Тиббий биология ва генетика Тиббиёт олийгохи талабалари учун дарслик

СПОНТАН ВА ИНДУТСИРЛАНГАН МУТАТСИЙЛАР
Спонтан мутатсиялар табиатда одам иштирокисиз, номаълум сабабларга кўра ўз-ўзидан хосил бўлади. Спонтанмутатсиялар ўсимлик, хайвон ва одам учун хос. Хар бир турга кирувчи организм учун хар хил частотада (сонда)хосил бўлади. Айрим турларнинг мутатсион ўзгаришга мойиллиги кўпроқ бўлганлиги учун уларда спонтан мутатсиялар кўпроқ хосил бўлса, бошқаларида аксинча, мутатсияга чидамлилик бўлиб, уларда спонтан мутатсиялар жуда кам хосил бўлади. Масалан, пахта экиладиган майдонларда яшайдиган ёввойи сичкон кўмик хужайралари оқ сичконларга қараганда ташки мухитнинг мутаген таъсирига чидамли хисобланади. Спонтан мутатсия хар бир генда содир бўлиши мумкин. Лекин битта генотипдаги хар бир геннинг мутатсияга учраш эхтимоли бир хил эмас, чунки битта генотипнинг ўзида мутатсияга мойиллиги бўлган ва мутатсияга чидамли генлар бўлади. Хаттоки, ўхшаш генларнинг хар бир генотипларда мутатсияга учраши бир хил эмас. Умуман олганда хар бир генда мутатсиянинг содир бўлиши эхтимоли жуда кам учрайди, лекин организмда генлар сони жуда кўп бўлганлиги учун умумий генларнинг орасида доимо мутатсияни кузатиш мумкин.
Дрозофиланинг бир авлодида хар 100 гаметага 1та мутатсия учрайди. Бактерияларнинг 10 000 000 тасидан биттасида мутатсия содир бўлади. Одамларда кўпгина спонтан мутатсиялар 200 000 гаметанинг биттасига тўғри келади, яъни хар бир одамда 0,5-0,8% спонтан мутатсия учрайди. Спонтан мутатсиянинг сони генотипга хамда хужайрадаги биокиёвий ва физиологик жараёнларга ва ташқи мухит омилларига боғлик. Атроф-мухитда мутаген омиллар кўп бўлса, бу спонтан мутатсияни бир неча мартага ошириб юборади. Захри қотилларнинг қишлоқ хўжалигида кўплаб ишлатилиши ўша жойлардаги организмларнинг спонтан мутатсия даражасини сезиларли даражада ошишига олиб келади. Масалан,
Пахтадалаларида яшовчи ёввойи сичконларда ок сичконларга караганда 2-3 марта кўп спонтан мутатсия учрайди.Мутасия эволутсиянинг харакатлантирувчи кучларидан бири хисобланади. Уларнинг кўпчилиги шу организмга зарарли бўлганлиги учун табиий танланиш жараёнида ёқолиб кетади.
Одам хам кўплаб спонтан мутатсияларга учрайди. Масалан, гемофилия касаллигини келтириб чиқарувчи генмутатсиясини олиш мумкин. Гемофилия ретсессив белги бўлиб, Дж. Холдейнинг фикрича, хар бир авлодда бу касалларнинг учдан бир қисми популатсиядан чиқиши ёки ёқолиши керак. Аёлларда иккита Х-хромосома бўлганлиги учун ретсессив ген гетерозиготали аёлларда яширин бўлиб, ўз белгисини юзага чиқара олмайди. Эркаклар эса
Битта Х-хромосомаси бўлганлиги учун бу ретсессив генни олиб, касалликка дучор бўлади. Лекин гемофилия касаллигининг учраши популатсияларда камаймайди, чунки ярмидан мутатсияга учраб, гемофилия касаллигини келтириб чиқарувчи ген мутатсияларининг сони гемофилия касаллиги билан оғриган эркаклар сонига тенг бўлади. Хисобларнинг кўрсатишича бу кўрсаткич бир авлодда 1 · 10-5 дан 5 · 10-5 гача бўлиши мумкин.
Индутсирланган мутатсиялар, инсон томонидан маълум мақсад учун олинади. Бундай мутатсияларни организмга хар хил мутагенларни (мутатсия хосил қилувчи омиллар) таъсир эттириб олиш мумкин. Мутагенларни уч гурухга ажратиш мумкин: 1) физикавий (радиоактив нурлар, рентген нурлари, харорат ва хоказолар); 2) кимёвий (айрим органик ва ноорганик моддалар масалан, этиленимин); 3) биологик (вируслар, хар хил организмларнинг модда алмашувида хосил бўлган токсик моддалар ва хоказолар).
