Тиббий биология ва генетика Тиббиёт олийгохи талабалари учун дарслик

ЎЗГАРУВЧАНЛИК

Ўзгарувчанлик дейилганда барча тирик мавжудотларнинг ўзгариши тушунилади. Ўзгарувчанлик туфайли организмда янги белги ва хусусиятлар пайдо бўлади ёки андайдир бор бўлган белги йоколади. Организмларнинг хилма-хил бўлишлиги, ўзгарувчанлик натижасидир. Битта турга кирувчи опганизмлар ўртасидаги фарқ унинг генотипининг ўзгариши билан ёки ташқи мухит таъсирида юзага чиқиши мумкин. Шунга кўра, ўзгарувчанликни иккига, яъни ирсий ва ирсий бўлмаган ўзгарувчанликка ажратилади. Ирсий ўзгарувчанлик генотипнинг ўзгариши натижасида содир бўлганлиги учун бу ўзгарувчанликни генотипик ўзгарувчанлик хам дейилади. Генотипик ўзгарувчанлик икки хил бўлади: комбинатив,

мутатсион. Комбинатив ўзгарувчанлик жараёнида генларнинг хар хил тўпламлари (комбинатсияси), яъни жойлашиш тартибининг ўзгариши содир бўлади. Комбинатив ўзгарувчанлик уч хил йўлда хосил бўлиши мумкин. Шундан икки йўли мейоз жараёнига боғлиқ бўлиб, гомологик хромосомаларнинг ўзаро чалкашуви ва анафазада ота-она хромосомаларининг қутбларга тасодифий равишда ажралиши натижасида содир бўлади. Учинчи йўли эса уруғланиш жараёнида тухум хужайрани қайси уруғ хужайра уруғлантиришига боғлиқ. Мутатсион ўзгарувчанлик организм генлари ва хромосомаларининг сифат ва сон жихатдан ўзгариши натижасида юзага келади. Ирсий бўлмаган ўзгарувчанликда эса генотипда ўзгариш содир бўлмасдан фақат фенотип ўзгаради. Шунинг учун бу ўзгарувчанликни фенотипик ўзгарувчанлик хам дейилади (48-расм).
Хромосомалараро Битта хромосомада Полиплоидия Тушиб Алмашиб Ортиб колишлик колишлик колишлик Анеуплоидия Гаплодия Симметрик Ассимметрик Инверсия Ортиб кетишлик транслокатсия транслокатсия (дупликатсия) Етишмовчилик (делетсия)
48-расм. Ўзгарувчанлик хиллари.
МУТАТСИОН ЎЗГАРУВCАНЛИК

Мутатсия деган тушунчани фанга биринчи бўлиб голландиялик генетик Г. Де-Фриз киритди. У кўп йиллар давомида ўсимликларда учрайдиган мутатсинларни ўрганди. Кузатишларини хулосалаб, 1901- 1903-йиллари ўзининг мутатсион таълимотини яратди. Унинг таърифига кўра, мутатсия - бу ирсий белгиларнинг кескин ўзгариш ходисасидир. Ушбу мутатсион таълимотда илгари сурилган ғоялар қуйидагилардир:

Мутатсиялар тўсатдан пайдо бўлади.
Мутатсия натижасида хосил бўлган янги белгилар турғундир.
Мутатсиялар ирсий бўлмаган ўзгарувчанликдан фарқли ўлароқ ўзгарувчанликнинг ўрта миёна шакли теварагида узлуксиз қатор хосил қилмайди. Чунки мутатсия натижасида сифат жихатидан ўзгариш содир бўлади. Мутатсиялар хар хил кўринишларда пайдо бўлиб, фойдали ва зарарли бўлиши мумкин. Мутатсияларнинг учраш эхтимоли ўрганилган организмлар сонига боғлиқ.
Ўхшаш мутатсиялар бир неча марта пайдо бўлиши мумкин. Мутатсион таълимот кейинчалик хар томонлама ривожлантирилди ва мутатсияларнинг кўплаб турлари аниқланди. Мутатсияларнинг қуйидаги хиллари мавжуд.
I. Геномнинг ўзгариш хусусиятига караб:
1. Геном мутатсиялари - хромосомалар сонининг ўзгариши.
2. Хромосома мутатсиялари - хромосомалар структурасининг ўзгариши.
3. Ген мутатсиялари - генларнинг ўзгариши.
II.Гетерозигота организмда пайдо бўлишига қараб:
1.Доминант мутатсиялар.
1.Ретсессив мутатсиялар.

