Mavzu: Genetikaning yangi yo’nalishi

Urganch Davlat Universiteti Tabiiy fanlar fakulteti Biologiya yo’nalishi 204-guruh talabasi Saparov Javohir

Mavzu: Genetikaning yangi yo’nalishi.

Reja:
1.Genetika haqida umumiy tushinchalar.

2.Irsiyatning mutatsiya nazariyasi va tasiri.

3.O’zbekistonda madaniy o’simliklar genetikasi.

Genetika (yun. genezis — kelib chiqish, paydo boʻlish) — barcha tirik organizmlarga xos boʻlgan irsiyat va oʻzgaruvchanlikni hamda ularni boshqarish metodlarini oʻrganadigan fan. G.ning asosiy vazifasi irsiyatning moddiy asoslari hisoblanadigan xromosoma, genlar va nuklein kislotalar (DNK, RNK) tuzilishi hamda funksiyalarini tadqiq qilish orqali organizmlar belgi va xususiyatlarining rivojlanishi va kelgusi avlodlarga oʻtishini ochib berishdan iborat. Har xil fizik va kimyoviy omillar taʼsirida organizmlarda irsiy oʻzgaruvchanlikning paydo boʻlishi va uning organizmlar evolyutsiyasidagi ahamiyatini tadqiq qilish ham G.ning vazifalari qatoriga kiradi. Madaniy oʻsimliklarning serhosil navlari, hayvonlar va mikroorganizmlarning mahsuldor zotlari va shtammlarini yaratish; irsiy kasalliklarning paydo boʻlish sabablarini oʻrganish asosida ularning oldini olish va davolash usullarini ishlab chiqish; ekologik muhitning irsiyatga salbiy taʼsir etuvchi omillarini oʻrgaiib, genofondni saqlab qolishni genetik jihatdan asoslab berish G. tadqiqotlarining amaliy muammolarini ifodalaydi.
G.ning mustaqil fan sifatida shakllanishida chex olimi G. Mendel tomonidan 1865-yilda irsiyat qonunlarining ochilishi katta ahamiyatga ega boʻldi. Noʻxat ustida olib borgan tajribalari asosida G. Mendel G.ning asosiy metoda hisoblangan duragaylash orqali irsiyatni oʻrganish metodiga asos soldi. U organizmlar belgi va xususiyatlarini kelgusi avlodga berishi irsiyat omillari (hoz. tushunchaga koʻra genlar) bilan bogʻliqligini taʼkidlaydi. Mendel ochgan qonunlar uzoq vaqt eʼtibordan chetda qoldi. Faqat 1900-yilda de-Friz (Gollandiya), K. Korrens (Germaniya) va E. Chermak (Avstriya) tadqiqotlari tufayli bu krnunlar qayta kashf qilinib, Mendel nom i bilan ataladigan boʻldi. Shu sababdan 1900-yil G.ning mustaqil fan sifatida tashkil topgan yili hisoblanadi. Biroq G. termini 1906-yil ingliz olimi U. Betsonning taklifi bilan berildi. G.ning keyingi rivojlanishi natijasida Mendel kashf etgan qonunlarning universalligi uni barcha organizmlarga, jumladan odamga ham taalluqli ekanligi isbot qilindi. Keyinchalik organizmdagi aksariyat belgilarning irsiylanishida ikki va undan ortiq genlar ishtirok etishi bilan bogʻliq boʻlgan komplementarlik, epistaz, polimeriya, pleyotropiya hodisalari hamda belgilar irsiylanishida allel bulmagan genlarning murakkab uzaro taʼsiridan iborat kombinirlangan tip kashf etildi. G.ning Mendel asos solgan ushbu yoʻnalishi hozirgi davrda yanada tez rivojlanmoqda. Bu yoʻnalish klassik