Тиббий биология ва генетика Тиббиёт олийгохи талабалари учун дарслик

Аллел генларнинг ўзаро таъсири. Аллел генларнинг ўзаро таъсири тўлиқ доминантлик, чала доминантлик, ўта доминантлик ва кодоминантлик шаклларида юзага чиқади.
Тўлиқ доминантлик - гетерозиготали дурагайларнинг барчасида фақат битта аллелнинг белгиси тўлиқ намоён бўлиб, иккинчи аллел белгисининг пайдо бўлмаслиги. Тўлим доминантликка тиббиёт генетикасидан жуда кўплаб мисоллар келтириш мумкин. Хозирги пайтда ўрганилган 2000 дан ортик моноген (битта ген таъсирида юзага келувчи) ирсий касалликлардан ярми касалликни келтириб чимарувчи геннинг доминантлиги натижасида пайдо бўлади. Масалан, олти бармоклилик доминант белги, бармокларнинг бешта бўлиши эса рецессив белги.
Чала доминантликда доминант ген ўз хусусиятини тўлиқ юзага чиқара олмайди. Белги чала доминантлик билан юзага чиққанда биринчи авлоднинг гетерозиготали дурагайларида доминант белги тўлиқ пайдо бўлмайди. Камқонлик, цистинурия, талассемия касалликлари доминант геннинг чала доминантлиги натижасида пайдо бўлади. Ўта доминантлик - доминант аллелнинг гетерозигота холида - Аа, гомозиготалигига - АА қараганда ўз белгисини кучлироқ намоён қилиши.
Кодоминантлик - гетерозиготали организмда ҳар иккала аллелга хам хос белгиларнинг юзага чиқиши. Ҳар бир аллел иштирокида алохидаалохида оксил синтез қилинганлиги учун гетерозиготали организмда ҳар иккала аллелнинг хам оксилини учратиш мумкин. Одамда тўртинчи кон гурухи кодоминантлик билан юзага чиқади (кўп аллелликга қаралсин).
Аллел бўлмаган генларнинг ўзаро таъсири. Одатда, ҳар бир ген мустақил равишда битта белгини юзага чиқаради. Лекин айрим холатларда битта геннинг белгини юзага мустақил чиқаришида унга аллел бўлмаган иккинчи ген ўз таъсирини кўрсатиши мумкин. Натижада белгиларнинг келгуси авлодлларда хосил бўлиши Мендель қонунияти бўйича бўлмайди. Аллел бўлмаган генларнинг уч хил таъсири яхши ўрнатилган: комплементарлик, эпистаз ва полимерия.
Комплементарлик - аллел бўлмаган генларнинг ҳар бири алохида алохида белгини юзага чикариб, биргаликда эса бошкача белгини юзага чикариши. Комплементарликда иккинчи авлод дурагайларида белгиларнинг ажралиши 9 : 3 : 3 : 1 ёки 9 : 7 ёки 9 : 3 : 4 нисбатларда бўлади. Генларнинг комплементар таъсири жуда кўп учрайди. Масалан,сичқонлар жунининг ранги комплементар генлар таъсирида юзага чиқади. Оқ сичконларни қора сичконлар билан чатиштирилганда, биринчи авлод дурагайлари гетерозиготали кулранг бўлади . Кулранг фенотипнинг пайдо бўлиши иккита генга, яъни кора рангли пигментни ишлаб чикувчи (А) ва шу пигментни сичкон жунининг толаси узунлиги бўйича жойлаштирувчи(Б) генга боғлик. Шунинг учун сичконлар жунининг ҳар бир толасининг узунаси бўйлаб кора пигментлар халка-халка бўлиб жойлашади. Пигментларнинг шундай ҳар жой-ҳар жойда жойлашиши сичконлар жунининг кулранг бўлишлигини
таъминлайди. Кора рангли сичконларда эса қора пигмент улар жунининг ҳар жой-ҳар жойида жойлашмасдан жунининг
узунаси бўйича бир хилда, яъни текис жойлашган бўлади ва шунинг учун хам уларнинг ранги қора бўлади. Оқ сичконларда эса қора рангли пигмент бўлмайди, чунки шу пигментнинг хосил бўлишини таъминловчи ген йўк.
Сичконларда жунининг кулранглиги қора ва оқ рангларга нисбатан доминант хисобланади. Кора сичконларни оқлари билан чатиштирилганда биринчи авлод дурагайларининг барчаси кулранг бўлади. Иккинчи авлодда эса, яъни кулранг сичконларни ўзаро чатиштирилганда 9 та кулранг, 3 та қора ва 4 та оқ сичконлар хосил бўлади. Белгиларнинг бундай ажралиши генларнинг ўзаро комплементар таъсири натижасида содир бўлади. Доминант ген - А қора пигмент ишлаб чиқаради, B ген эса шу пигментни жун толаси бўйича таркатади; бу генларнинг рецессив аллеллари эса пигмент ишлаб чикармайди (а) ва пигментни тарқатмайди (b). Чатиштиришда катнашган ок сичконларнинг генотипи - аа BB, қора сичконларники - АА bb бўлиб, улардан хосил бўлган дурагай сичқонларнинг генотипи эса АаBb ва бу генотипли сичқонларда иккала доминант генлар биргаликда келганда уларнинг ўзаро комлементар таъсири натижасида кулранг хосил бўлади. Шунинг учун иккинчи авлод дурагайларининг 9 таси кулранг (А-B-), 3 таси қора (А-bb) ва 4 таси оқ (ааB-bа-аа-bb) бўлади.
Одамларда ретинобластома ва нефробластомаларнинг пайдо бўлиши иккита аллел бўлмаган геннинг комплементар таъсири билан тушунтирилади. Нормада эшитиш кобилияти хам иккита аллел бўлмаган доминант ген иштирокида (АBаb) юзага чиқади. Бу генлардан биттаси ички кулоқдаги чиғанокнинг, иккинчиси эса эшитув нервининг нормада ривожланишини таъминлаб туради. Доминант генли гомозиготалар ва гетерозиготалар нормада эшитиш қобилятига эга бўлади. Битта ёки иккала генлар бўйича рецессив гомозиготалар эшитиш қобилятига эга бўлмасдан кар бўлиб туғилади.
Сут эмизувчиларнинг хужайраларида вирусга қарши махсус оқсил, яъни интерферон ишлаб чиқарилади. Интерфероннинг хосил бўлиши иккита аллел бўлмаган геннинг комплементар таъсирига боғлик. Бу генларнинг бири иккинчи хромосомада, иккинчиси эса бешинчи хромосомада жойлашган. Вояга етган кишиларнинг гемоглобинида ҳар бири алохида ген билан бошқариладиган тўртта полипептид занжири бўлади. Демак, гемоглобин молекуласининг синтезида тўртта компелементар генлар қатнашади.
18-расм. Сичконлар жуни рангининг комплементар генлар таъсирида юзага чикиши:
А - кора рангнинг хосил бўлишини таъминловчи ген; а - кора рангнинг хосил бўлишини таъминламайдиган ген; Б - кора
рангнинг сичкон жуни узунаси бўйича таркалишини таъминловчи ген; б - рангнинг таркалишини таъминлайдиган ген.

