Mundarija: Kirish i-bob. Genetika faniga kirish, maqsadi, vazifalari va rivojlanish istiqbollari

II-Bob. Genetikaning dolzarb muammolari
2.1. Genetikaning rivojlanishi va genetika fani taraqqiyotiga hissi qo’shgan olimlar
Ma`lumki har bir fanning tarixini insoniyat tarixidan izlash kerak. Xuddi shunday genetika fanining tarixi ham tajriba va hayot bilan bog`liq. Inson juda qadimdan yaxshi narsalardan foydalanishga intilgan: misol uchun o`simlik va chorva mollarini chatishtirib, yaxshi zot va navlar olgan. Bularni yanada takomillashtirib o`z eҳtiyojini qondirish uchun ishlatgan.
Asrimizning 2-chi yarmida naslchilik va urug`chilikda, o`simlikshunoslikda erishilgan yutuqlar irsiyat masalalarini o`rganishga katta qiziqish tug`dirdi. Genetika, seleksiya fanlarining rivojlanishida angliyalik olim Ch. Darvinning (1809-1882) organik olamning rivojlanishi to`g`risidagi evolyusion ta`limot muhim ahamiyatga ega. Darvingacha bo`lgan davrda fan K.Linney (1707-1779) va J.Kyuve (1768-1832) ta`limoti asosida rivojlandi. Ularning ta`limotida o`lik va tirik tabiat o`zgarmas, o`simlik va hayvonlar avval qanday bo`lsa doimiy shunday bo`ladi deyilgan. Ammo oz bo`lsada Darvinga qadar ham «tabiat o`zgaradi va rivojlanadi» degan elementar g`oyalar bo`lgan. J.Batist Lamark, Jorj Byuffon, Erazm Darvin, Lomonosov, Rule va boshqalar. Lekin shunday bo`lsada, fan 18 asrda juda ko`pgina savollarga javob bera olmas edi. (Nomi genetika bo`lmasada, O`rta Osiyoda ko`pgina genetik ta`limotlar bor edi. Masalan: qaysi yoshda tug`ish, naslning qiz-o`g`illigini bilish, yaxshi nav va zotli hayvon va o`simliklar yaratish va hokazo. Suruvga qo`chqor qo`yish, yaxshi urug` ekish).
Ch. Darvinning 1859 yilda nashr etilgan «Turlarning kelib chiqishi» nomli asari bu savollarga anchagina javob beradi. Darvin bu asarida turlar doimiy o`zgarmas degan g`oyaga barham berdi. U bu asarida irsiyat va o`zgaruvchanlik tufayli tashqi sharoit ta`sirida bir necha formadagi organizmlar vujudga kelishini isbotlab berdi.
Darvin irsiyat, o`zgaruvchanlik va tanlashning (tabiiy, sun`iy) evolyusiya faktorlari sifatidagi ahamiyatini ko`rsatib berdi. Uning ta`rificha, sifatlar vujudga kelsa, irsiyat bu xususiyatlarni avlodlarga mustahkamlaydi, tabiiy tanlanish esa ma`lum sharoitga moslanishni vujudga keltiradi, natijada foydali o`zgaruvchanlikka ega bo`lgan organizmlar yashaydi, aks holdagilari nobud bo`ladi.
Darvinning «Xonakilashtirish ta`sirida hayvon va o`simliklarning o`zgarishi» (1868), «Odamning paydo bo`lishi va jinsiy tanlanish» (1871) kabi asarlari biologiyada evolyusion ta`limotning nazariy asosini tashkil etdi.
Nemis olimi Gofmeyster hujayra yadrosining bo`linishi va ona hujayradan 2 ta qiz hujayra hosil bo`lishini 1848 yilda aniqladi. Keyinroq Ru o`simlik va hayvon hujayralari bo`linishi umumiyligini belgilab berdi. V.Valdeyer xromosomani aniqladi.
