Mavzu: MUTATSIYALARNING EVOLUTSIYADAGI AHAMIYATI
REJA
I KIRISH
II ASOSIY QISM
Mutatsiyalarning tasnifi
Xromosoma mutatsiyalari
Genomik mutatsiyalar
III XULOSA
IV FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
Mutatsiya (
lotincha
: mutare — “oʻzgarish, almashish”)
organizmlar
genetik
moddasining
asos
juftlaridagi
oʻzgarishdir.
Mutatsiyaga
hujayra
boʻlinishi
paytidagi genetik modda koʻchirilishi xatosi,
ultrabinafsha
yoki
ionlashtiruvchi
nurlanish
, kimyoviy
mutagenlar
,
viruslar
yoki hujayra nazorati ostida roʻy beruvchi
jarayonlar (masalan,
gipermutatsiya
) sabab boʻlishi mumkin. Mutatsiy aslida
genetik materialning oʻzgarishlari hisoblanadi. Organizmlarda kuzatiladigan
mutatsiya ayrim hollarda zararli boʻlib organizmning qaysidir funksiyasining
buzilishi bilan xarakterlanadi;
xamirturush
bilan oʻtkazilgan tadqiqotlar zararli
mutatsiyalar jami (zararli, neytral va foydali) mutatsiyalarning 7-12% ini tashkil
etishini koʻrsatdi. Mutatsiyalar qayerda hosil boʻlishiga koʻra bir necha guruhlarga
boʻlinadi. Asosan gen, xromosoma, genom va sitoplazmatik mutatsiyalar
kuzatiladi. Mutatsiyalar hosil boʻlishida yuqorida aytilganidek bir qancha tashqi va
ichki omillar sababchi boʻladilar. Tabiatda mutatsiyalar doimo yuz beradi va ular
evolutsiyaning birlamchi asosiy omili deb qaraladi.
Mutatsion o‘zgaruvchanlik. «Mutatsiya» atamasini fanga birinchi bo‘lib
gollandiyalik genetik olim G. De-Friz kiritdi. U ko‘p yillar davomida o‘simliklarda
uchraydigan mutatsiyalarni o‘rganib 1901-1903-yillari o‘zining mutatsion
ta’limotini yaratdi. Hozirgi kunda mutatsion ta’limotda ilgari surilgan g‘oyalar
quyidagilardir:
mutatsiyalar to‘satdan paydo bo‘ladi, yo‘nalishga ega emas va irsiy- lanadigan
o‘zgaruvchanlikdir;
mutatsiyalar individual xarakterga ega, ya’ni populatsiyaning ayrim individlarida
sodir bo‘ladi;
mutatsiya natijasida hosil bo‘lgan yangi belgilar turg‘undir;
mutatsiyalar natijasida sifat jihatidan o‘zgarishlar sodir bo‘ladi;
mutatsiyalar har xil ko‘rinishlarda bo‘lib, foydali va zararli, neytral bo‘lishi
mumkin;
mutatsiyalarning uchrash ehtimoli o‘rganilgan organizmlar soniga bog‘liq;
o‘xshash mutatsiyalar bir necha marta paydo bo‘lishi mumkin. Mutatsion ta’limot
keyinchalik har tomonlama rivojlantirildi va mutatsiyalarning ko‘plab turlari
aniqlandi.
Gen mutatsiyalari. Gen mutatsiyasi molekular darajada ro‘y beradi. Gen
mutatsiyasi ko‘p hollarda fenotipda yangi belgini rivojlantiradi. Gen mutatsiyalari
nukleotidlarning soni ortishi, o‘rin almashishi bilan kechadi. DNKdagi
nukleotidlarning o‘rin almashishi ikki xil:
birpurinazotliasosiningikkinchipurinazotliasosiyokibirpirimidinazotliasosiningikki
nchipirimidinazotliasosibilanalmashishigatranzitsiyadeyiladi;
purin asosining pirimidin asosi bilan, aksincha, pirimidin asosining purin bilan
almashishi transversiya deb nomlanadi.
Lizin aminokislotasining kodi AAA dan UAA ga o‘zgarishi, glutamin kodi
CAGdan UAGga o‘zgarishi mumkin (20-rasm). Har qanday aminokislota kodini
mutatsiya tufayli terminator UAG kodiga o‘zgarishi polipeptid zanjiri sintezini
ertaroq tugallanishiga olib keladi.
Geterozigota organizmda paydo bo‘lishiga qarab ikkiga bo‘linadi:
Dominant mutatsiyalar. 2. Retsessiv mutatsiyalar.
Dominant
mutatsiyalarga
polidaktiliya
(ortiqchabarmoqlilik),
katarakta
(ko‘zshoxpardasiningxiralashuvi),
braxidaktiliya
(kaltabarmoqlilik)
kabilarmisolbo‘ladi. Retsessiv mutatsiyalarga gemofiliya, daltonizm, tug‘ma
karlik, albinizm kabilar misol bo‘ladi.
