Genlarning filogenetik shajarasini o`rganilish tarixi

ADABIYOTLAR TAHLILI
O’tgan asrning 50 yillaridan keyingi davrida, genitika fan sohasida viruslar, prokariot va eukariot organizmlarda molekulyar asoslarini va irsiy ma’lumotni ko’chirish sohasida juda ko’p ilmiy tadqiqot ishlari o’tkazildi. Molekulyar genetika sohasida irsiy materianing tashuvchilari va kodlanish xususiyatlari, genlar faoliyatining boshqarilishi, genetik jarayonlarning molekulyar mexanizmlarini tahlil qilish borasida katta yutuqlarga erishildi.
XXI asr boshlariga kelib, genetik ma’lumot asosiy kontseptsiyasi, irsiy ma’lumotni tashuvchilarigenetika va biologia sohasining markaziga aylandi. Bu davrda, irsiy ma’lumot genlarda qanday darajada yozilgan, genomlardagi struktur elementlar, makromolekulalarning boshqaruvchi saytlari va funktsional markazlari, ularning molekulyar funktsiyalari va xususiyatlari amalga oshirilishi to’g’risidaga bilimlar to’liq emas edi. Genetik kodni aniqlashda hissa qo’shgan olim Frensis Krikning shunday yozgan: “Genetik kod bu molekulyar biologiya kalitidir, chunki DNK poinukleotidlar tili va oqsillar polipeptid tili bir-biri bilan bog’liqdir” (1966).
Genetik kod universal bo’lib, uning asosiy qismi yer yuzidagi hamma tirik organizmlar uchun bir xildir. Bunday xulosalar, biopolimerlarni nuklein kislotalarining va oqsillarning birlamchi strukturasini aniqlashda, sekvenirlash ishlarini o’tkazishda asos bo’lib xizmat qildi. Molekulyar genetika uslublarining rivojlanishi uchta asosiy yo’nalishlarning gen muxandisligi, biotexnologiya va genomika rivojlanishiga turtki bo’lib xizmat qildi.


I-BOB.GENLARNING FILOGENETIK SHAJARASINI O`RGANILISH TARIXI
1.1. Genomika fani haqida qisqacha ma`lumot
Genom– organizm hujayrasida to`plangan irsiy materialning yig`indisidir. Genom organizmni qurish va saqlab turish uchun kerak bo`lgan biologik axborotni saqlaydi. Barcha genomlar, shu jumladan inson genomi va boshqa qolgan barcha hujayrali hayot formasiga ega bo`lgan genomlar DNK dan tuzilgan, lekin ba’zi bir viruslar genomi RNK dan iborat. Shu bilan birga, “genom” terminining boshqacha talqini ham mavjud. Bunda genom deganda ma’lum turning genetik materiallari xromosomalarni gaploid to’plami yig`indisiga tushuniladi.Eukariotlarning genomi hajmi haqida gapirilganda, aynan genomning mana shu talqini haqida tushuniladi.Odamda (Homo sapiens) somatik hujayralar irsiy materiali yadroda joylashgan 23 juft xromosomada (22 juft autosoma va 1 juft jinsiy xromosoma) namoyon bo`ladi. Bundan tashqari hujayra ko`plab nusxadagi mitohondrial DNK ga ega. Odamning 22 juft autosoma, X va Y jinsiy xromosomlari, mitohondrial DNK birgalikda bo`lib taxminan 3,2 mlrd juft asosni tashkil qiladi.
“Gen” termini daniyalik botanik Vilgelm Iogans tomonidan 1909-yili, ya’ni Uilyam Betson “genetika” terminini kiritgandan 3 yilkeyin ishlatilgan. Grekchadan tarjima qilinganda “gen” - bu “avlod”, shuning uchun “genetika” – bu ajdoddan avlodga belgilarni o`tishini o`rganuvchi fandir.
Genlarni o`rganish bilan genetika fani shug`ullanadi, uni boshlab bergan Gregor Mendel hisoblanadi. U 1865-yilda no`xatni chatishtirishda belgilarni avlodga o`tishini o`rganishga bag`ishlangan o`zining ilmiy ishlari natijasini e`lon qilgan.
“Genom” termini 1920-yilda Gans Vinkler tomonidan bir biologik tur organizmlarning xromosomalari gaploid to’plamida yig`ilgan genlarni yozish uchun ishlatilgan. Suffiks “-om” ularda qismlarni bir butun qilib birlashtirish ma’nosini beradi, shuning uchun “genom” deganda genlarni bir butunlikka birlashtirishga tushuniladi. Avvaldan “gen” termini ma’lum irsiy axborotni o`tkazishning nazariy birligi sifatida paydo bo`lgan. Keyinchalik eksperimental tasdiqlandiki, faqat DNK o`zida irsiy axborotni saqlaydi va bu holat molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi sifatida ko`rsatilgan. Gen (grekcha. -grech. avlod) —tirik organizmlarning strukturaviy va funksional irsiy birligi.
