Genomika asoslari

Polimorfizm hodisasi. Polimorfizm - bu populyatsiyadagi shaxslardagi genom ichidagi DNKning nukleotidlar ketma-ketligidagi mahalliy o’zgarishlar. Ushbu o’zgarishlar semantik ichida ham (ekzonlar ichida) ham, semantik tashqarida ham bo’lishi mumkin (masalan, intronlarda va hokazo) DNK nukleotidlari ketma-ketliklari. Shunday qilib, odamlarning katta qismida CCR5 geni qat’iy belgilangan nukleotidlar ketma-ketligiga ega. Evropada bunday odamlar taxminan 92% ni tashkil qiladi. Ammo aholining taxminan 9% bu genda mutatsiyaga ega (bir nechta nukleotidlar tushib ketgan), bu genning qisqarishiga olib keldi. Qisqartirilgan geni bo’lgan odamlarda inson immunitet tanqisligi kasalligi (OITS) mavjud emas.
Polimorfizmning har xil turlari ma’lum, lekin eng keng tarqalgani bitta nukleotid polimorfizmi (SNP) yoki turli xil odamlarda DNK ketma-ketliklarining variantlari bir juft nukleotidda farqlanganda. Ushbu variantlar butun genomda - ekzonlar, intronlar, boshqaruvchi elementlar, takrorlanishlar va boshqalarda uchraydi. Inson genomida taxminan 3 million tayanch jufti o’zgaruvchan bo’lishi kerak. Snipslar odamdagi bitta nukleotidni boshqasiga almashtirish bilan bog’liq bo’lgan mutatsiyalar natijasidir. Bunday mutatsiyalar shaxsning o’limiga olib kelmasligi va shuning uchun ko’pincha inson genomida o’rnatilishi muhimdir. Shuning uchun muhim xulosa - SNP ko’pincha DNKning ortiqcha qismida (99%) uchraydi, chunki funktsional ravishda harakatsiz undagi mutatsiyalar aksariyat hollarda shaxsning o’limi tufayli ularni yo’q qilishga olib kelmaydi.
А А А Т Т Г Г Ц А Ц Ц Т Т Г
*
А А Т Т Т Ц Г Г А Ц Ц Г Т Г

Tadqiqotlar shuni ko’rsatdiki, bitta nukleotid farqlari 1000-2000 nukleotidga 1-2 chastotada aniqlanadi. Genomning butun uzunligi (3,2 milliard baza jufti) 1, 2 - 3,2 million SNP bo’lishi kerak. Demak, nukleotidlar ketma-ketligi bo’yicha ikki kishi 99,9% bir xil, ya’ni, bitta nukleotid farqining atigi 0,1% odamlar orasida katta fenotipik o’zgarishlarni keltirib chiqaradi.

Ba’zi bir gen segmentlari orasidagi bir asosdagi farqlar nafaqat gen kasalliklari, balki patogenlarga nisbatan sezgirlik yoki qarshilik asosida ham yotadi deb taxmin qilinadi. Ma’lum bo’lishicha, taxminan 93% genlarda SNP mavjud. Bemorlarda va nazorat guruhlarida ayrim turdagi SNP chastotalarini taqqoslash kasallik bilan bog’liq bo’lgan SNPlarni aniqlashga imkon beradi. Hozirgi vaqtda SNP xaritalari tuzilmoqda, bu kasallikning paydo bo’lishi, kechishi va og’irligiga individual farqlarning qo’shgan hissasini aniqlashga imkon beradi.
Taxminan 3 million SNP borligi taxmin qilinmoqda. Shuning uchun barcha SNP larni guruhlarga bo’lish taklif qilindi. Birgalikda meros qilib olingan merganlarning bunday guruhlari haplotiplar deyiladi. Gaplotiplarni alohida genlarda ajratish mumkin ekan. Bundan tashqari, ularning soni bir xil genda birliklardan (Ivanov uchun) o’nga (Petrov uchun) o’zgarishi mumkin. Boshqacha qilib aytadigan bo’lsak, odam populyatsiyasida haplotiplar uchun genlar xilma-xilligi mavjud. Matematik hisob-kitoblar shuni ko’rsatdiki, har bir inson geni o’rtacha hisobda populyatsiyada 14 xil o’zgarishi mumkin. Agar odamda mRNK transkripsiyasi qilingan 35 mingga yaqin gen bo’lsa, unda ularning 400-500 ming o’zgarishi mavjud.
So’nggi paytlarda X xromosomasidagi DNK polimorfizmi autosoma DNKiga qaraganda kamroq tarqalganligi haqida dalillar to’planib bormoqda. Bu X xromosomasi evolyutsiyada ancha konservativ ekanligini ko’rsatadi.
Odamlarda polimorfik belgining eng oddiy namunasi qon guruhi tizimidir. Ko’pgina zardob oqsillari, qon plazmasi fermentlari, eritrotsitlar va leykotsitlar sintezini boshqaruvchi genlarda yuqori darajadagi polimorfizm topildi. Bemor va sog’lom shaxslar guruhidagi SNP lar profillarini (joylashishini) taqqoslab, odamning ma’lum bir kasallikka moyilligini, uning metabolizmining xususiyatlarini, organizmdagi giyohvand moddalarning xulq-atvorini aniqlash mumkin.
Odamlar uchun genom polimorfizmi ko’pincha shaxsning hayotiga sezilarli ta’sir ko’rsatmaydi. Shu bilan birga, individual mavjudotning normal sharoitida o’zini namoyon qilmaydigan bir qator genlarning o’zgarishi atrof-muhit o’zgarganda har qanday patologiyada amalga oshirilishi mumkin. Shaxsning mavjud bo’lish shartlari ta’sirida namoyon bo’ladigan genlar, uning turmush tarzi "moyillik genlari" deb nomlanadi. Ko’pincha, genning o’zgarishi faqat bitta nukleotidga ta’sir qilishi mumkin. Yurak-qon tomir kasalliklari, ateroskleroz, saraton, giyohvandlik, alkogolizm va boshqalarga moyillik genlari allaqachon ma’lum.
Yuqorida keltirilgan fukrlarga asoslanib, genom tushunchasi viruslar, bakteriyalar, eukariot hujayra, organizmlarning genetik materiali tushuniladi, shunga ko’ra genomika - bu genomning tuzilishi va funktsiyasini o’rganadigan fan hisoblanadi. Genom tarkibiga qo’yidagi DNK segmentlari kiradi: genlar, regulyator elementlar, gen nusxalari, psevdogenlar, takroriy ketma-ketliklar, polimorf tuzilmalar, DNKdagi mahalliy o’zgarishlar- DNK polimorfizmi, transpozonlar va boshqalar. Psevdogenlar va genlar ichidagi mahalliy o’zgarishlar mutatsiyalar natijasida hosil bo’ladi. Transpozonlar - bu genom atrofida harakatlana oladigan o’ziga xos tuzilishga ega DNK segmentlari hisoblanadi. Yagona nukleotid polimorfizmi - bir juft nukleotidning genomlaridagi farqlari - turli odamlar genomiga xosdir.
“Inson genomi” loyihasi