20-rasm. Gen mutatsiyasi. 1 - mutatsiyadan avval DNK va oqsil strukturasi;
- mutatsiyadan so‘ng DNK va oqsil strukturasi.Xromosoma mutatsiyalari. Har bir
biologik tur boshqa turdan xromosomalarning soni, shakli, hajmi bilan farqlanadi.
Xromosoma strukturasining o‘zgarishi bilan bog‘liq mutatsiyalar xromosoma
mutatsiyalari deb nomlanadi.
Deletsiya - xromosoma o‘rta qismining yo‘qolishi; duplikatsiya - xromosomalar
ayrim qismlarining ikki marotaba ortishi; inversiya - xromosoma ayrim qismining
o‘z o‘rnini 180o ga o‘zgarishi; translokatsiya - nogomologik xromosomalarning
o‘zaro ayrim bo‘laklari bilan o‘rin almashishi.
Genom mutatsiyalari. Poliploidiya - xromosomlar gaploid to‘plamining karrali
ortishi. Olimlar o‘simlik urug‘lariga kolxitsin moddasi bilan ta’sir qilib ko‘plab
poliploid formalar oldilar. Kolxitsin moddasi bo‘linish urchug‘ining hosil
bo‘lishini buzadi va oqibatda mitozning anafazasida xromosomalar ikki qutbga
tarqalmay ona hujayra markazida qoladi.Poliploidiya ikki xil bo‘ladi:
avtopoliploidiya va allopoliploidiya. Avtopoliploidiya bir turga mansub organizm
xromosomalarining karrali ortishi. Avtopoliploidlar muvozanatli (4n, 6n, 8n va
hokazo) va muvozanatsiz (3n, 5n, 7n va hokazo)ga ajraladi. Muvozanatli
avtopoliploidlar xromosomasi diploid bo‘lgan organizmlarga qaraganda poya,
barg, gul, meva urug‘lari yirik bo‘ladi.
Allopoliploidlar har xil turga mansub organizm xromosomalarining
birlashishidan hosil bo‘ladi. Allopoliploidiya turlararo duragay organizmlardagi
xromosoma to‘plamining karrali ortishidir. XX asrning 20-yillarida G. D.
Karpechenko karam (Brassia oleraceae) bilan turp (Raphanus sativus)ni
chatishtirib duragay olgan. Bunday turlararo duragaylarning vegetativ organlari
kuchli rivojlansa ham ular pushtsiz bo‘lgan. Chunki turlararo duragaylarda
xromosomalar soni 18 ta bo‘lsa ham ularning 9 tasi karamga, 9 tasi turpga tegishli
bo‘lgani sababli ularning xromosomalari bir- biri bilan konyugatsiyalanmaydi va
oqibatda gametalarning hosil bo‘lishi normal bormaydi. G. D. Karpechenko
urug‘chi va changchi gametalarining ayrimlari ikki avlodning xromosomalar
yig‘indisiga (9R+9B) ega ekanligini aniqladi. Bunday diploid to‘plamli
xromosomaga ega urug‘chi va changchi gametalarining o‘zaro qo‘shilishidan 36
xromosomali tetraploid nasl beruvchi o‘simlik olindi. Bug‘doyning tetraploid (28)
va geksoploid (42) xromosomali, g‘o‘zaning tetraploid (52) xromosomali turlari
mavjud.
Aneuploidiya hodisasi xromosomalar soni ortishi yoki kamayishi bilan aloqador.
Ayrim holatlarda meyoz jarayonida xromosomalar ikki qiz hujayraga teng
taqsimlanmasligi mumkin. Bunda bir gametaga bitta, ikkita yoki uchta xromosoma
ortiqcha, ikkinchi gametaga shuncha xromosoma kam taqsimlanadi. Agar zigotada
bitta xromosoma ortiqcha bo‘lsa trisomik, bitta xromosoma kam bo‘lsa
monosomik, bir juft ortiqcha bo‘lsa tetrasomik, bir juft kam bo‘lsa nullisomik deb
ataladi. Xromosomalarning son jihatdan ortiqcha yoki kam bo‘lishi fenotipda
jiddiy o‘zgarishlarni keltirib chiqaradi.
Irsiy o‘zgaruvchanlikning gomologik qatorlar qonuni. Irsiy o‘zgaruv- chanlikning
gomologik qatorlar qonuni mashhur rus olimi N. I. Vavilov tomonidan
bug‘doydoshlar oilasida kashf qilingan. Bu qonunga ko‘ra, agar g‘allaguldoshlar
oilasiga kiruvchi bir avlodda biror-bir irsiy o‘zgaruvchanlik kuzatilsa, shunday
irsiy o‘zgaruvchanlik uning boshqa avlodlarida ham uchrashi mumkin.