Одамларда узоқни кўрмасликнинг икки хили маълум: паст (-2,0...-4,0 диоптирий) ва юкори (-5 дан юкори диоптирий). Бу иккала белги хам нормада кўришга нисбатан доминант хисобланади ва шу белгиларни юзага чиқарувчи генлар алохида хромосомаларда жойлашган бўлиб, ўзаро боғланмаган. Юқоридаги иккала доминант генлари бўлган кишиларда узокни кўролмасликнинг факат юкори хили содир бўлади, яъни паст хилини юзага чикарувчи ген юкори хилини юзага чикарувчи ген билан бирга келганда унинг таъсирини кучайтириб юборар экан. Узокни кўролмасликнинг паст турини юзага чикарувчи генни - Д, унинг нормал аллелини эса д ва юкори хилини юзага чикарувчи генни эса С, унинг нормал аллелини c гени билан белгиласак, узокни кўролмасликнинг паст хили бўлган аёл (ДдCc) узокни кўролмасликнинг юкори хили бўлган эркакка (ддCc) турмушга чикса, бу оилада туғилган болаларнинг ярми (2/4) узокни кўромасликнинг юкори хили билан, 1/4 таси паст хили билан ва 1/4 таси эса нормал кўриш қобилиятига эга бўлиб туғилади. Узокни кўролмасликнинг юқори хилига эга бўлган болаларининг биттасида бу белги битта доминант ген билан (C) юзага чиқса, иккинчисида иккита доминант генлар (ДC) билан юзага чиқади. ДдCc ли генотипда узоқни кўролмасликнинг юқори хили Д генининг C ген таъсирини кучайтириши билан юзага чиқади.