1925-1927-йилларгача индусирланган мутатсиялар маълум эмас эди. Г.А. Надсон ва Г.С. Филиппов жахонда биринчи бўлиб радий нурлари билан замбуруғларни нурлантириб мутатсия олишди, яъни нурланган замбуруғларнинг хар хил ирсий белгили турлари олинди. Икки йилдан кейин, яъни 1927-йили америкалик генетик Г. Мёллер дрозофила пашшасини рентген нурлари билан нурлантириб хар хил мутатсияларни кузатди ва дрозофилада ретсессив мутатсияларни ўрганиш усулларини яратди.
1928-йили америкалик Л. Стадлер арпа ва маккажўхорини рентген нурлари билан нурлантириб,улардагимутатсияларни ўрганди.Бу кашфиётлар жуда катта ахамиятга эга бўлиб, хайвонлар, ўсимликлар ва микроорганизмлардан сунъий йолбиланмутатсияларни олиш мумкинлиги, мутатсияларнинг келиб чиқиш сабабларини ва рентген нурларининг организмирсиятиучун хавфли эканлиги исботланди.Маълумки, ионлаштирувчи нурлар таъсирида тўқималарда ионланиш ходисаси содир бўлиб, айрим атомларионини ёқотса,айримлари эса, бу ионларни бирлаштириб олади, натижада манфий ва мусбат кийматга эга бўлган ионлар хосилбўлади. Агар бу жараён хромосома таркибида содир бўлса хромосоманинг таркибий қисмининг бузилишига олиб келади ва хромосома мутатсиялари юзага келади. Ионлаштирувчи нурларнинг яна бир хавфли томони шундаки, улар таъсирида хужайрадаги сув молекуласидан эркин радикаллар - ОH ва HО2 хосил бўлади. Бу радикаллар жуда фаол бўлиб, органик моддаларни ва нуклеин кислоталарни парчалаш хусусиятига эга. Одамда спонтан мутатсия сонини икки марта кўпайтирадиган рентген ва гамма нури микдори (дозаси) 0,5-1,5 г (50-150 рад) га тенг. Атом ва водород қуролларининг ишлатилиши атроф-мухитда радиоактивликни оширади. Шунинг учун бундай қуролларни ишлатишда эхтиёт бўлиш керак.
Физик омиллардан харорат (температура) организмда мутатсиялар пайдо бўлиш жараёнига ўз таъсирини кўрсатиши мумкин. Одатда хароратнинг кўтарилиши билан мутатсияларнинг хосил бўлиш эхтимоли мутагенлик хусусияти жуда кам бўлган захри қотил (пеститсид) юборилганда уларнинг кўмик хужайраларидаги хромосома мутатсияларининг сони ўзгармайди. Лекин бу захри қотилнинг микдори +37 °C хароратда сақланган сичконларга юборилганда, уларнинг кўмик хужайраларидаги хромосомалар мутатсияларининг сони 15-17 °C хароратда сақланган сичконларникига нисбатан 3-4 марта кўпрок бўлади. Кимовий мутагенез асосчилари В.В. Сахаров (1932) кейинчалик М.Е. Лобашев ва Ф.А. Смирновлар (1934) айрим кимёвий моддаларнинг (ёд, сирка кислота, аммиак) дрозофила пашшасида ретсессив летал
мутатсияларни келтириб чиқаришини кўрсатдилар. И.А. Рапопорт 1946-йилда этилениаминининг энг кучли кимёвий мутагенлигини аниқлади. Хозир жуда кўпгина кимёвий моддаларнинг мутагенлик хусусияти аникланган (гидроксиламин, этилметансулфонат ва бошкалар). Шунинг учун кимёвий моддаларни қишлоқ хўжалигида, саноатда ва тиббиётда ишлатилишидан олдин мутагенлик хусусияти бор-ёқлиги атрофлича ўрганилиши керак. Биологик мутагенларга вируслар ва организмда модда алмашинуви жараёнида хосил бўладиган токсикмоддаларкиради. 1958-йили рус генетиклари томонидан вирусларнинг мутагенлик хусусияти исботланди. Фақат касаллик қўзғатувчи вирусларгина эмас, балки касалликни келтириб чикармайдиган, яъни патоген бўлмаган вируслар хам мутаген бўлиши мумкин. Демак, вируслар фақат касаллик қўзғатибгина қолмасдан яна мутатсияларнинг хосил бўлишида хам катнашар экан.