G‘allaguldoshlarning bug‘doy, arpa, suli, tariq, makkajo‘xori, sholi avlodlarida
ayrim belgilarning, masalan, don rangining oq, qizil, qora, gunafsha rangda
bo‘lishi; don shaklining yumaloq, cho‘zinchoq bo‘lishi; hayot tarziga ko‘ra kuzgi,
bahorgi, yarim kuzgi, ertangi, kechki formalarida takrorlanishini ko‘rish mumkin.
Irsiy o‘zgaruvchanlikning gomologik qatorlar qonuni hayvonlarda ham o‘z
tasdig‘ini topadi. Xususan, albinizm umurtqali hayvonlarning barcha sinflari -
baliqlar, suvda va quruqlikda yashovchilar, sudralib yuruvchilar, qushlar,
sutemizuvchilarga
mansub
avlodlarda,
turlarda
kuzatiladi.
Irsiy
o‘zgaruvchanlikning gomologik qatorlar
Modifikatsiono‘zgaruvchanlik.
Birxilgenotipgaegaorganizmlardatashqimuhitomillarita’siridavujudgakeladiganfen
otipiktafovutlarmodifikatsiono‘zgaruvchanlikdebataladi. Genotip o‘zgarmaganligi
uchun modifikatsion o‘zgaruvchanlik nasldan naslga berilmaydi. Modifikatsion
o‘zgaruvchanlik populatsiyadagi deyarli barcha organizmlarga xos ekanligi bilan
tavsiflanadi. Modifikatsion o‘zgaruvchanlik bo‘yicha to‘plangan ma’lumotlar
nuklein kislotalardagi irsiy axborot qanday qilib fenotipda namoyon bo‘lishini
tushunishga yordam beradi.
Har qanday tirik mavjudotning morfologik, fiziologik, biokimyoviy belgi-
xossalari majmuasi, ya’ni fenotipi faqat ota-onadan olingan genlargina emas, balki
ma’lum darajada shu organizm rivojlanayotgan muhitning xilma-xil omillari
ta’siriga ham bog‘liq.
Modifikatsion o‘zgaruvchanlikka suv ayiqtovoni o‘simligi barglarining shakli
o‘zgaruvchanligini misol qilib keltirish mumkin. Bitta o‘simlik tupi barglarning
suv ostidagi va suv yuzasida barglarining shakli bilan farqlansa-da, ularning
genotipi bir xil bo‘ladi. Barglar shakli yorug‘likka bog‘liq.
Bitta genotipning tashqi muhit sharoitiga qarab har xil fenotipni yuzaga chiqara
olish chegarasi reaksiya normasi deyiladi. Modifikatsion o‘zgaruvchanlikning
evolutsion ahamiyati shundan iboratki, u organizmlarga o‘z ontogenezida tashqi
muhit omillariga moslashish imkoniyatini yaratadi. Reaksiya normasi keng bo‘lgan
organizmlar tabiiy tanlashda qulaylikka ega bo‘ladi. Organizmlarning bo‘yi,
massasi, pigmentatsiyasi va shunga o‘xshash ko‘plab belgilar modifikatsion
o‘zgaruvchanlikka moyildir. Modifikatsiya- larning kelib chiqishi organizmda
biokimiyoviy va fermentativ reaksiyalarning u yoki bu tomonga o‘zgarishiga
bog‘liqdir.
Organizmning tashqi muhit sharoiti ta’siriga javobi shu ta’sirga moslanishini
bildiradi. Dengiz sathidan yuqoriga ko‘tarilgan sari odam qonida eritrotsitlarning
soni ko‘payadi. Odamlarda yozda terida melaninning ko‘payishi, hayvonlarda
junning sovuq tushishi bilan qalinlashishi ham sharoitga moslashishdir. O‘simlik
yorug‘lik kam tushadigan joyda o‘stirilsa, uning barg plastinkalari kattalashadi,
ya’ni fotosintez sodir bo‘ladigan yuza oshadi va shu sharoitga moslashadi.
Buusullarningmohiyatiquyidagilardaniborat:
o‘rganilayotgano‘simliknavlari,
hayvonzotlarivaularduragaylariningmumkinqadarko‘proqvakillaritajribagajalbetila
di. Ularning har birida o‘rganilayotgan belgini ifodalovchi miqdoriy ko‘rsatkichlar,
masalan: massasi gramm yoki kilogrammda, bo‘yi santimetr yoki metrda
aniqlanadi..
Modifikatsion o‘zgaruvchanlik tibbiyotda katta ahamiyatga ega. Har bir kasallik
reaksiya normasiga bog‘liq tarzda har xil odamlarda turlicha kechishi mumkin
Mutatsion o‘zgaruvchanlik. Irsiy o‘zgaruvchanlikning bu xili organizmlar
genotipining o‘zgarishi tufayli sodir bo‘ladi. Mutatsiyalarning genlar va xromosom
alarning o‘zgarishi
bilan bog‘liqligi, ota-
ona organizmlarida bo‘lmagan yangi va turg‘un irsiylanuvchi sifat o‘zgarishlarning
kelib chiqishi mutatsion o‘zgaruvchanlikning evolutsiyadagi muhim ahamiyatini b
elgilaydi.