III. Мутатсияларнинг келиб чиқиш сабабларига кўра:

1. Спонтан мутатсиялар, яъни мутатсияни келтириб чиқарувчи сабаб аниқ эмас (ўз-ўзидан пайдо бўладиган мутатсиялар).
2. Индусирланган мутатсиялар (келтириб чиқарилган мутатсиялар).
IV. Ирсиятга берилишига караб:
Генератив мутатсиялар, яъни жинсий хужайраларда бўладиган ва наслдан-наслга ўтадиган мутатсиялар.
Соматик мутатсиялар, яъни соматик хужайраларда содир бўлиб, наслдан-наслга берилмайдиган мутатсиялар.

Геном мутатсиялари. Геном мутатсиялари хромосомалар сонининг ўзгариши билан содир бўлади. Маълумки, бир турга кирувчи организмларнинг барчасида хромосомалар сони ва тузилиши бир хил бўлади. Хужайрада хромосомаларнинг гаплоид тўпламида хар бир гомологик хромосомадан фақат биттасигина учрайди. Агар диплоид тўпламда 46 хромосома бўлса, гаплоид тўпламда эса 23 та бўлади. Ана шу гаплоид тўпламдаги хромосомалар ва улардаги генларнинг йиғиндисига геном дейилади. Гаплоид тўпламдаги хромосомалар сони n харфи билан белгиланади. Одатда нормада бўладиган митоз ва мейоз бўлиниши туфайли кейинги хужайраларда хромосомаларнинг шу тури учун хос бўлган доимийлиги таъминланади. Лекин айрим холатларда хужайраларнинг бўлиниш жараёни бузилиши мумкин, натижада, биринчидан, хромосомалар қутбларга тенг сонда ажралмайди ва қиз хужайраларда хромосомаларнинг сони тенг бўлмайди, иккинчидан, хромосомалар қутбларга ажралмасдан шу хужайранинг ўзида қолади, яъни цитокинез бўлмайди. Хужайра бўлинишининг бузилиши туфайли айрим хромосомаларнинг сони ошиб кетса ёки камайиб қолса бундай организмларни анеуплоид ёки гетероплоид организмлар дейилади. Агар хужайрадаги гаплоид тўплам хромосомаларининг барчаси бараварига ошиб кетса бундай организмларни полиплоид организмлар дейилади. Полиплоид хужайралар митоз, мейоз ва зиготаларнинг ривожланиши жараёнида хосил бўлади. Гаплоид тўпламдаги хромосомалар сони (n) 3, 4, 8, 16 ва хоказо хисса ошиши мумкин. Агар 3 хисса ошса триплоид (3n), 4 хисса ошса - тетраплоид (4n), 8 хисса ошса октоплоид (8n) дейилади.

Гаплоид тўпламдаги хромосомалар сони жуфт хисса ошган, яъни 4n, 6n, 8n ва хоказо организмларга хромосомалар сони мувозанат-лашган, тоқ хисса, яъни 3n, 5n, 7n ва хоказо ошганларига эса мувозанатлашмаган полиплоид организмлар дейилади. Хромосомалар сони мувозанатлашмаган полиплоид организмлар яшашга унча мослашмаган бўлади, чунки тоқ сондаги гомологик хромосомалар мейоз даврида жуфтлаша олмаганлиги сабабли кейниги авлод хужайраларига тенг тақсимлана олмайди. Хромосомалар сони мувозанатлашган полиплоид организмлар эса яшашга яхши мослашган бўлиб, уларда диплоид организмга нисбатан айрим белги ва хусусиятлар кучлироқ намоён бўлади. Чунки такрор келувчи бир хил генлар алохида холатдагига нисбатан шу белгини кучайтириб юзага чиқаради. Хозирги замон гулли ўсимликларининг кўпчилиги хромосомалар сони мувозанатлашган полиплоид ўсимликлар хисобланади. Полиплоид организмлар келиб чиқишига кўра икки хил бўлиши мумкин, яъни автополиплоид ва аллополиплоид.
Автополиплоид организмлар - битта турга хос бўлган геном соннинг кўпайишидан вужудга келади, масалан, геном А бўлганда диплоид организм - АА, автотетраплоид эса АААА бўлади. Аллоплоид организмлар - хар хил тургамансуббўлган геномлар сонининг ошиши билан юзага келади. Масалан, икки турни чатиштириб олинган дурагайнинг геноми А ва Б. Шу дурагайдан олинган аллотетраплоид организмнинг генотипи ААББ бўлади. Аллополиплоидларнинг селексияда ахамияти жуда катта, шунинг учун селексионерлар аллополиплоид турларни кўплаб яратмокдалар. Хозирги пайтда сунъий равишда хайвонот олами вакиллари орасида хам полиплоид турлар яратилди (ипак қурти, тритон). Содда хайвонларнинг кўпчилиги эса табиий полиплоидлар хисобланади. Сутемизувчилар орасида полиплоид турлар аникланган эмас. Геномдаги фақат айрим хромосомалар сонининг ошиши ёки камайишига анеуплоидия дейилади. Анеуплоидияходисасини биринчи бўлиб К. Бриджес дрозофила пашшасида топган эди. Анеуплоидия, одатда, хужайраларнинг бўлиниши пайтида айрим хромосомаларнинг қутбларга ажралишининг бузилиши натижасида содир бўлади. Бундай ўзгаришлар соматик ва жинсий хужайраларда хам кузатилади. Агар битта хромосомаси ортиқча бўлган гамета (n + 1) хромосомалари сони нормада бўлган гамета билан қўшилиб, зигота хосил қилса, шу зиготадан ривожланган организмларнинг хромосомалар сони битта ортиқча, яъни 2n + 1 бўлади (49-расм). Битта хромосомаси кам бўлган гамета (n - 1) билан хромосомалар
сони нормада бўлган гамета қўшилганда, хромосомаларининг сони тўлиқ бўлмаган зигота хосил бўлиб, унда битта хромосомаси кам бўлган (2n - 1) организм ривожланади. Агар бирон организм хромосомаларининг сони 2n +1 бўлса, трисомик, 2n - 1 бўлса моносомик, 2n - 2 бўлса нулисомик дейилади. Айрим холатларда бир хил хромосоманинг ўзидан 2 та ёки 3 та ортиқча учраши мумкин. Агар 2n + 2 бўлса тетрасомик, 2n +3 бўлса пентасомик дейилади. Геномдаги хохлаган бир хромосоманинг сони ошиб ёки камайиши мумкин. Анеуплоид организмларда фақат