1874 yilda I.D.CHistyakov somatik hujayraning bo`linishini o`rganib Gofmeyster fikrini tasdiqladi. O.Gertvig tipratikonlarda tuxum hujayra yadrosining spermatozoid yadrosi bilan qo`shilishini 1875 yilda birinchi marta aniqladi. Bu hodisa 1880-1883 yillarda ochiq urug`li o`simliklarda Gorojankin, 1884 yilda yopiq urug`lilarda Strasburgerlar tomonidan o`rganildi. 18-asr oxirida Karl Ber sut emizuvchilar tuxum hujayrasini kashf etib, barcha organizmlar yagona hujayradan hayot boshlashini ko`rsatib berdi. Ya`ni, hujayra tirik organizmlarning faqat tuzilish birligi bo`lib qolmay, balki rivojlanish birligi hamdir.
Darvin o`zgaruvchanlikda va yangi organizmlar vujudga kelishida duragaylanish muhim ahamiyatga ega ekanligini aniqladi.
Genetika fanining rivojlanish bosqichini umumiy ravishda 3 taga bo`lish mumkin. Birinchi bosqich chex olimi Gregor Mendelning (1822-1884) irsiyat va o`zgaruvchanlik ta`limoti kashf etilishi bilan bog`liq. Gugo de Friz, Karl Korrens va Erix Chermaklarning duragaylash bo`yicha olib borgan ishlari genetika fanining rivojida va mustaqil fan sifatida ajralib chiqishida katta ahamiyatga ega.
Gugo de Friz (Gollandiyada) lolaqizg`aldoq, Germaniyalik Korrens makkajo`xori, Avstriyada Chermak no`xat o`simligi duragaylari ustida ishlab, ota va ona irsiy belgilarining nasldan-naslga berilishi va duragaylarning belgilar bo`yicha ajralishi haqidagi maqolalarini 1900 yilda bir-biridan bexabar holda e`lon qildilar.
Shuning uchun ham genetikaning fan sifatida maydonga kelishini 1900 yilning bahori hisoblaymiz. Yuqorida nomlari qayd etilgan uchchala botanik olim ham chex olimi G.Mendelning 1865 yilda e`lon qilingan irsiyat qonunlarini «qaytadan kashf etdilar». Bu qonun Mendelning 1865 yilda nashr etilgan «O`simlik duragaylari ustida tajribalar» asarida bayon etilgan edi. Mendel no`xat ustida tajriba olib borib, ularning ayrim belgilarining keyingi bo`g`inda berilishini o`rgandi va 2 ta muhim masalani hal etdi.
Belgi va xususiyatlar jinsiy hujayralar orqali beriladigan ayrim irsiy omillar bilan belgilanadi.
Organizmlar chatishtirilganda ularning ayrim belgi va xususiyatlari yo`qolib ketmaydi, balki ota va onada qanday bo`lsa, kelgusi bo`g`inlarda ham shunday saqlanadi.
Mendelning bu ta`limoti genetikaning kelgusi rivojlanishiga nazariy asos bo`ldi. Gugo de Frizning mutasiya haqidagi ta`limoti ham genetikaning keyingi rivojiga yordam qildi. Iogannsan toza liniya va populyasiyalarda belgilarning nasldan-naslga berilishiga doir tajribalar olib bordi. U bir oilaga oid va tashqi irsiy jihatdan bir xil bo`lib, populyasiyalardan iborat ekanligini aniqladi.
1909 yilda «toza liniya», «genotip», «fenotip» va «gen» degan tushunchalar fanga kiritildi. Irsiyat va o`zgaruvchanlik haqidagi fanga 1906 yilda angliyalik olim V. Beson genetika deb nom berdi.
Ikkinchi bosqich irsiyatning moddiy negizini o`rganish, xromosoma ta`limotining kashf etilishi bilan bog`liq. T.Boveri, U.Setton, E.Vilson xromosomalarni o`rganib (1902-1907) hujayraning bo`linishi va jinsiy hujayraning vujudga kelishi jarayonida irsiy faktorlar (genlar) bilan xromosomalar o`rtasida ma`lum bog`lanish bo`lishini aniqladi.