Poliploid
turlar o‘simliklar olamida ko‘p tarqalgan. Hayvon turlari orasida poliploid organiz
mlar juda kam uchraydi. Shunday qilib, kombinativ o‘zgaruvchanlik, tabiiy va sun’
iy ravishda vujudga keladigan mutatsion o‘zgaruvchanlik nihoyatda xilma-
xil bo‘lib, organizmlar evolutsiyasi va seleksiyada katta rol o‘ynaydi.
Genlarimizdagi mutatsiyalar vaqt davomida evolyutsion o'zgarishlarni keltirib
chiqaradi
Evolyutsiyaning asosiy ta'rifi organizmlar populyatsiyasi genofondida vaqt o'tishi
bilan o'zgaradi. Barcha evolyutsiya genetik o'zgarishga asoslangan. Olimlar hali
genetik kodning ishlashi haqida ko'p narsalarni bilishadi, lekin fan tirik
organizmlarning genetik materiallari qanday ishlashi haqida juda ko'p ma'lumotni
ishlab chiqdi. Biz DNKning umumiy va Evolyutsiya uchun muhim ahamiyatga ega
bo'lgan, DNKning qanday o'zgarganligini yaxshi bilamiz.
Evolyutsiya o'zgarishi
Evolyutsiya poydevori nafaqat DNKni ishlab, balki DNKni o'zgartiradi . DNKning
muhim o'zgarishining asosiy mexanizmi
mutatsiyalardir
. DNKning mutatsiyaga
uchraganligi haqiqatdir va to'g'ridan-to'g'ri kuzatiladi. Bundan tashqari,
mutatsiyaning
mexanizmlarining
ko'pchiligi
tushuniladi,
shu
jumladan
organizmdagi keskin o'zgarishlarga olib keladigan mutatsiyalar. Bu shuni
anglatadiki, organizmdagi o'zgarishlar ta'sir qilishi mumkin bo'lgan ba'zi
mexanizmlar.
Barcha tirik organizmlar umumiy o'zgarishlarga qaram bo'lgan genetik
materiallarga egalik qilishadi. Bundan tashqari, organizmga ega bo'lgan
xususiyatlar uning
genetik kodi
bilan aniqlanadi - uning genlari asosan organizmni
nima qilganini aniqlaydi. 1) DNK organizmning tabiatini belgilaydi va 2)
DNKning o'zgarishi mumkin bo'lgan mexanizmlar evolyutsiyaning asosi
hisoblanadi. Evolyutsiyaning amalga oshirilishi bu faktlar orqali sodir bo'ladi.
Kichik o'zgarishlar va katta o'zgarishlar
Endi, DNK organizmni nima ekanligini va DNKning o'zgarishi mumkinligini
hisobga olib, keyinchalik genetik kodda keng miqyosli o'zgarishlar sodir bo'lishi
mumkin bo'lgan navbatdagi avlodlarga o'tuvchi navbatdagi o'zgarishlar orqali
oqilona bo'ladi. Ushbu mantiqqa to'g'ri kelmasligi mumkin bo'lgan yagona yo'l,
agar o'zgarishlar ro'y beradigan darajada etarli darajada to'planishiga to'sqinlik
qiluvchi mexanizm aniqlansa.
Bunday mexanizm ma'lum emas.
Demak, bizda hayot shaklining xususiyatlarini kodlash mexanizmi, ushbu kodning
o'zgarishi mexanizmi, amalga oshiriladigan o'zgarishlarning miqdorini keskin
chegaralovchi ma'lum mexanizm yo'q va o'zgarishlarning ko'p vaqti bo'ladi.
Evolyutsiyaning asosi bo'lgan genetik, umumiy kelib chiqishi hech bo'lmaganda
biologik va mantiqiy ravishda bo'lishi mumkin degan fikrni qo'llab-quvvatlaydi.
Mutatsiyalar
Yaratilishkorlar
va
evolyutsionistlarning
genetik
operatsiyaning
o'zaro
kelishmovchiligi shundan iboratki, kreativistlar genetik o'zgarish muayyan
nuqtadan oshib ketmasligi kerak. Odatda, bu holat uchun hech qanday yordam
yo'q, lekin ba'zida mutatsiyalar organizmga zarar etkazadigan va vaqt o'tishi bilan
juda ko'p o'zgarishlar sodir bo'lgan bo'lsa, organizm hayotiy bo'lmaydi.
Savol, organizmga ta'sir qiladigan mutatsiyalarning qanchasi zararli yoki
foydalidir. Mutatsiyalarning katta qismi neytral bo'lishi yoki hatto hech qanday
ta'siri bo'lmasligi mumkin. Biroq, har ikki zararli va foydali o'zgarish ham sodir
bo'lishi mumkinligi aniq. Bundan tashqari, zararli mutatsiyalarning ta'sirini
kamaytirish mumkin bo'lgan turli xil usullar mavjud, masalan jinsiy reproduksiya.