И ИИ ИИИ ИВ

49-расм. Хар хил сонли хромосомага эга бўлган гаметаларнинг хосил бўлиши: И - биричи организм гаметогенези жараёнида катнашувчи дастлабки хужайра; ИИ - гаметалар: а – кам хромосомали; б - кўп хромосомали; ИИИ - иккинчи организмда хосил бўлган нормал гаметалар; ИВ - зиготалар: а - кам сонли
(моносомия); б - кўп сонли (трисомия).
хромосомалар сони ўзгарибгина қолмасдан, улардаги белги ва хусусиятлар хам ўзгаради. Анеуплоид ходисаси буғдой, маккажўхори, тамаки, пахта, сичқон, мушук, қорамол ва бошқа кўпгина организмларда яхши ўрганилган. Одатда, барча анеуплоид организмлар нимжон, яшашга яхши мослашмаган ва умри қисқароқ бўлади.
Одамларда хам барча хромосомалари бўйича анеуплоидлик ходисаси учрайди. Масалан, 13, 18, 21 хромосомалар бўйича Патау, Эдварс ва Даун синдромлари юзага келса, жинсий Х хромосома бўйича Клейнфелтер ва Шерешевский-Тернер касалликлари пайдо бўлади. Бу касалликлар хромосома касалликлари деб аталиб, ушбу бобнинг охирроғида ўрганилади.
Хромосома мутатсиялари. Т. Морган таълимотига кўра хар бир хромосома бир-бирига боғланган маълум сондаги генлар тўпламидан иборат, бу генлар хромосомада қатъий бир тартибда жойлашган. Генларнинг жойлашиш тартибига кўра хар бир хромосома фақат ўзига хос алохида тузилиш хусусиятига эга. Бундан ташқари хар бир турга кирувчи организмлар хромосомаларининг шакли фақат шу турга хосдир. Хромосомалар шаклининг ўзгариши унинг ички тузилишининг, яъни шу хромосомадаги генларнинг жойлашиш тартибининг ўзгаришидан келиб чиқади. Шунинг учун хромосомалар ташқи тузилишининг ўзгариши организмда маълум бир белги ва хусусиятларнинг ўзгаришига олиб келади. Хромосома мутатсиялари хромосоманинг бир қисмининг узилиб қолишидан ёки бошқа бир қисмнинг икки хисса ошиб кетишидан ва бирон кисмининг 180° бурилиб қолишидан, битта хроматидадан ёки хромосомадан иккинчисига бирон қисмининг ўтиб қолиши натижасида содир бўлади. Хромосомаларнинг қайта қурилиши натижасида битта хромосоманинг ўзидаги ёки хромосомалардаги генларнинг жойлашиш тартибининг ўзгариши вужудга келади. Битта хромосоманинг ўзида бўладиган ўзгаришлар инверция, делетция каби мутатсиялар кўринишида бўлади.
Инверсия - хромосоманинг бирон кисмининг 180° бурилиб шу хромосомадаги генларнинг жойлашиш тартибининг ўзгариши. Инверсия содир бўлиши учун хромосоманинг икки жойида узилиш бўлиши керак. Агар иккала узилиш хам хромосоманинг битта елкасида бўлса бундай инверсия натижасида хромосоманинг шакли ўзгармайди, чунки центромера ўз жойида қолади. Лекин хромосоманинг шу елкасидаги генларнинг жойлашиш тартиби ўзгаради. Бундай инверсияни парацентрик инверсия дейилиб, уларни цитологик усул билан аниқлаш жуда қийин (50- расм).
50-расм.