Gen DNK ning shunday uchastkasiki, unda ma’lum bir polipeptid yoki funksional RNK ketma-ketligi berilgan. Genlar aniqroq, genlar alleli organizmlarning ko`payishida ajdoddan avlodga o`tadigan irsiy belgilarni belgilaydi. Ba’zi organizmlar orasida, asosan bir hujayralilarda, ko`payish bilan bog`liq bo`lmagan holda genlarning gorizontalo`tishi uchrab turadi. Gen – irsiy axborot birligi bo`lib, genom yoki xromosomada ma’lum o`rinni egallagan va organizmda ma’lum funksiyani nazorat qiladi.
Genning klassik belgilanishi: bitta gen – bitta belgi. Shunday qilib, gen tushunchasi faqat DNK ni kodlanuvchi uchastkasi bilan cheklanmaydi, balki o`z ichiga regulyator ketma-ketligini olgan keng miqyosdagi konsepsiyani qamrab olgandir. Genomning o`lchaminiDNK uchastkalarining uzunliginiodatda mingyoki millionjuft nukleotidlarda hamda morganidlarda ko`rsatishadi. Keyingi usul genlarni ulanishini tahlil qilishga asoslangan: genlar orasidagi masofa 1 santimorganid0,01 morganidbo`lganda ular o`rtasidagi krossingoverehtimolligi meyozda 1 % ga teng bo`ladi.
Tirik oragnizmlarning genomlari – viruslardan to hayvonlargacha – o`lchami bo`yicha 6 darajaga farq qiladi: bir necha ming juft asosdan bir necha milliard juft asosgacha. Genlarning soni bo`yicha diapazon ancha qisqa: oddiy viruslarda 2-3 gendan va ba’zi bir hayvonlarda 40 ming gengacha bo`ladi.
Genomning o`lchami va genlarning miqdoriga qarab genomlar 2ta sinfga bo`linadi: a katta bo`lmagan kompakt genomlar, ular odatda 10 million juft asosdan ko`p bo`lmaydi; b katta o`lchamdagi genomlar, ularning tarkibi 100 million juft asosdan ko`p bo`ladi.
Genomikaning 5ta bo`limi mavjud:
Strukturaviy genomika; Funksional genomika; Solishtirma genomika; Evolyutsion genomika; Tibbiyot genomikasi.
Genomikaning uslublari: Polimeraza zanjirli reaksiyasi (PZR); Elektroforez; Xromatografiya; DNK ni sekvenirlash; DNK ni kartalashtirish.
Genomikaning vazifasi butun hujayraning to’liq genetik xususiyatlarini - tarkibidagi genlar sonini va ularning ketma-ketligini, har bir gen tarkibidagi nukleotidlar sonini va ularning ketma-ketligini aniqlash, har bir genning organizm metabolizmiga yoki umuman hayotiy faoliyatiga bog’liq funktsiyalarini aniqlashdan iborat.Genomika organizmning mohiyatini - uning potentsialini, turlarini va hatto individual boshqa organizmlardan farqini, tashqi ta’sirlarga reaktsiyasini bashorat qilish, genlarning har biridagi nukleotidlar ketma-ketligini va genlar sonini bilib olishga imkon beradi.
Genomikaning maqsadi - hozirgi vaqtda amalga oshirilmagan hujayraning barcha potentsial xususiyatlari, masalan, “jimjimador genlar” haqida ma’lumot olish, proteomika esa hujayralarni ma’lum bir lahzada xarakterlashga imkon beradi, undagi barcha oqsillarni funktsional “suratga olish” tarzida o’rnatadi. uning proteomi darajasidagi hujayraning holati, ya’ni, ifoda etilmagan genlardan farqli o’laroq “ishlaydigan” barcha fermentativ va strukturaviy oqsillarning to’plamini o’rganadi. Shu bilan birga, agar genomika birinchi navbatda sekvenirlash texnologiyasining rivojlanishi natijasida paydo bo’lgan bo’lsa, unda proteomika uchun ikki o’lchamli elektroforez texnikasi bir xil asosiy rolni o’ynaydi - oqsillarni bir yo’nalishda molekulyar og’irligi bo’yicha ajratish, ikkinchisida esa - izoelektrik nuqta uslubi qo’llaniladi.