Ushbu munozarali masalalardan biri shundaki, kreatsionerlar nazariy jihatdan juda
ko'p ishonishadi, chunki ular evolyutsiya uchun dalil yo'qligi haqida shikoyat
qilishganidan shubhali dalillar mavjud. Yaratilishchilarning fikriga ko'ra, vaqt
o'tgan sayin o'zgarish organizmning invaziligiga olib keladi (yoki ba'zan omon
qolish mumkin emas, deb bo'lmaydi). Bu "o'zaro bog'lovchan" sehrli chiziqdir,
ammo ular hech qanday dalil to'plamlarida ishora qila olmaydi yoki biron bir
analitik model orqali tasvirlab berolmaydi.
Mutatsiyalar har doim ham zararli emas
Evolyutsionistlar, aksincha, organizmlarning mutatsiyalar bilan omon qolishiga
imkon beradigan empirik mexanizmlarga ishora qiladilar. Birinchidan, jiddiy zarar
etkazuvchi mutatsiyalar organizmni o'ldiradi yoki uning genlaridan o'tishiga
to'sqinlik qiladi. Ikkinchidan, bugungi kunda tirik organizmlar zararli mutatsiyalar
bilan genlarni olib yurishadi, lekin bu organizmlar rivojlanadi.
Evolyutsiyani milliardlab yillar va milliardlab organizmlar ustida ishlaydigan
(katta zararli zararli mutatsiyalarni yo'qotishga moyil bo'ladi) hisobga olib,
organizmlarning mutatsiyalar bilan "yashamasligi" juda nochor ko'rinmaydi.
Shunday qilib, vaqt o'tishi bilan keng miqyosli o'zgarishlar sodir bo'lgan degan
xulosaga qisman qisqartirishlar va ma'lumotlarning talqini asoslangan bo'lsa-da,
evolyutsiya tarafdorlari evolyutsion rivojlanish va umumiy kelib chiqishi ham
biologik, ham mantiqiy ravishda bo'lishi mumkinligi haqidagi g'oyani qo'llab-
quvvatlaydi. mumkin emas.
Shuni aytib o'tish kerakki, biror narsaning imkonsizligini ta'kidlaydigan kishi, biror
narsaning mumkinligini ta'kidlaydiganlarga qaraganda, o'tish uchun juda katta
to'siq
bo'ladi.
Mutatsiyalarning tasnifi
1. Kelib chiqishi bo‘yicha. O'z-o'zidan va qo'zg'atilgan mutatsiyalarni ajratib
ko'rsatish. O'z-o'zidan paydo bo'ladigan mutatsiyalar tabiatda juda kamdan-kam
hollarda, ma'lum bir genning million nusxasiga 1-100 chastota bilan sodir
bo'ladi. Hozirgi vaqtda o'z-o'zidan mutatsion jarayon ichki va tashqi omillarga
bog'liq bo'lib, ular muhitning mutatsion bosimi deb ataladi.
Induktsiyalangan mutatsiyalar odamga mutagenlar - mutatsiyalarni keltirib
chiqaradigan omillar ta'sirida yuzaga keladi. Mutagenlar uch xil bo'ladi:
Jismoniy (radiatsiya, elektromagnit nurlanish, bosim, harorat va boshqalar)
Kimyoviy (sitostatiklar, spirtlar, fenollar va boshqalar)
Biologik (bakteriyalar va viruslar)
2. Boshlang‘ich yo‘lga nisbatan. Somatik va generativ mutatsiyalar
mavjud. Generativ mutatsiyalar reproduktiv to'qimalarda uchraydi va shuning
uchun har doim ham aniqlanmaydi. Generativ mutatsiya paydo bo'lishi uchun
mutant gametaning urug'lanishda ishtirok etishi kerak.
3. Moslashuvchan ma’nosi bilan. Ijobiy, salbiy va neytral mutatsiyalar
mavjud. Ushbu tasnif hosil bo'lgan mutantning hayotiyligini baholash bilan bog'liq.
4. Genotipni o'zgartirish orqali. Mutatsiyalar genetik, xromosomaviy va genomik
genomikdir.
5.
Hujayradagi
lokalizatsiyasi
bo'yicha. Mutatsiyalar
yadroviy
va
sitoplazmatiklarga bo'linadi. Plazma mutatsiyalari mitoxondriyalarda joylashgan
plazmagenlarning mutatsiyalari natijasida yuzaga keladi. Ular erkaklarning
bepushtligiga olib keladi, deb ishoniladi. Bundan tashqari, bunday mutatsiyalar
asosan ayol chizig'ida meros bo'lib o'tadi.