Агарузилишхромосоманинг хар иккала елкасида бўлса, бунга перецентрик инверсия дейилади. Бундай инверсиянимикроскопда

осонгина аниқлаш мумкин, чунки центромеранинг жойи нормадагисидан ўзгариб қолади. Инверсия тирик мавжудот орасида жуда кенг тарқалган. Кўпгина хашаротлар, шу жумладан уларнинг қишлоқ хўжалигига зарар келтирувчи турлари, ноқулай шароитга ўзларининг ирсиятини инверсия туфайли ўзгартириб мослашадилар. Эволуция жараёнида одамлар ва маймунларнинг 4, 5, 12 ва 17-хромосомаларига нисбатан перецентрик инверсияси содир бўлган.
Делетсия - хромосомада бўлган битта ёки иккита узилиш натижасида шу хромосоманинг бирон-бир қисмининг тушиб қолиши, яъни йўколиши. Факат битта узилишдан хромосоманинг охирги кисмида хосил бўлган делетсияга оддийделетсия дейилади. Иккита узилиш натижасида хосил бўлган делетсияга интерститсиал делетсия дейилади. Унинг натижасида хосил бўлган, яъни ёқолиши керак бўлган бўлакча одатда центромерасиз халкани хосил қилади. Агар делетсия хромосомасининг иккала хроматидасида хам бир пайтининг ўзида бўлса бунга изохроматид делетсия дейилади.
Оддий делетсия хромосома ва хромотидада бўладиган битта узилиш туфайли содир бўлади. Натижадахромосома вахроматида калталашади хамда хромосоманинг теломерасини ўзида сақлаган бўлакча (фрагмент) хосил бўлади(51-расм). Узилиш хромосоманинг қайси қисмида бўлганлигига қараб узилган бўлакча хар хил катталикда бўлиши мумкин.
51-расм.

Агар узилиш хромасоманинг узун елкасининг центромерага яқин жойидан бўлган бўлса узилган бўлакча узунроқ, теломерага якин жойидан узилган бўлса калтароқ бўлакча хосил бўлади. Оддий делетсия ўсимлик, хайвон ва одам хужайраларида учраб туради. Одамларда "мушук чинкириғи" деб аталадиган оғир ирсий касаллик бешинчи жуфт аутосомасининг кичик елкасида оддий делетсия бўлганлиги натижасида бўлган бўлса, битта узилган бўлакча хосил бўлади. Иккита узилган бўлакча яна изохроматид делетсиядан кейин хам хосил бўлиши мумкин. Изохроматид делетсия хромосомалар иккита хроматидадан ташкил топган даврида, яъни G2 даврида хосил бўлади. Иккала хроматиданинг хам бир хил жойининг (локусининг)узилишидан хосилбўлган делетсия изохроматид делетсия дейилади. Узилиш содир бўлган хроматидалардан теломера қисмлар тушиб қолади, яъни ёқолади. Натижада хроматидаларнинг узилган қисмлари бир-бирлари билан ўзаро тўлиқ ёки чала уланиши мумкин (52-расм, А).

А) И - узилган кисмлари бир-бирлари билан тўлик кўшилган; ИИ - узилган кисмларининг факат проксимал жойлашганларигина ўзаро