genetika, yaʼni mendelizm deb ataladi. Mendel yaratgan irsiyat qonunlarini isbotlashda sitologiya fani erishgan yutuqlar ham katta ahamiyatga ega. Sitologik tadqiqotlar tufayli irsiyatning moddiy asosi hisoblangan xromosomalar mavjudligi, ular soni har bir turning barcha individlari uchun bir xil boʻlishi aniqlandi. G. tarixida amerikalik genetik T. X. Morgan (1911) va uning xodimlari (K. Brijes, A. Stertevant va G. Meller) tomonidan asoslab berilgan irsiyatning xromosoma nazariyasi alohida oʻrin tutadi. Bu nazariyaning ochilishida Morgan va xodimlarining jins genetikasi va belgilarning jins bilan bogʻliq holda hamda ularning birikkan holda irsiylanishini oʻrganish natijalari katta ahamiyat kasb etdi. Mazkur nazariyaga binoan organizmlar belgi va xususiyatlarining irsiylanishi irsiyat birligi — genlar orqali amalga oshadi; genlar xromosomalarda koʻp miqdorda hamda tegishli tarkibda chiziq-chiziq boʻlib joylashadi. Bitta xromosomada joylashgan genlar birgalikda irsiylanadi va ular birikkan genlar deb ataladi. Irsiylanishning bu xili birikkan holda irsiylanish deyiladi. Birikkan genlarning irsiylanishi Mendelning uchinchi qonuniga mos kelmaydi. Bitta xromosomada joylashgan genlarning birikkan holda irsiylanishi haqidagi Morgan kashf etgan qonuniyat G.ning toʻrtinchi fundamental qonuni hisoblanadi. Biroq birikkan holda irsiylanish mutlaq boʻlmasdan, bir qancha hollarda avlodda ota-ona belgilariga nisbatan ajralish roʻy beradi. Bu hodisa gomologik xromosomalarning chalkashuvi (krossingover), yaʼni ikkita xromosoma ayrim qismlarining oʻzaro oʻrin almashinishi natijasida sodir boʻladi. Bu sohadagi i. t.lar tufayli xromosomalarda genlarning joylashish tartiblari aniqlandi, yaʼni xromosomalarning genetik haritalari tuzildi. Morgan va xodimlarining tadqiqotlari G.ning bir tarmogʻi boʻlgan sitogenetikaning paydo boʻlishiga asos soldi. Genlarning tuzilishi va faoliyatining molekulyar asoslarini kimyoviy, fizik, kibernetik metodlar va matematik modellashtirish orqali tadqiq qilish molekulyar G.ning rivojlanishiga olib keldi. Molekulyar G. sohasida erishilgan muvaffaqiyatlar DNK kodining kashf etilishi (J. Uotson, F. Krik, 1953); oqsil molekulalari tarkibiga kiruvchi aminokislotalarning biosintez jarayonida oqsil hosil boʻlishidagi ishtirokini taʼmin etuvchi irsiy axborot (kod) birligi boʻlgan nukleotidlar tripletining aniqlanishi (M. Nirenberg , G. Mattey, S. Ochoa va F. Krik, 1961—62); genning molekulyar-genetik taʼrifi izohlanishi (Bidl, Tatum); lab. sharoitida DNK molekulasining sunʼiy sintez kilinishi (A. Kornberg , 1958); gen funksiyasi, yaʼni oqsil sintez qilinishi regulyatsiyasi molekulyar mexanizmining ochib berilishi (F. Jakob, J. Mono, 1961-62) bilan bogʻliq. Bu sohada nazariy tadqiqotlarning rivojlanishi natijasida G.ning amaliy sohasi — gen injeneriyasi va biotexnologiya paydo boʻldi.