Gen mutatsiyalari
Gen (nuqta) mutatsiyalari odatda bir yoki bir nechta nukleotidlarga ta'sir qiladi, bir
nukleotid boshqasiga aylanishi, tushishi (yo'q qilinishi), ko'payishi va bir guruh
nukleotidlar 180 darajaga aylanishi mumkin. Misol uchun, o'limga olib kelishi
mumkin bo'lgan o'roqsimon hujayrali anemiya uchun mas'ul bo'lgan taniqli inson
geni mavjud. Tegishli normal gen gemoglobin polipeptid zanjirlaridan birini
kodlaydi. Mutant
genda
faqat
bitta
nukleotid
buziladi
(GAA
dan
GUAgacha). Natijada, gemoglobin zanjiridagi bir aminokislota boshqasi bilan
almashtiriladi (glutamin o'rniga u valindir). Bu ahamiyatsiz o'zgarish bo'lib
tuyuladi,
ammo
bu
halokatli
oqibatlarga
olib
keladi:
eritrotsitlar
deformatsiyalanadi, o'roqsimon hujayra shakliga ega bo'ladi va endi kislorodni
tashishga qodir emas, bu esa organizmning o'limiga olib keladi. Gen mutatsiyalari
oqsilning aminokislotalar ketma-ketligini o'zgartirishga olib keladi. Katta
ehtimollik bilan gen mutatsiyasi mutant genni umumiy ajdoddan meros qilib olgan
yaqin qarindosh organizmlar juftlashganda sodir bo'ladi. Shu sababli, ota-onasi
qarindosh bo'lgan bolalarda mutatsiya ehtimoli ortadi. Gen mutatsiyalari amaurotik
ahmoqlik, albinizm, rang ko'rligi va boshqalar kabi kasalliklarga olib keladi.
Qizig'i shundaki, kodon ichidagi nukleotid mutatsiyalarining ahamiyati teng emas:
birinchi va ikkinchi nukleotidlarni almashtirish har doim aminokislotalarning
o'zgarishiga olib keladi, uchinchisi esa odatda oqsillarni almashtirishga olib
kelmaydi. Masalan, «Silent mutatsiya» - nukleotidlar ketma-ketligining o'zgarishi,
shunga o'xshash kodon hosil bo'lishiga olib keladi, natijada oqsilning
aminokislotalar ketma-ketligi o'zgarmaydi.
Xromosoma mutatsiyalari
Xromosoma mutatsiyalari xromosomalarning sonini, hajmini va tuzilishini
o'zgartiradi, shuning uchun ular ba'zan xromosomalarning qayta tuzilishi deb
ataladi. Xromosomalarning qayta tuzilishi intra- va interxromosomalarga
bo'linadi. Intraxromosomaga quyidagilar kiradi:
· Duplikatsiya - xromosoma mintaqalaridan biri bir necha marta taqdim etiladi.
· Deletsiya - xromosomaning ichki qismi yo'qoladi.
· Inversiya - xromosoma bo'limining 180 gradusga aylanishi.
Xromosomalararo qayta tuzilishlar (shuningdek, translokatsiyalar deb ataladi)
quyidagilarga bo'linadi:
· Resiprokal - gomologik bo'lmagan xromosomalar bo'limlari almashinuvi.
· O'zaro bo'lmagan - xromosoma bo'limi holatining o'zgarishi.
· Disentrik - gomologik bo'lmagan xromosomalar bo'laklarining birlashishi.
· Sentrik - gomologik bo'lmagan xromosomalar sentromeralarining birlashishi.
Xromosoma mutatsiyalari yangi tug'ilgan chaqaloqlarning 1% da uchraydi. Qizig'i
shundaki, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, sog'lom donorlarda somatik hujayralar
beqarorligi istisno emas, balki normadir. Shu munosabat bilan, somatik
hujayralarning beqarorligi nafaqat patologik holat, balki ichki muhitning o'zgargan
sharoitlariga tananing moslashuv reaktsiyasi sifatida ham ko'rib chiqilishi kerakligi
faraz qilindi. Xromosoma mutatsiyalari fenotipik bo'lishi mumkin. Eng keng
tarqalgan misol - "Mushukning yig'lashi" sindromi (bolaning yig'lashi mushukning
miyoviga o'xshaydi). Odatda, bu o'chirishning tashuvchilari chaqaloqlik davrida
o'lishadi. Xromosoma
mutatsiyalari
ko'pincha
organizmdagi
patologik
buzilishlarga olib keladi, lekin shu bilan birga, xromosomalarning qayta tuzilishi
evolyutsiyada etakchi rollardan birini o'ynadi. Shunday qilib, odamda 23 juft
xromosoma, maymunda esa 24. Shunday qilib, farq faqat bitta xromosomaga
ega. Olimlarning ta'kidlashicha, evolyutsiya jarayonida kamida bitta qayta qurish
sodir bo'lgan. Buni 17-inson xromosomasi bir xil shimpanze xromosomasidan
faqat bitta yangilik inversiyasi bilan farqlanishi bilan tasdiqlash mumkin. Bunday
mulohazalar asosan Darvin nazariyasini tasdiqlaydi.