Эпистаз - битта ген таъсирининг унга аллел бўлмаган иккинчи ген таъсиридан устун бўлиши. Лекин айрим холатларда эпистаз рецессив ген таъсирида хам юзага чиқиши мумкин. Шунга кўра генларнинг эпистаз таъсирини иккига, яъни доминант ва рецессивга ажратилади. Доминант эпистазда битта доминант ген таъсирида иккинчи доминант ген ўз белгисини юзага чиқаролмайди (А > Б). Рецессив эпистазда эса рецессив ген таъсирида доминант ген ўз белгисини юзага чиқаролмайди (а > Д). Ўзига аллел бўлмаган биронта геннинг таъсирини йўқотиб, ўзининг белгисини юзага чиқарувчи генга - эпистатик, белгисини юзага чиқара олмайдиган генга гипостатик ген дейилади. Генларнинг эпистаз таъсири отларда яхши ўрганилган. Кулранг от (CCбб) кора от (ссББ) билан чатиштирилса, биринчи авлод дурагайларининг генотипи CcБб бўлиб, хаммаси кулранг бўлади. Дурагайларнинг кулранг бўлиши C генининг Б ген устидан доминантлик қилишини кўрсатади. Биринчи авлод дурагайларини ўзаро чатиштирилганда иккинчи авлодда фенотип бўйича белгилар
12 : 3 : 1 нисбатда ажралади. Доминант C гени бўлган хамма дурагайларнинг ранги кулранг, Б генлари бўлган дурагайларнинг ранги қора, иккала рецессив аллели бўлган дурагайлар эса малла рангли бўлади. Айрим холатларда, доминант эпистазда, иккинчи авлодда белгиларнинг ажралиши 13 : 3 нисбатда хам бўлиши мумкин. Масалан, оқ товуқларни ўзаро чатиштирилганда шундай натижа олинади . Рецессив эпистазда эса ажралиш 9 : 3 : 4 нисбатда бўлади. Генларнинг эпистаз таъсири одамларда унча яхши ўрганилган эмас. Лекин мисол тарикасида қон гурухларининг наслдан-наслга ўтишини ўрганишда хиндларнинг бир оиласида топилган "Бомбей феномени" деган холатни олиш мумкин . Бу оиладаги отанинг кон гурухи биринчи - 0, онаниқи учинчи - Б бўлиб, улардан биринчи - 0 кон гурухли қиз туғилган. Шу киз иккинчи - А кон гурухли йигитга турмушга чиққан ва улардан иккита қиз туғилиб, биттасининг кон гурухи - АБ, иккинчисиники эса 0 эди. Кизчаларнинг бирида тўртинчи кон гурухи - АБ бўлишлигини қандай тушунтириш мумкин? Шу оила аъзоларининг айримлари биринчи қон гурухига эга бўлсаларда, учинчи (B) ёки иккинчи (А) кон гурухларини белгиловчи генларни ўзларида сақлаши мумкин ва бу оила аъзолари жуда кам учрайдиган рецессив эпистатик (супрессор) гени бўйича гомозиготали деб тахмин килинади.
Юқоридаги расмда кўрсатилган учала авлод генотипларини, биринчи қон гурухини белгиловчи ва эпистатик генга алохида эътибор берган холда ёзиб чиқсак, биринчи авлод қуйидаги кўринишга эга бўлади.
IBi Cc ii Cc

IBC, IBc, iC, ic iC, ic

	IBC	IBc	iC	iC
iC	IBiCC	IBiCc	iiCC	iiCc
ic	IBiCc	IBicc	iiCc	Iicc

Иккинчи авлоддаги изнинг қон гурухи биринчи - 0 бўлсада, унда яна учинчи қон гурухини белгиловчи ген - B бўлади. Лекин бу ген иккита рецессив эпистатик ген таъсирида ўз белгисини юзага чиқаролмайди. Шундай генотипли қиз иккинчи қон гурухли - А йигитга турмушга чиққан, яъни:
IBi cc IBi CC
Иккита эпистатик генлар (cc) IB геннинг таъсирини йўкотади. Натижада бу қизнинг қон гурухи биринчи бўлади ва оилада туғилган болаларнинг генотипини қуйидагича ёзиш мумкин.