кўшилган; ИИИ - узилган кисмларнинг факат дистал жойлашганларигина кўшилган; ИВ - узилган кисмлари умуман кўшилган эмас. Б) Хромосоманинг хар иккала елкасида хам содир бўлган изохроматида делетсияси. Узилган кисмлар ўзаро бир-бирлари билан тўлик кўшилган. Д) Хромосоманинг битта елкасида содир бўлган иккита хроматида делетсияси. Узилган қисмларнинг ўзаро қўшилишидан калталашган хромосома, центомерасиз халқа ва фрагмент хосил бўлган: а – нормал хромосома; б - узилган жойлари бор хромосома; д - қайта тузилган хромосома.
Агар хромосомадаги барча узилган қисмлар бир-бирлари билан тўлиқ уланса, бундай уланишни тўлиқ уланиш дейилади ва лотин харфи билан Upr деб белгиланади (U - унион бирлашиш, p - прохмол, яъни хромосоманинг центромерага яқин жойлашган қисми, д - дистал, яъни хромосоманинг центромерадан узоқ жойлашган қисми). Хромосомадаги узилган қисмларининг проксимал жойлашгани уланиб дистал жойлашганлари уланмаслиги мумкин. Бу холатни қуйидагича белгиланади: Up Nud (Ну - нунион - уланмаган ёки кўшилмаган). Аксинча хам бўлиши мумкин, яъни Нп Уд. Нихоят узилган кисмлар бир-бири билан уланмасдан қолиши хам мумкин - Нупд. Бу ўзгариш G1, яъни синтездан олдинги даврда хромосомада хосил бўлган делетсияга ўхшаш бўлиб, уларни метафазада бир-биридан ажратиб бўлмайди. Иккита хроматидали (G2 даврда) интерститсиал делетсия хам содир бўлиши мумкин. Агар хромосоманинг хар иккала елкасида биттадан изохроматид делетсия бўлса, бу узилган қисмлар ўзаро тўлиқ бирлашиб, хроматидадан ташкил топган битта халқа хосил бўлади. Бу халқада бир-бирига нисбатан симметрик жойлашган иккита центромера бўлади (52-расм, Б). Агар иккита изохроматид делетсия хромосоманинг битта елкасида содир бўлган бўлса, бу холатда хам хроматидадан ташкил топган битта халқа хосил бўлади, лекин унда центромера бўлмайди (52-расм, Д). Хромосома ва хроматида узилишидан хосил бўлган ва центромераси бўлмаган барча бўлаклар хужайранинг кейинги бўлинишида қатнаша олмасдан цитоплазмада эриб кетади.
52-расм.

Хроматида қисмларининг ўзаро алмашинуви. Битта хромосоманинг ўзида бўладиган қайта қурилиш иккала хроматидада хам бир вақтда узилиш бўлганда содир бўлади. Агар хроматидалардаги узилиш уларнинг бир хил жойларида бўлиб, узилган қисмлар эса ўзаро бир-бири билан алмашганда бу ўзгаришни метафазада цитологик усул билан аниқлаш жуда қийин,

чунки хромосомаларнинг шакли ўзгармайди (53-расм, 1). Бу ўзгаришни фақат нишонли радиоактив изотопларбилангинааниқлаш мумкин. Агар узилиш хроматидаларнинг хар хил жойларида бўлган бўлса бу хроматидаларнинг узилган қисмларининг ўзаро алмашинуви натижасида битта хроматида узунлашади, иккинчиси эса аксинча калталашади. Хроматидаларнинг ўхшаш қисмлари ўртасида бир-бирига тортилиш кучи борлигидан, узунлашган хроматида бироз эгилиб қолади (53-расм, 2). Узунлашган хроматида айрим ўхашаш генлар тўпламининг ошиб кетиши (дубликатсия), калталашган хроматидада эса ўша тўпламга кирган генларнинг ёқолиб кетишига
олиб келади.

53-расм.

Битта хромосоманинг иккита жойидан узилиш бўлганда одатда узилган бўлакдан халқа хосил бўлади. Бу узилишлар хромосоманинг хар хил елкасида, биттасининг ёки иккаласининг хам битта елкасида бўлиши мумкин. Биринчи холатда центромера узилган қисмларининг кўшилишидан хосил бўлган халқада қолади ва бундай хромосомага

1 - хромосомалараро; 2 - хроматидалараро: а - нормал хромосомалар; б - узилган жойи бор хромосомалар; д – кайта тузилган хромосомалар. халка шаклидаги хромосома дейилади (54-расм, 1). Иккинчи холатда эса интерститсиал делетсия хосил бўлиб, узилган қисмларнинг қўшилишидан центромерасиз халқа пайдо бўлади ва хромосома калталашади. Агар юқорида айтилган

халқалар ДНК синтезидан олдин хосил бўлган бўлса синтез даврига келиб у иккиланади, шунинг учун метафазада иккита халқа пайдо бўлади (54-расм, 2). Халка синтез давридан кейин хам яъни хроматидаларнинг бирида бўлган иккита узилишдан сўнг хосил бўлиши мумкин. Узилган қисмларнинг бирлашишидан хосил бўлган халка метафазада узилиш бўлмаган, яъни бутун бўлган хроматиданинг гомологик қисмларига яқин жойлашган бўлади (54- расм, 3).
54-расм.

Катталиги жихатидан хроматиданинг энидан катта бўлмаган хромосоманинг кичик бир бўлаги - микрофрагментлардир.