Genomik mutatsiyalar
Genomik
mutatsiyalarning
asosiy
farqlovchi
xususiyati
karyotipdagi
xromosomalar sonining buzilishi bilan bog'liq. Ushbu mutatsiyalar ham ikki turga
bo'linadi: poliploid aneuploid.
Poliploid mutatsiyalar karyotipdagi xromosomalarning o'zgarishiga olib keladi, bu
xromosomalarning haploid to'plamining ko'pligidir. Ushbu sindrom birinchi marta
faqat 60-yillarda kashf etilgan. Umuman olganda, poliploidiya asosan odamlarga
xos, hayvonlar orasida esa juda kam uchraydi. Poliploidiyada hujayradagi
xromosomalar soni 69 (uchlik), ba'zan esa 92 (tetraplodiya) xromosomalardan
iborat. Bu o'zgarish embrionning deyarli 100% o'limiga olib keladi. Triplodiya
nafaqat ko'plab nuqsonlarga ega, balki hayotiylikni yo'qotishiga ham olib
keladi. Tetraploidiya kamroq tarqalgan, ammo ko'pincha o'limga olib keladi.
Aneuploid mutatsiyalar karyotipdagi xromosomalar sonining o'zgarishiga olib
keladi, bu gaploid to'plamining ko'pligi emas. Bunday mutatsiya natijasida
g'ayritabiiy xromosoma chilliga ega begona o'tlar paydo bo'ladi. Triplodiya singari,
anevlodiya ko'pincha embrion rivojlanishining boshida o'limga olib keladi. Bunday
oqibatlarning sababi karyotipdagi genlarning butun bir guruhini yo'qotishdir.
Umuman, genom mutatsiyalar mexanizmi g'ayritabiiy gamet shakllanadi, buning
natijasida, mutatsiyaga olib keladi, deb, O'z o'zgarishi bilan xromosomalarning
normal bo'linishi buzilishi patologiyasi bilan bog'liq. tanadagi o'zgarishlar genetik
mislsiz hujayralari borligi bilan bog'liq. Bu jarayon mozaiklik deb ataladi.
Genomik mutatsiyalar eng yomonlari qatoriga kiradi. Ular Daun sindromi
(trisomiya, 600 ta yangi tug'ilgan chaqaloqda 1 bemorda uchraydi), Klaynfelter
sindromi va boshqalar kabi kasalliklarga olib keladi.
Spontan mutatsiyalar
Mutatsiyalar, sifat xususiyatlaridan tashqari, paydo bo'lish usulini ham
tavsiflaydi. Spontan (tasodifiy) - normal hayot sharoitida yuzaga keladigan
mutatsiyalar. Spontan jarayon tashqi va ichki omillarga (biologik, kimyoviy, fizik)
bog'liq. Spontan mutatsiyalar odamlarda somatik va generativ to'qimalarda
uchraydi. O'z-o'zidan paydo bo'ladigan mutatsiyalarni aniqlash usuli dominant
xususiyat bolalarda paydo bo'lishiga asoslanadi, garchi uning ota-onasi
yo'q. Daniyada o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, taxminan 24 000 gametadan
biri dominant mutatsiyaga ega. Olim Haldane o'z-o'zidan paydo bo'ladigan
mutatsiyalarning o'rtacha ehtimolini hisoblab chiqdi, bu avlod uchun 5 * 10 -5
bo'lib chiqdi . Boshqa olim Kurt Braun bunday mutatsiyalarni baholashning
to'g'ridan-to'g'ri usulini taklif qildi, ya'ni: mutatsiyalar soni tekshirilgan shaxslar
sonining ikki barobariga bo'linadi.
Induksiyalangan mutatsiyalar.
Induktsiyalangan mutagenez - turli tabiatdagi mutagenlar yordamida mutatsiyalarni
sun'iy ishlab chiqarish. Birinchi marta ionlashtiruvchi nurlanishning mutatsiyalar
keltirib chiqarish qobiliyatini G.A. Nadson va G.S. Fillipov. Keyinchalik keng
ko'lamli
tadqiqotlar
natijasida
mutatsiyalarning
radiobiologik
bog'liqligi
aniqlandi. 1927 yilda amerikalik olim Jozef Myuller mutatsiyalar chastotasi ta'sir
qilish dozasining oshishi bilan ortib borishini isbotladi. Qirqinchi yillarning oxirida
bir qator viruslar uchun inson DNKsiga jiddiy zarar etkazadigan kuchli kimyoviy
mutagenlarning
mavjudligi
aniqlandi. Mutagenlarning
odamlarga
ta'siriga
misollardan biri endomitoz - xromosomalarning ko'payishi, keyinchalik
sentromeralar bo'linishi, ammo xromosomalarning ajralib chiqishisiz.