	IB c	ic
IA C	IAIBCc	IAiCc
iC	IBiCc	iiCc

Пеннет катакчасида туғилиш эхтимоли бўлганларнинггина генотиплари кўрсатилган. Шулардан иккитаси қизлар бўлиб бирининг кон гурухи - АБ (IAIBCc), иккинчисиники эса - 0 (iiCc). Тўртинчи кон гурухли кизнинг генотипида рецессив эпистатик геннинг (c) доминант аллели бўлиб (C), c геннинг эпистатик таъсирини йўкотади. Натижада IА ва IB аллеллар биргаликда тўртинчи гурухли қонни, яъни ўз белгисини юзага чиқаради.
Полимерия. Аллел бўлмаган бир неча генлар таъсирида битта белгининг юзага чикиши. Шундай полимер генлар таъсирида хосил бўладиган белгилар полимер белгилар хисобланади. Полимер генлар одатда битта ҳарф билан ифодаланади, яъни А1, А2 А3, А4 ва хоказо. Битта организмда шундай бир хил генларнинг тўпланиши натижасида уларнинг таъсири кучаяди. Полимер белгиларнинг юзага чиқишини асримизнинг бошларида швед генетиги Г.Нилсон-Еле қизил ва оқ донли буғдойларни ўзаро чатиштириб, уларнинг иккинчи авлодида белгиларнинг монодурагай чатиштиришдагидек 3 : 1 нисбатини олди. Лекин шундай белгилари бўлган буғдойларнинг айрим навлари чатиштирилганда иккинчи авлодда белгилар 3 : 1 нисбатда бўлмасдан, 15 : 1 нисбатда, яъни 15/16 рангли ва 1/16 рангсиз бўлиб чикди. Рангли буғдой донлари ранг жихатдан хам текис бир хил бўлмасдан, тўқ кизилдан тортиб то кизғиш ранггача хосил бўлади .
Кизил рангни аллелнинг доминант генлари, оқ рангни эса уларнинг рецессиви юзага чиқаради. Доминант генлар сонининг камайиши билан белги хам (қизил ранг) кучсизроқ бўлиб юзага чиқади. Доминант генлар сонининг ошиши билан белги хам кучлироқ намоён бўлади, бунга кумулятив полимерия дейилади. Айрим холатларда полимер генлар белгиларининг фақат сонинигина аниқлаб бермасдан, сифатини хам белгилаши мумкин. Бунда белгиларнинг пайдо бўлиши доминант генларнинг сонига боғлик бўлмасдан уларнинг бор ёки йўқлигигабоғлиқ бўлади ва бу холни кумулятив бўлмаган полимерия деб юритилади. Масалан, чўпон халтаси ўсимлиги мевасининг шакли А1А2А3А4, А1А2А3, А1А2 ва А1 ли генотипларда учбурчак шаклида бўлиб, генотипда фақат рецессив генлар а1а2а3а4 бўлса тухумсимон бўлади.
Кўпгина белгилар полимер генлар таъсирида юзага чиқади. Масалан, ўсиш тезлиги, тириклик вазни, товукларнинг серпуштлиги, сут ва ундаги ёғнинг микдори, витаминларнинг тўпланиши, биохимик реаксиялар тезлиги, хайвонларда нерв таъсирининг биологик аҳамияти шундаки, полимер генлар иштирокида юзага чиққан белгилар битта ген билан юзага чиққан белгиларга қараганда жуда мустахкам ва турғун бўлади. Полимер генлар бўлмаганда организм ҳар хил таъсирларга айниқса мутаген омиллар таъсирига осон берилувчан бўлар эди.

19-расм. Товуклар пати рангининг икки жуфт генларнинг ўзаро таъсирида (епистаз) юзага чикиши:
C - ранг хосил бўлишини таъминламайдиган ген; c - ранг хосил бўлишини таъминламайдиган ген; И - ранг хосил бўлишини
юзага чикармайдиган ген; и - ранг хосил бўлишининг юзага чикишига тўскинлик килмайдиган ген.