Amerikalik Tomos Morgan 1911 yilda o`z shogirdlari bilan birga xromosoma ta`limotini yaratdi. Bu ta`limot xromosomalarda genlar bir chiziqda ketma-ket joylashishini va muayyan turda necha juft gomologik xromosoma bo`lsa, shuncha birikish gruppasi hosil qilinishini tushuntirib berdi. Morgon fikricha genlar xromosomalarning moddiy bo`lakchalaridir. Morgon ta`limoti organizmlarning irsiyati va o`zgaruvchanligini o`rganishda Sitologik metodga asos soldi. Natijada genetikada yangi yo`nalish – sitogenetika vujudga keldi. Xromosoma ta`limoti genetikada buyuk kashfiyot bo`ldi. Biroq bu davrda gen mutasiyasi o`zidan-o`zi vujudga keluvchi, tashqi sharoitga bog`liq bo`lmagan irsiy o`zgaruvchanlik deb qaralar edi. Sababi tashqi sharoit ta`sirida organizmdagi mutasion o`zgarishlarni vujudga keltirish bo`yicha olib borilgan ko`pgina ishlar natijasiz bo`ldi. Faqat 1925 yilda G.A.Nadson va G.S.Filippovlar achitqi zamburuғiga radiy nurlari ta`sir ettirib, birinchi marta mutasiya oldi. Amerikalik genetik G.Meller meva pashshasi (drozofila) ga rengent nurlari ta`sir ettirilib, mutasiya chastotasining ko`payishini isbotlab, mutasiyalar miqdorini aniq hisobga olish usulini ishlab chiqdi.
1932 yilda AQSh da L.Stadler, Sapagen, Delonelar makkajo`xori va bug`doyning xo`jalik uchun qimmatli navlarini yaratdi. Bu ishlari bilan radiasion mutagenez usulidan foydalanishni taklif qildi. Natijada genetikada yangi yo`nalish radiasion genetika vujudga keldi. Saharov, Loboshev, Rapopport, Auerbixlar irsiy o`zgaruvchanlikni vujudga keltirishda ximiyaviy moddalardan foydalanib, kimyoviy mutagen ta`limotini yaratdi.
1930 yillarda Serebrovskiy va Dubininlar gen to`g`risidagi ta`limotni yanada rivojlantirdi. Dubinin molekulyar genetika asoschisi hisoblanadi. U gen ham bir qancha qismlardan iborat ekanligini isbotladi, ya`ni gen xromosomaning bir qismi N.K.Kolsov genlarning ximiyaviy tarkibini o`rganib molekulyar genetikani yanada rivojlantirdi. Genetikaning rivojlanishida N.I.Vavilovning xizmati katta. U irsiy o`zgaruvchanlikda gomologik qatorlar qonunini ishlab chikdi. N.Vavilov bu qonun asosida madaniy o`simliklarning kelib chiqishi va joylashish markazlarini aniqladi. Geografik tarqalishining va joylashishining sabablarini isbotladi.
Genetika fanini rivojlanishga I.Michurinning xizmatlari katta. U sistematik jihatdan uzoq bo`lgan formalarning chatishmasligi va olingan duragayning naslsiz bo`lishiga barham berish mumkinligini isbotladi. Navashin esa qo`sh urug`lanish hodisasini isbotladi. Genetikaning metodlarini seleksiya bilan bog`lab olib borish natijasida, geografik jihatidan uzoq bo`lgan formalarning chatishmasligi va ulardan olingan duragaylarning naslsiz bo`lishiga barham beradigan usullarni ishlab chiqqan olim Karpechenko Michurinni ishlarini yanada rivojlantirdi.
Astaurov radiasion genetika metodi asosida ipak qurtining jinsini boshqarish mumkinligini isbotladi.
