|
Бу маркерлар синфи учун
таҳлил қилишда
фойдаланиладиган асосий
усул
Монолокусли
Мультилокусли
Блот-гибридизация
RFLP 1980
минисателлитлар 1985
Полимеразна занжир
реакциси (ПЗР)
SSR 1989
STS 1989
SSCP 1989
CAPS 1993
SCAR 1993
RAPD 1990
ISSR 1994
AFLP 1995
SSAP 1997
IRAP 2006
ДНК-чиплар
SNP 1998
DArT 2001
Расм. 21.1 Молекуляр маркерларнинг схематик таснифи ва нашрларда
биринчи марта кўрсатилган йили.
(Е.К.Хлесткина бўйича)
140
Мазкур тасниф ДНК-маркерлар “эволюцияси”ни акс эттиради.
Юқорида келтириб ўтилган гуруҳлардан биринчиси ДНК-
маркерларнинг 1980 йилларда кенг тарқалган биринчи авлодини
билдиради. 1990 йилларда ПЗР-маркерлар асосий ўринни эгаллади,
2000 йилларда уларни ДНК-чиплардан фойдаланишга асосланган
молекуляр маркерлар сезиларли даражада сиқиб чиқарди. Охирги 2-3
йил давомида ДНК полиморфизми таҳлили учун геном ёки унинг
алоҳида соҳаларини бевосита секвенирлаш усулидан янада кенгроқ
фойдаланилмоқда.
Молекуляр маркерларга классик генетик маркерлар билан
баравар «локус», «аллель», «доминант», «кодоминант» атамалари
қўлланилади. Молекуляр маркерлар монолокусли ва мультилокусли
маркерларга ажралади. Монолокусли маркерлар ҳаммадан кўп
кодоминант тип бўйича наслдан наслга ўтади, мультилокуслилар –
доминант тип бўйича.
Молекуляр маркерлардан фойдаланишнинг асосий
йўналишлари
Молекуляр маркерлар орасида жойлашган ўрни маълум бўлган
маркерлар (муайян хромосомада ёки хромосоманинг муайян
соҳасида, ёки конкрет генга яқин) ва жойлашган ўрни ҳақида ҳеч
нарса маълум бўлмаган маркерлар (одатда булар мультилокусли
маркерлар) фарқланади. Уларнинг иккаласи ҳам генетик
тадқиқотларда ва селекцияда ўз ўрнини топмоқда. Жойлашган ўрни
номаълум бўлган молекуляр маркерлардан муайян ген ёки
хромосомани белгилашда фойдаланиб бўлмайди, лекин улар
филогенетик тадқиқотларда ўсимликлар навлари ва ҳайвонлар
зотларини паспортлаштиришда муваффақият билан қўлланилади.
Баъзи мультилокусли маркерлар генетик хариталар яратиш (DArT ва
AFLP-маркерлар), шунингдек геномик селекция учун (DArT) тўғри
келади. Конкрет вазифани ҳал қилиш учун тўғри келадиган ДНК-
маркерларни танлашга тур ичидаги полиморфизм ва ДНК
полиморфизми таҳлили жараёнини автоматлаштириш имконияти
каби тавсифлар таъсир кўрсатади.
ДНК-маркерлар татбиқ этилиши билан бошқа шу кабилари
орасида алоҳида хромосома ва геномлар хариталарини тузиш, уларда
миқдорий белгилар ген ва локусларини (QTL) хариталаш каби
141
йўналишлар кенг қулоч ёйди. 1980 йилда Дэвид Ботштейн Р. Уайт, М.
Школьник ва Р. Дэвислар билан биргаликда ДНК полиморфизми
(айнан рестрикцион фрагментлар – RFLP узунлиги полиморфизми)
таҳлили асосида биринчи монолокусли генетик маркерларни ишлаб
чиқди ва улар ёрдамида генетик хариталар тузиш мумкинлигини
кўрсатди (Botsteinn et.al., 1980). Ушбу кашфиёт иши кетидан ҳайвон
ва ўсимликлар хилма-хил турларининг RFLP-хариталари тузиш
бошланди. RFLP-маркерлар геномларни хариталашда қанчалик
самарали силжиши имкониятини қуйидаги мисол акс эттиради.
Буғдой геномининг биринчи RFLP-харитаси (Liu, Tsunewaki, 1991)
кўпчилик тадқиқотчиларнинг бир неча ўн йиллар давомида олиб
борган ишларининг натижаси бўлган олдинги классик геном
харитасидан 1,5 баробар кўп локусларга эга бўлган ва 1,2 баробар
узун бўлган.
Бир тур учун ишлаб чиқилган RFLP-маркерлардан қариндош
тур ва навлар геномини таҳлил қилишда фойдаланиш мумкинлиги
аниқ бўлди. Шундай қилиб, геномларни солиштирма хариталаш
мумкин бўлди, шу туфайли алоҳида оилалар ичида ортологик генлар
қаторларини аниқлаш ва умумий аждоддан алоҳида турлар геноми
тузилишининг эволюция жараёнида қайта ўзгаришини кузатишга
муваффақ бўлинди. Мазкур ишлар натижалари солиштирма геномика
соҳасидаги замонавий тадқиқотлар учун ниҳоятда муҳим (Mooree
et.al., 1995).