Mutatsion jarayon turli patologiyalarga olib keladigan o'zgarishlarning asosiy
manbai hisoblanadi. Ilm-fanning yaqin kelajakdagi vazifalari genetik injeneriya
yordamida mutatsiyalarning oldini olish yoki ehtimolini kamaytirish va DNKda
yuzaga kelgan o'zgarishlarni bartaraf etish orqali genetik yukni kamaytirishdan
iborat. Genetika muhandisligi molekulyar biologiyaning yangi yo'nalishi bo'lib, u
so'nggi yillarda paydo bo'lib, kelajakda mutatsiyalarni insonlar manfaatiga
aylantirishi mumkin, xususan, viruslar bilan samarali kurashadi. Zotan, mutatsiya
tezligini
kamaytiradigan
antimutagenlar
deb
ataladigan
moddalar
mavjud. Zamonaviy genetika yutuqlari bir qator irsiy patologiyalarni tashxislash,
oldini olish va davolashda qo'llaniladi. Shunday qilib, 1997 yilda AQShda
rekombinant DNK olindi. Genetik muhandislik yordamida insulin, interferon va
boshqa moddalar uchun sun'iy genlar allaqachon yaratilgan.
Jadval. Odamlarda turli genlarning mutatsiyalarining taxminiy chastotasi.
Merosning tabiati Kasallik
Mutatsiya
chastotasi
6
gametadagi
10
ta
mutatsiyalar soni
Avtosomal
dominant
Sil sklerozi
8 * 10 -4
800
Talassemiya
4 * 10 -4
400
Retinoblastoma 2,3 * 10 -5
23
Aniridiya
5 * 10 -6
---
Avtosomal
retsessiv
Albinizm
2,8 * 10 -5
28
Rang ko'rligi 2,8 * 10 -5
28
Ixtiyoz
1,1 * 10 -5
o'n bir
Resessiv
Gemofiliya
3,2 * 10 -5
32
Gen mutatsiyalari
Gen, yoki nuqta (nuqta), natijada Mutatsiyalar deyiladi dan , DNK molekulasi
tuzilishi bir gen, o'zgarishlar.
Agar replikatsiya buzilgan bo'lsa, dnkning istalgan qismida nukleotidlar ketma-
ketligi o'zgarishi mumkin. Bo'lishi mumkin:
Nukleotidlarni almashtirish ;
Nukleotid kiritish ;
Nukleotidlarning yo'qolishi .
Agar nukleotidlar almashinuvi sodir bo'lsa, natija boshqacha bo'lishi
mumkin. Ba'zi hollarda bunday mutatsiya oqsil tuzilishining o'zgarishiga olib
kelmaydi.
Misol:
Mutatsiyani ko'rib chiqing GTT CCC GGT → GTC CCC GGT .
Birinchi
uch
o'tkazish
yilda timin almashtirildi bilan tsitotsin . GTT va GTZ uchliklari glutamik
kislotani kodlaydi , shuning uchun bu mutatsiya oqsil tuzilishida hech qanday
o'zgarishlarga olib kelmaydi: glu-gly-pro → glu-gly-pro .
Boshqa
hollarda,
nukleotidlarni
almashtirish
oqsil
molekulasidagi
aminokislotalarning tartibini o'zgartirishi va fenotipik oqibatlarga olib kelishi
mumkin.
Misol:
Mutatsiya GTT CCC GGT → GTG CCC GGT .
Birinchi
uch
o'tkazish
yilda timin o'rniga
tomonidan
guanin . Triplet GTT kodlar glutamik
kislota va
t TG - histidin . Bu
shuni
anglatadiki, oqsilning asosiy tuzilishi o'zgaradi: glu-gli-pro → his-gli-pro . Bu
fenotipik o'zgarishlarga olib kelishi mumkin.
Nukleotidlarning qo'shilishi yoki yo'q qilinishi ribosomadagi o'qish ramkasining
siljishiga va aminokislotalar ketma-ketligining o'zgarishiga olib keladi. Protein
sintezlanadi, u o'zining birlamchi tuzilishi bilan originaldan farq qiladi. Natijada,
Misol:
GTT ttsts GGT T → gtts tstsg GTT .
Asl DNK hududi glu-gly-pro aminokislotalar ketma - ketligini kodlaydi . Birinchi
nukleotidda timin yo'qolganidan
so'ng, aminokislotalarning
ketma-ketligi
boshqacha: lys-glu-glu . Mutagen gen yangi ma'lumotni sintez joyiga uzatadi ,
boshqa protein sintezlanadi, bu yangi xususiyatning paydo bo'lishiga olib kelishi
mumkin.
Gen mutatsiyalari fenilketonuriya (metabolik buzilish) va albinizm (normal
pigmentatsiyaning yo'qligi ) kabi irsiy kasalliklarga olib keladi .
Do'stlaringiz bilan baham: |