Uchinchi bosqich esa irsiyat va o`zgaruvchanlikni o`rganishda ximiya, fizika, matematika, kibernetika kabi aniq fanlarning usul va prinsiplaridan foydalanish davri bo`ldi. Natijada irsiyatning moddiy asosi bo`lgan hujayraning molekulyar darajasida o`rganildi. Bunda tez ko`payuvchi va ko`plab nasl beruvchi mikroorganizmlar, bakteriya va zamburug`lardan foydalanildi.
1944 yilda amerikalik mikrobiolog olim O.Everi irsiyatning moddiy asosi – xromosomadagi oqsil komponentlari bo`lmay, balki uning DNK si ekanligini isbotladi. Hozirgi kunda organizmlarning belgi va xususiyatlari xromosomalar orqali nasldan-naslga berilishi ma`lum. Xromosomalar ipsimon ikkita uzun molekula bog`lamlaridan, ya`ni DNK dan iboratligi aniqlandi.
Gen xromosomada o`ziga xos qismlardan iborat bo`lib, vazifa va tuzilishiga ko`ra uning asosiy qismini tashkil etadi. Gen xromosomadan ajratib olinsa, xromosomaning funksiyasi buziladi. Gen xaqiqiy mavjud bo`lib, alohida mutasiyalanish, birikish yoki kombinasiyalanish, ajralish va ma`lum ta`sir ko`rsatish xususiyatiga ega bo`lgan irsiyat birligidir. Genetikaning oldida turgan eng qiyin masala genning irsiyat birligi sifatida tabiatini va organizmlarda ma`lum belgilar orqali namoyon bo`lish xususiyatlarini o`rganishdir. Buni hozirgi kunda Sitologiya, bioximiya, biofizika kabi fanlar hal etdi. Gen birinchidan, xromosomada nusxa ko`chirish (reduplikasiya), ikkinchidan mutasion o`zgarish xususiyatiga ega, uchinchidan esa u aniq ximiyaviy struktura bilan bog`langan, to`rtinchidan, oqsil molekulasida aminokislotalarning tartib bilan o`rin almashishini nazorat qiladi.
1953 yilda irsiy belgilarning nasldan-naslga o`tishida DNK ning ahamiyati isbotlangan. Angliyalik F.Krik va amerikalik D.Uoson DNK molekulasining tuzilishini aniqlagan. 1961-1962 yil fransiyalik F.Jakob va J.Mono oqsil sintezining regulyasiyasi ta`limotini ishlab chiqdi. F.Krik, S.Ochoa Nirenberg irsiyat kodini va oqsil molekulasiga kiradigan 20 ta aminokislota uchun nukleotidlar tripleti tarkibini aniqladi.

2.2. Genetikaning asosiy muammolari.

Genetika g'oyalari usullari inson faoliyatining tirik organizmlar bilan bog'liq barcha sohalarida qo'llaniladi. Ular tibbiyot, qishloq xo'jaligi va mikrobiologiya sanoatidagi muammolarni hal qilish uchun katta ahamiyatga ega. Inson genetikasiga qiziqishning bir qancha sabablari bor. Birinchidan, bu insonning o'zini bilish istagi. Ikkinchidan, ko'plab yuqumli kasalliklar - vabo, vabo, chechak va boshqalar mag'lubiyatga uchraganidan keyin irsiy kasalliklarning nisbiy salmog'i ortdi. Uchinchidan, mutasiyalarning tabiati va ularning irsiyatdagi ahamiyati tushunilgandan so'ng, mutasiyalar avvallari tegishli e'tibor berilmagan ekologik omillar ta'sirida yuzaga kelishi mumkinligi ma'lum bo'ldi. Radiasiya va kimyoviy moddalarning irsiyatga ta'sirini intensiv o'rganish boshlandi. Har yili kundalik hayotda, qishloq xo'jaligida, oziq-ovqat, kosmetika, farmasevtika sanoati va boshqa faoliyat sohalarida tobora ko'proq kimyoviy birikmalar qo'llaniladi, ular orasida ko'plab mutagenlar qo'llaniladi.
Shu munosabat bilan genetikaning quyidagi asosiy muammolarini ajratib ko'rsatish mumkin: