir, XV-XVIII asrlarda bunday kasalliklarning merosxo'rlik hodisalari:
polidaktiliya;
gemofiliya;
progressiv xorea;
epilepsiya va boshqalar.
Nasllarning salomatligi va normal rivojlanishini saqlashda qarindosh-urug'larning salbiy roli aniqlandi. Bugungi kunda genetikaning ushbu bo'limi tibbiyotning juda muhim sohasidir. Axir, u homilaning embrion rivojlanish bosqichida ham namoyon bo'lishni nazorat qilish va ko'plab genetik mutatsiyalarni to'xtatish imkonini beradi.

inson genetikasi
Rivojlanish tarixi umumiy genetikaga qaraganda ancha keyinroq paydo bo'ladi. Axir, eng zamonaviy texnik qurilmalar va tadqiqot usullaridan foydalangan holda odamlarning xromosoma apparati ichiga qarash mumkin bo'ldi.
Inson, birinchi navbatda, tibbiyot nuqtai nazaridan genetika ob'ektiga aylandi. Biroq, belgilarning irsiylanishi va uzatilishining asosiy mexanizmlari, ularning fiksatsiyasi va odamlar uchun naslda namoyon bo'lishi hayvonlarnikidan farq qilmaydi. Shuning uchun odamni tadqiqot ob'ekti sifatida ishlatish shart emas.