Irsiyatning mutatsiya nazariyasi kashf etilishi (de-Friz, 1903) G. tarixidagi muhim voqealardan biri boʻldi. Bu nazariyaga binoan kuchli taʼsir etuvchi omillar (mutagenlar) taʼsirida organizmlarning genlari tubdan oʻzgarib, yangi turgʻun xolatda nasldan-naslga beriladigan oʻzgaruvchanlik paydo boʻladi. Bu jarayon mutagenez, irsiy oʻzgargan belgi esa mutatsiya; mutatsiyaga ega boʻlgan organizm oʻz navbatida mutant deb ataladi. Ushbu nazariya dastlab rus olimi S. I. Korjinskiy tomonidan yangi dalillar bilan tasdiklandi. Nemis olimi G. Meller 1927-yilda drozofila pashshasiga radiatsiya nurlarini taʼsir ettirib, sunʼiy sharoitda koʻplab mutatsiya olish mumkin ekanligini isbotladi. U tajribada hosil boʻlayotgan mutatsiyalarni hisobga olish, ularning tabiatini oʻrganish metodini ishlab chikdi. Rus olimlari G. A. Nadson va G. S. Filippov (1925) rentgen nurlari taʼsir ettirib, madaniy oʻsimliklarning har xil mutatsiyalarini olishdi. Ingliz olimi Sh. Auerbax, rus olimi I. A. Rapoport ayrim kuchli taʼsir etuvchi kimyoviy moddalar taʼsirida mutatsiya olish metodini ishlab chikdi. Bu tadqiqotlar mutatsion G. yoʻnalishining paydo bulishiga olib keldi. Evolyutsion G. organizmlardagi genetik qonuniyatlarni populyatsiya darajasida tekshiradi. Bunday maʼlumotlar evolyutsion taʼlimotni genetik asoslashga imkon berdi. Evolyutsion G. duragaylash, mutagenez, alohidalanish (izolyatsiya), kuchish (migratsiya), tanlash, genlar dreyfi, populyatsiya toʻlqini kabi omillarning evolyutsiyadagi ahamiyatini tushunib olishga imkon beradi. Turlar evolyutsiyasi, hayvonlar zoti va oʻsimlik navlari yaratishning genetik asoslarini urganish imkonini beruvchi genetikmatematik metodlar ishlab chikildi (ingliz olimlari R. Fisher, J. Xoldeyn, amerikalik olim S. Rayt, 1920—30; rus olimlari S. S. Chetverikov, N. P. Dubinin va b.). N. I. Vavilovning irsiy oʻzgaruvchanlikning gomologik qatorlar qonuni, madaniy oʻsimliklarning kelib chiqish genotsentrlari haqidagi taʼlimoti hamda geografik jihatdan uzoq formalarni chatishtirish va immunlik toʻgʻrisidagi nazariyalari oʻsimliklar seleksiyasi samaradorligini oshirishda katta ahamiyatga ega boʻldi. Bu gʻoyalar mevali daraxtlarning bir qancha serhosil va sovuqqa chidamli navlarini yetishtirish uchun asos boʻldi. Soʻnggi yillarda radiatsiya va kimyoviy mutagenlar yordamida mutatsiya vujudga keltirish usuli tobora keng qoʻllanilmoqda. Bir qator antibiotiklar, aminokislotalar va biologik faol moddalarning mutant shtammlari vujudga keltirilgan.
Oʻzbekistonda madaniy oʻsimliklar genetikasi va seleksiyasi sohasidagi i. t. ishlari boshlangʻich material hisoblangan oʻsimliklar genofondini yaratish bilan bogʻliq. Oʻsimliklar genofondi oʻsimliklarning ikki kolleksiyasini oʻz ichiga oladi. Ulardan biri oʻsimliklarning madaniy navlari, chala yovvoyi va yovvoyi ajdodlarining dunyo kolleksiyasidir .
Oʻzbekistonlik olimlar G. S. Zaysev, F. M. Mauyer, A. A. Abdullayev va b.ning saʼy harakatlari tufayli mamlakatimizda madaniy oʻsimliklarning boy kolleksiyasi barpo etildi. Soʻnggi yillarda gʻoʻzaning sof gomozigotali izogen, mutant, monosomik va trans-lokatsion liniyalar genetik kolle.k-siyasini yaratish ustida tadqiqotlar olib borildi (J. A. Musayev). ToshDU (hoz. OʻzMU)ning bir guruh olimlari tomonidan gʻoʻzaning muhim morfologik, biologik, xoʻjalik ahamiyatiga ega belgilarning genetik asoslari oʻrganib chiqildi va genetik kolleksiyasi yaratildi. Kolleksiyaning asosiy qismi izogen liniyalar majmuasidan iborat boʻlib, oʻzining sifati va soni jihatidan mamlakatlar ichida yagona hisoblanadi. Bunday kolleksiyalar gʻoʻzaning monosom va translokatsion liniyalari boʻyicha ham barpo etilgan. Keyingi yillarda G. sohasidagi tadqiqotlar Genetika va oʻsimliklar eksperimental biologiyasi institutit ham olib borildi. Gʻoʻza sitogenetikasi va seleksiyasi sohalaridagi tadqiqotlarning rivojlanishiga S. S. Kanash, L. G. Arutyunova, F. M. Mauyer, A. A. Abdullayev, A. I. Avtonomov, L. V. Rumshevich, S. M. Mirahmedov, S. S. Sodiqov, B. P. Straumal va b. katta hissa qoʻshdi. N. N. Nazirov, O. J. Jalilov olib borgan tadqiqotlar asosida radiobiologiya, radiatsion seleksiyaning nazariy va amaliy asoslari ishlab chiqildi. Gʻoʻza mutagenezi sohasida bir qancha muhim tadqiqotlar olib borildi (Sh. I. Ibrohimov, A. E. Egamberdiyev va b.). G. sohasidagi tadqiqotlar bogʻdorchilik va tokchilik, donchilik, sholichilik, sabzavotchilik, botanika intlarida hamda bir qancha oliy oʻquv yurtlari kafedralarida olib boriladi.
Hayvonlar genetikasi va seleksiyasi sohasidagi tadqiqotlar chorvachilik, qorakoʻlchilik va ipakchilik i. t. intlarida amalga oshiriladi. S. I. Shodmonov ishlab chiqqan immunogenetik metod krramollar seleksiyasi samaradorligini oshirish imkonini berdi. S. A. Azimov olib borgan genetik va seleksion tadqiqotlar natijasida sermahsul tovuq zotlari yetishtirildi. V. A. Strunnikov, U. N. Nasrullayev va b. olib borgan izlanishlar tufayli ipak qurtining kelgusida erkak kapalaklar rivojlanib chiqadigan tuxumlarini tuxumlik davridan ajratib olish imkoniyati tugʻildi. Odam genetikasi va molekulyar biologiyaga oid i. t. ishlari tibbiyot va pediatriya oliy oʻquv yurtlari kafedralarida hamda endokrinologiya, biokimyo, immunologiya, virusologiya, onkologiya va radiologiya i. t. institutlarida amalga oshiriladi. Molekulyar G., biokimyo, gen injeneriyasi va biotexnologiya sohasidagi ilmiy izlanishlar genetika va oʻsimliklar eksperimental biologiyasi, bioorganik kimyo, mikrobiologiya kabi ilmiy tadqiqot intlari va OʻzMUda olib boriladi.G.fanlari sistemasi. Tekshiradigan obʼyektiga binoan G. odam G.si, hayvonlar G.si, oʻsimliklar G.si, mikroorganizmlar G.si, viruslar G.si kabi bir qancha fanlarga boʻlinadi. Bu fanlar ham oʻz navbatida bir qancha xususiy fanlarga (mas: oʻsimliklar G.si, gʻoʻza G.si, bugʻdoy G.si, sholi G.siga) ajratiladi. Qoʻllaniladigan ilmiy metodlariga binoan klassik G.ni (Mendel), sitogenetika, biokimyo, molekulyar, fiziologik, ekologik G. kabi tarmoklarga boʻlish mumkin .