Одамда кўпгина морфологик ва физиологик хусусиятлар полимер генлар таъсирида пайдо бўлади. Масалан, бўйнинг узунлиги, тананинг оғирлиги,артериал босимининг ўлчами, теридаги меланиннинг микдорива хоказолар. Терининг ранги (қора) бешта ёки олтита полимер бўлган генлар иштирокида хосил бўлади. Африкалик кора танлиларда шундай полимер доминант генларнинг сони кўп бўлади. Европоидларда эса шу генларнинг рецессив аллеллари учрайди. Кора танли билан оқ танли никохидан ўртача рангли болалар (мулат) туғилади. Бундай болалардан эса келажакда қора танли, ўртача рангли ва оқ танли фарзандлар туғилиши мумкин. Одамда бўйнинг узунлигини белгиловчи учта полимер геннинг фақат рецессив аллеллари (а1а2а3) бўлса, шу кишининг бўйи паст (150 см) бўлади, доминант аллеллари бўлса (А1А2А3) бўйи узун (185 см) бўлади. Бўйи паст қиз (а1а1а2а2а3а3) бўйи баланд йигитга (А1А1А2А2А3А3) турмушга чиқса, туғилган болаларнинг барчаси узун (А1а1А2а2А3а3) бўйли бўлади. Шундай қилиб, генотип генларнинг факат тўплами бўлиб қолмасдан, балки уларнинг ўзаро бир-бирига таъсир этиши асосида тузилган мураккаб системадир.

ХОЗИРГИ ЗАМОН ГЕН ТАЪЛИМОТИ

Г.Мендель тажрибаларида тилга олинган ирсий омилни ифодалаш учун В.Иоганнсен 1909-йили фанга ген тушунчасини киритди Ф.Добжанскийнинг (1963) фикрича ген ирсият ва мутациянинг бирлиги бўлиб, молекулар даражадаги тушунчадир.

К.Виллининг (1966) кўрсатишича ген - бу ДНК молекуласининг бир бўлаги. С. Бензер таълимотига кўра эса ген жуда майда қисмлардан: цистрон, мутан ва рекондан иборат. С.Бензер гаплоид организмларда (вирус, бактерия) ДНК молекуласининг битта полипептидини синтез қила олувчи маълум бир бўлагини цистрон деб атади. Битта цистронда 1000 ва ундан ортиқ нуклеотид бўлиши мумкин. Масалан, Т4 фагининг А цистронида 1700 тага яқин нуклеотид бор. Цистрон бу геннинг вазифасини бажарувчи ДНК молекуласининг бўлагидир. Мутон - бу геннинг ўзгариши яъни мутацияга учраши мумкин бўлган энг кичик қисми. Рекон эса геннинг қайта тузилиши (рекомбинация) мумкин бўлган қисмидир. Генни ҳар томонлама ўрганиш натижасида ген тўғрисидаги таълимот яратилди. Бу таълимотга кўра:
1) ҳар бир ген хромосоманинг маълум бир жойи (локус)да жойлашади;
2) ген нуклеотидлари маълум бир тартибда жойлашган ДНК молекуласининг бир қисми, ген таркибига қирувчи нуклеотидларнинг сони ҳар бир ген учун ҳар хилдир;
3) структур ва функсионал генлар мавжуд бўлиб, структура генлари иштирокида маълум хоссага эга бўлган оқсил синтез қилинса, функсионал генлар таъсирида эса структура генларининг иши бошқарилиб турилади;
4) ген ичидаги нуклеотидларда қайта қурилиш бўлиши мумкин;
5) битта ген икки хил холатда учраши мумкин, бундай генларни аллел генлар дейилади;
6) ҳар бир ген маълум бир белгининг ривожланишини юзага чиқаради, яъни ДНК (ген) →РНК →оксил (фермент) → белги.
7) генлар ирсий белгиларни ўзларида сақлайдилар; бўлинаётган хужайраларда генларнинг сони доимо икки марта ошади ва хосил бўлган янги хужайралар барча генлар билан таъминланади;
8) ген таркибидаги ДНК молекуласи ташқи ва ички омиллар таъсирида ўзгариши мумкин, лекин бу ўзгариш маълум ферментларнинг иштирокида яна олдинги холатига қайтиши мумкин (репарация), яъни генда бўладиган ўзгаришларнинг барчаси хам мутацияга айланавермайди.