RFLP-хариталардан фойдаланиш туфайли геномда алоҳида
генларнинг аниқ жойини аниқлаш ва уларнинг кетма-кетликларини
хариталаш асосида (map-based gene cloning – генларни позицион
клонлаш) клонлаш имконияти пайдо бўлди. Позицион клонлаш
соҳасида пионер бўлиб америкалик тадқиқотчи Стивен Тэнксли
ҳисобланади. Унинг раҳбарлигида мазкур усулдан фойдаланишда
биринчи марта помидор меваларининг бактериал олачипорлигига
чидамли ген клонланди (Mar tin et al., 1993). С. Тэнксли генотип
бўйича танлашнинг потенциал устунликларини баҳолаганлар
ўртасида биринчи бўлди ва 1983 йилда Жак Бекман билан бир вақтда
ДНК-маркерлардан селекцияда фойдаланишни таклиф этди
(Beckmann, Soller, 1983; 1983; Burrr et.al, 1983; Tanksley, 1983).
Бироқ, генлари хариталаш бўйича ишларнинг кенг тарқалиши,
шунингдек миқдорий белгилари локуслари (QTL quantitative trait loci)
142
RFLP маркерлар даврида эмас (уларнинг юқори нархи ва радиоактив
белгиланган намуналардан фойдаланиш зарурати туфайли), балки
арзонроқ ва ишлатишда қулайроқ ПЗР маркерларнинг пайдо бўлганда
содир бўлди. ПЗР-маркерлар орасида генлар ва геномларни
хариталаш учун энг тўғри келадигани ва талаб катта бўлгани
микросателлит маркерлар (SSR маркерлар) бўлди. Оддий
такрорланишлардан
ташкил
топган
гипервариабел
кетма-
кетликлардан маркерлар сифатида фойдаланишни биринчи марта
1989 йилда немис тадқиқотчиси Дитхард Таутц (Tautz, 1989) таклиф
этди.
Айнан ПЗР-маркерлардан ДНК-маркерларни селекцион
жараёнга кенг жорий этилиши бошланди. Анъанавий селекцияда
индивидуумларни чатиштириш учун танлаш фенотип таҳлили
асосида амалга оширилаётган бир вақтда молекуляр маркерлар
ёрдамида генотип бўйича танлов олиб бориш мумкин. Генотип
бўйича танлаш фенотип бўйича танлашга нисбатан бир қатор
устунликларга эга. Автоматик фенотиплаш усуллари жуда секин
ривожланаётган бир вақтда, генотиплаш жараёни тўлиқ ёки қисман
автоматлаштирилиши мумкин. Фенотипни автоматик таҳлил қилиш
ускуналари тор йўналиш бўйича ихтисослашганлиги ва нархи
қимматлиги билан фарқ қилади, айни вақтда генотипни таҳлил қилиш
учун керакли ускуналар уларга нисбатан арзон ва универсал
ҳисобланади. Бирор бир белгининг намоён бўлишини таҳлил қилиш
ривожланишнинг қатъий белгиланган босқичида амалга оширилади.
Генотиплаш учун намуналарни деярли ҳар қандай қулай вақтда
танлаш мумкин. Танланилаётган организмлар ривожланишининг
эрта босқичларида намуналарни танлаш учун ДНКнинг керакли
миқдорини ажратиш таҳлилга ва ундан кейин ортиқча сарф-
харажатларсиз селекция жараёнидан анча мунча миқдорда
материални ўз вақтида чиқариш имконини беради.
Фенотиплаш натижаларига атроф муҳитнинг турли хил
омиллари таъсир кўрсатади. Генотип муҳит шарт-шароитлари
ўзгариши билан боғлиқ эмас. Агар танлаш фенотип таҳлили асосида
олиб борилса, у ҳолда тўлиқ устунликда доминант гомозиготаларни
гетерозиготалардан фарқлаш ва, бинобарин жорий авлодда
чатиштириш учун индивидуумни ажратиб олиш мумкин бўлмайди.
ДНК-маркерлар ёрдамида бу вазифани осон уддалаш мумкин.
143
Ўсимликларнинг бир қатор муҳим белгиларини таҳлил қилиш
ривожланишнинг гибридизацияни амалга ошириш мумкин бўлган
босқичидан кейин олиб борилади, шу сабабдан танлаб олинган
намуналарни чатиштириш навбатдаги вегетация даврдаёқ олиб
борилади. ДНК-маркерлардан фойдаланишда тўғри келадиган
жуфтликларни танлаб олиш ва жорий авлодда гибридизацияни
амалга ошириш мумкин. Бу хам селекция жараёнини тезлаштиради.
Мазкур устунликлар туфайли молекуляр маркерларни қўллаш
дунёнинг кўпгина мамлакатларида селекция жараёнининг ажралмас
қисмига
айланди
(Moose,
Mumm,
2008;
European
Cereals Genetics, 2012).
Do'stlaringiz bilan baham: |