Одатда, жуфт микрофрагментларни хромосома, токларини эса хроматидалар қайта тузилишга киритилади.Организмгамутагенлар таъсир этганда микрофрагментлар кўплаб хосил бўлади.Хромосомалараро ўзгаришларга асосан транслокатсиялар мисол бўла олади. Транслокатсия – иккита хромосоманинг қисмлари ўртасида бўладиган ўзаро алмашинув. Транслокатсия бўлиши учун хар иккала хромосомада биттадан узилиш бўлиши керак. Агар хромосомадаги узилиш ДНК синтезидан олдин бўлса, хромосома транслокатсиялари, кейин рўй берган бўлса, хроматида транслокатсиялари дейилади. Узилиш бўлган хромосомаларнинг центромераси бор қисмлари ўзаро бир-бирлари билан бирлашса икки центромерали, яъни дицентрик хромосома ёки дицентрик хроматида хосил бўлади (55-расм). Бундай транслокатсияларга асимметрик транслокатсиялар дейилади.
55-расм.

Асимметрик транслокатсия хромосомалараро бўлган бўлса иккита узилган бўлак (фрагмент) хосил бўлади. Иккита хромосомада биттадан узилиш бўлиб, улар шу узилган қисмлари билан ўзаро алмашинганда хромосомалардан бири узунлашиб, иккинчиси эса калталашади. Бундай алмашинувга симметрик транслокатсия дейилади (56-расм,1). Агар хар иккала хромосомадан хам бир хил бўлакча ўзаро алмашилган бўлса, бундай симметрик транслокатсияни метафазада ажратиб бўлмайди, чунки хромосома-ларнинг узунлиги ўзгармасдан қолади (56-расм, 2).

56-расм.

Симмерик транслокатсия хроматидалараро бўлган бўлса хам битта хроматида узунлашади, иккинчиси калталашади. Метафазада хроматидалараро бўлган симметрик транслокатсияларни хам осонгина ажратиш мумкин, чунки ўзгарган бу хромосомадан жуфт

Нурлишакл хосил бўлади (56-расм, 3).
Симметрик транслокатсиялар айрим ўсимликлар учун нормал холат хисобланиб, одамларда эса оғир касалликларга олиб келади. Масалан, 15 хромосоманинг маълум бир қисми 21 хромосомага ўтиши Даун касаллигини келтириб чиқаради. Трирадиаллар - учта нурли шакл бўлиб, иккита хромосомадан хосил бўлади. Хромосома қайта тузилишининг бу хили хромосома иккитахроматидадан иборат бўлган даврида юзага келади. Трирадиалнинг хосил бўлишида учта узилиш бўлиши керак. Шу узилишлардан иккитаси биринчи хромосома хроматидаларининг бир хил жойларида, учинчи узилиш эса иккинчи хромосоманинг битта хроматидасида содир бўлади. Натижада хромосоманинг бир хил жойларидан узилган хроматидалари иккинчи хромосоманинг хроматидасидаги узилган қисмлар билан бирлашади. Биринчи хромосомадан хосил бўлган центромерасиз бўлакчалар хам ўзаро бирлашиб олади (57-расм, 1). Биринчи хромосоманинг центромерасиз бўлган цисмлари иккинчи хромосоманинг хроматидасидаги узилган қисмлари билан бирлашади. Калталашган хромосомада узилган хроматидалар ўзаро бирлашиши хам мумкин (57-расм, 2).

57-расм.

Ген мутатсиялари. Ген мутатсиялари ДНК молекуласидаги нуклотидларнинг жойлашиш тартибининг ўзгариши билан юзага келади.
Нуклеотидлар жойлашиш тартибининг ўзгариши триплетлар жойлашиштартибини ўзгартиради. Триплетлар жойлашиш тартибининг ўзгариши эса оқсил синтези учун керакли ахборотнинг ўзгаришига олиб келади. Натижада, шу ўзгарган ген
Иштирокида белги юзага чиқмаслиги ёки ўзгача бўлиб қолиши мумкин. Ген мутатсияларини микроскопда кўриб бўлмайди. Уларни кейинги авлодда белгиларнинг ўзгаришига қараб аниқланади. Ген мутатсияларида нуклеотидларнинг ошиб кетиши,
тушиб қолиши ёки уларнинг бошқаси билан алмашинуви кузатилади (58-расм). Ген мутатсиялари пайтида ДНК молекуласининг кичик бир қисмида ўзгариш бўлганлиги учун бунга нуктали мутатсиялар дейилади.
58-расм.

Ген мутатсияларини келиб чикишига кўра иккита гурухга ажратиш мумкин:

Бир жуфт азотли асосларнинг бошқаси билан алмашинувидан хосил бўлган мутатсиялар. Азотли асосларнинг тушиб ёки ортиб кетишидан хосил бўлган мутатсиялар. Биринчи гурух мутатсиялари икки хил йўл билан хосил бўлади транзитсия ва трансверсия. Транзитсия – битта жуфтни хосил қилган азотли асоснинг шу жуфтга кирувчи бошқаси билан яъни пуринли асосларнинг пуринли билан (А, Г) пиримидинли асосларнинг пиримидинли билан (Т, Ц) алмашинуви. Агар ДНК синтези пайтида тиминнинг ўрнига унинг аналоги бромурасил(БУ) келса,
ДНК занжирида "А - БУ" дан иборат азотли асослар жуфти хосил бўлади. Лекин "БУ"нинг тиминдан фарки шундаки, унинг аденинга кўра гуанинга ўхшашлиги кўпроқ. Шунинг учун ДНК нинг кейинги редупликатсияси пайтида "БУ -Г" жуфти хосил бўлди. Ундан кейинги редупликатсияда эса "Г - Ц" дан иборат бўлган жуфтлик юзага келади.Натижада ДНКзанжиринингайрим жойларида олдинги "А - Т" жуфти ўрнига "Г - Ц" пайдо бўлади, яъни бир жуфт нуклеотидбошқаси биланалмашинади. Трансверсия - битта гурухга кирувчи азотли асоснинг иккинчи гурух нуклеотиди билан, яъни пуриннинг пиримидин билан ёки пиримидиннинг пурин билан алмашинуви.
Иккинчи гурух мутатсиялари, яъни азотли асосларнинг тушиб ёки ортиб кетиши натижасида триплетларнинг ўзгариши хам икки хил йўлда, яъни нуклеотидлар жуфтининг ошиб кетиши ва камайиб кетишидан хосил бўлади (59-расм).
59-расм.

ДНК молекуласидаги нуклеотидларнинг бундай ўзгариши туфайли и-РНК молекуласидаги триплетларнинг саналиш тартиби ўзгаради. Шунинг учун бундай мутатсияларга саналиш тартибини ўзгартирувчи мутатсиялар дейилади. Ген мутатсиялари ўсимликлар, хайвонлар ва одамларда хам учрайди. Дрозофила пашшаси кўзининг ранги нормада қизил бўлади. Лекин шу белгини юзага чиқарувчи геннинг мутатсияга учраганлиги учун оқ, оқ сариқ, сариқ ранг кўзли дрозофила пашшалари юзага келади. Кўзиниг рангига кўра дрозофила пашшаларининг 10 га яқин мутант турлари учрайди. Бу эса шу геннинг кўп аллеллик ходисасининг пайдо бўлишига олиб келади. Одамларда бир ярим мингга якин ген касаллиги Санаш тартибининг учраб, уларнинг хар бири маълум ўзгаришига олиб келадиган бир геннинг мутатсияси туфайли мутатсиянинг содир бўлиш содир бўлади. Масалан, албинизм, механизми: гемофилия, далтонизм, фенилкетонурия ва бошқа кўпгина касалликлар мутатсияга учраган генлар таъсирида юзага чиқади. Одамда хаётий жараённи сусайтирувчи 5-6 мутатсияга учраган ретсессив генлар бўлади. Мутатсион таълимотга хозирги кунга келиб анча ўзгаришлар киритилди. Маълум бўлишича, мутатсиялар бир зумда хосил бўлмасдан улар содир бўлишидан олдин дастлаб ДНК молекуласида бўлажак мутатсияни келтириб чиқарувчи ўзгаришлар юзага келар экан. Мутаген таъсирида хосил бўлган бу ўзгаришлар хужайрадаги шароитга қараб мутатсияга айланиши ёки бутунлай айланмаслиги мумкин. Демак, мутаген таъсир қилгандан кейин мутатсия содир бўлгунича маълум бир вақт ўтади. Мутатсиядан олдин бўладиган ДНК молекуласидаги ўзгаришларни 3 турга ажратиш мумкин: 1) узоқ яшамайдиган ўзгаришлар; 2) узоқ яшайдиган, яъни хужайранинг биринчи бўлинишидан кейин мутатсияга айланувчи ўзгаришлар; 3) энг узом яшовчи, яъни хужайранинг бир неча бўлинишларида бўлиб, ундан кейин, хаттоки организмнинг келгуси авлодларида мутатсияга айланувчи ўзгаришлар. Узоқ яшамайдиган ўзгаришлар хужайранинг мутаген таъсир этган фазасидаёк мутатсияга айланади. Агар мутаген G1 даврга таъсир қилган бўлса, шу даврнинг ўзида мутатсия хосил бўлиб метафазада фақат хромосома мутатсиялари кузатилади. Агар мутаген G2 даврга таъсир қилган бўлса, асосан хроматида мутатсиялари хосил бўлади.

Маълумки, ионлаштирувчи нурлар узоқ яшамайдиган ўзгаришлар хосил қилади. Шунинг учун G1 даврда нурланган хужайраларнинг метафаза даврида фақат хромосома мутатсиялари кузатилади.Узоқ яшайдиган ўзгаришлар мутаген таъсир этган фазада (G1) мутатсияга айланмасдан, балки шу хужайранинг кейинги фазаларида, аниқроғи, ДНК синтези даврида, яъни S даврида мутатсия хосил қилади. Шунинг учун хужайрага ДНК молекуласида узоқ яшайдиган ўзгаришлар хосил қилувчи мутаген таъсир этганда шу хужайранинг метафазасида асосан хроматида мутатсиялари кузатилади. Алкиллаштирувчи бирикмалар, айрим захри қотиллар (пеститсидлар) ва бошқа кўпгина кимёвий моддалар ДНК молекуласида узоқ яшовчи ўзгаришлар хосил қилади. Республикамизнинг пахта экиладиган туманларида кўплаб ишлатиладиган захри қотиллар орасида анчагина қисми мутаген хисобланади (изофос, трефлан, которан, хлорат магний ва бошқалар). Бу захри қотиллар таъсирида оқ сичқон ва дала сичқонлари кўмик хужайраларининг метафазасида кўплаб хроматида мутатсияларини кузатиш мумкин. Захри қотиллар таъсирида хосил бўлган хроматида мутатсиялари орасида оддий делетсия жуда кўп учрайди (60-расм).
60-расм.

Энг узоқ яшовчи ўзгаришлар хужайранинг мутаген таъсир этган фазасида (G1) пайдо бўлсада, шу фазада ва кейинги фазада хам (G2) мутатсияга айланмасдан яширин холатда колиб, шу хужайранинг кейинги 5-6 ва ундан хам кейинги авлод хужайраларида мутатсияга айланиши мумкин. Н.П. Дубинин ачитки замбуруғини ултрабинафша нур билан нурлантиргандан кейин хосил бўлган энг узоқ яшовчи ўзгаришларнинг мутатсияга айланишини шу нурланган хужайраларнинг 340 авлодида кузатди. 1945-йилда Япониянинг Хиросима ва Нагасаки шахарларида американинг атом бомбалари портлашидан кўпчилик ахоли нурланиб халок бўлган эди. Орадан 60 йил ўтишига қарамасдан хозир хам шу шахар ахолиси орасида, яъни 1945 йилдан кейин туғилганлар орасида оқ кон касаллиги билан халок бўлаётганлар учрамокда. Бунинг сабаби шуки, улар ўзлари нурланмаган бўлса-да, ўз ота-оналарида хосил бўлган энг узоқ яшовчи ва мутатсияга айланиши мумкин бўлган ўзгаришларни олган ва вақт ўтиши билан ўзгаришлар улар организмида мутатсияга айланган. Мутатсиянинг хосил бўлиш механизмини кўрсатувчи чизима:

а - ДНК молекуласи битта ипидаги жарохатланган жойнинг денатуратсияси; б - нормал ипнинг жарохатланган ипдаги жарохати бор жойининг қаршисидан узилиши; д - нормал ипдаги узилган жойнинг жарохатланган ип асосида нотўғри тикланиши ва
жарохатланган жойнинг узилиши; э - узилган жарохати бор жойнинг тикланиши.
Хромосома мутатсияларининг хосил бўлиш механизмини қуйидагича тушунтириш мумкин. ДНК молекуласининг мутаген таъсирида ўзгарган (жарохатланган) жойида унинг қўш занжири, яъни иплари бир-биридан ажралади.
Эндонуклеоза ферменти ДНК нинг ўзгармаган ипини ўзгариш содир бўлган жойининг қаршисида узади. Мана шу узилган жой бошқа нуклеотидлар хисобига тикланади. Шундан кейин жарохатланган ипдаги ўзгарган жой узилади ва бу узилган жой қаршисида бошқа нуклеотидларнинг жуфти пайдо бўлади ва тўлиқ мутатсия юзага келади. ДНК ипини узишда қатнашувчи эндонуклеаза ферменти тикланиш (репаратсия) жараёнида қатнашадиган эндонуклеаза эмас. Бу эндонуклеаза ДНК молекуласидаги ўзгарган жойни фақат ДНК денатурацияси бўлган жойга қараб топади (61-расм).

61-расм.