|
ИРСИЯТНИНГ МОЛЕКУЛАР АСОСЛАРИ
Ирсиятнинг хромосома назариясига кўра, белгиларнинг ривожланиши хромосомадаги генларга боғлиқ. Маълумки, хромосома оксил ва ДНК дан ташкил топган. Шунга кўра дастлаб айрим олимлар ирсий белгиларнинг юзага чиқишини оқсил молекуласига боғлаб тушунтирганлар. Биринчи бўлиб Н.К.Колсов хромосоманинг яна шундай ўзига ўхшаган хромосомаларни хосил қилиш хусусиятини ундаги оқсил молекуласига боғлаб тушунтирди. Бу билан Колсов битта нусха (матрица) асосида ўз-ўзидан кўпайиб, шу билан келгуси авлодларда уларнинг ирсиятини таъминловчи омилнинг молекулар даражада бўлишлигини кўрсатади. Маълумки, ирсиятни ташувчи оқсил эмас, балки ДНК, лекин Колсовнинг ўша даврда ирсий омилнинг молекулар даражада бўлишлигини кўрсатиши катта методологик аҳамиятга эга бўлиб, шундан кейин ирсиятни ўрганишнинг молекулар даври бошланди ва молекулар биология фани юзага кела бошлади. 1940-йилларга келиб, электрон микроскоп, рентген нури, тамғаланган (нишонланган) атомлар ва бошка усуллар ёрдамида хромосоманинг молекулар тузилиши кенг миқёсда ўрганила бошланди. Бу даврга келиб генетик текширишларда нўхат, дрозофила, қуён ва бошкалар эмас, балки микроорганизмлар, яъни вирус, бактериялар ўрганила бошланди. Чунки микроорганизмлар жуда тез кўпайиб, қисқа вақт ичида бир қанча авлод беради, улар оддий тузилган бўлиб, уларни лаборатория шароитида кўпайтириш жуда ўнғай. Бактериялар ҳар 20-40 минутда янги авлод хосил қилиши мумкин ва олти соат ичида дастлабки олинган бактерияларнинг сони минг мартага кўпаяди. Ирсиятни молекулар даражада ўрганишнинг асосий муаммолари қуйидагилардир:
1. Хужайрада ирсий ахборот қандай сақланади ва келгуси авлодларга қандай ўтади?
2. Организмларда маълум бир белги ва хусусиятнинг хосил бўлишини таъминловчи махсус оқсил молекулалари қандай синтез қилинади?
Бу муаммолар хромосоманинг молекулар тузилишини ўрганиш жараёнида тўпланган маълумотлар ёрдамида ечила бошланди ва ирсий белгиларнинг юзага чиқишида ДНК нинг роли аниқланди. ДНК нинг мухим генетик ролини бактерияларда кузатиладиган трансформация ва бактерия билан вирус ўртасида бўладиган трансдуксия хамда конюгация ҳодисалари ёрдамида кўрсатиш мумкин.
30-расм. Бактерияларда трансформация ҳодисасини кўрсатувчи Гриффиц тажрибаси:
1 - касалликни келтириб чиқарувчи бактериялар; 2 - касал сичкон; 3 - касалликни келтириб чиқармайдиган бактериялар; 4 - соғлом сичқон; 5 - касалликни келтириб чикарувчи, лекин қиздириш натижасида ўлдирилган бактериялар; 6 - соғлом сичқон; 7 - касал сичқон; 8 - сичкондан ажратиб олинган бактериялар.
Трансформация - бу бир хил штамм бактерия хужайраларидаги ДНК молекуласининг иккинчи хил бактерия хужайрасига кириб, унинг ирсиятини ўзгартириши. Пневмококк бактериясининг С-тури (штамм) полисаҳарид пўстли бўлиб, хужайра сирти силлиқ . Р-турида эса полисаҳарид пўсти бўлмайди, хужайра сирти эса ғадир-будир. С-тури касаллик қўзғатувчи (вирулент) бўлиб, сичконларда ўпка шамоллаши (пневмония) касаллигини келтириб чиқаради, чунки бактериянинг полисаҳарид пўсти сичкон организми иммун системаси таъсирини ўтказмайди. Шунинг учун пневмококкларнинг С-тури юқтирилган сичқонлар ўлади (30-расм). Пневмококкларнинг Р-тури вирулент эмас, шунинг учун бу тур бактерияларни сичқонларга юқтирилганда, сичқонлар ўлмайди. Вирулент бактериялар 65 °C гача қиздирилганда ўлади. Шундай ўлдирилган бактерияларни сичқонларга юборилганда сичқонларда касаллик пайдо бўлмайди. Пневмококк бактерияларининг сиртида пўстининг бор ёки йўқлиги, силлиқ ёки ғадир-будур бўлиши ирсий белгилар хисобланади.
Англиялик бактериолог олим Ф.Грифитс 1928-йили бир турга мансуб бўлган бактериялар ирсий белгиларининг иккинчи тур бактерияларидан ўтган кандайдир модда таъсирида ўзгаришини кузатади. Сичконларга қиздириш натижасида ўлган бактериялар С-тури билан вирулент бўлмаган Р-турга кирувчи тирик бактерияларни биргаликда қўшиб юктирилганда сичқонларнинг ўлиши кузатилади ва ўлган сичконларда С-турга мансуб бўлган вирулент бактериялар топилди. Демак, вирулент бўлмаган тирик бактериялар (Р-тур) вирулент бўлган (С-тур), лекин ўлдирилган бактериялар билан биргалиқда бўлганда улардан вирулентлик хусусиятини олади. Лекин бу тажрибанинг натижаларини Ф.Гриффицнинг ўзи тўлиқ тушунтириб бера олмади. Орадан анча вақт ўтгач, яъни 1944-йили америкалик олим О.Евери охиригача ечилмаган бу муаммони батафсил тушунтириб берди. Эвери ўз шогирдлари билан биргаликда полисаҳарид пўстга эга бўлган вирулент бактерияни (С-тур) майда бўлакларга ажратди. Ҳар қайси бўлакда полисаҳарид пўсти бўлмаган бактерия (Р-тур) хужайрасига кириб уни полисаҳарид пўстли бактерияга айлантирувчи моддани қидирди. Кузатишлар натижасида аниқ бўлдики, фақат битта модда яъни майдаланган полисаҳарид пўстли бактериянинг ДНК молекуласи полисаҳарид пўстсиз бактерия хужайрасига киргандагина уни полисаҳарид пўстли бактерияга айлантирар экан. Шундай қилиб, биринчи маротаба ДНК молекуласининг ирсий белгини юзага чиқаришдаги роли трансформация ҳодисаси ёрдамида исбот қилинди.
Кейинчалик трансформация ҳодисасини тубан эукариот организмларда (замбуруғлар ва сув ўтлари) ўрганила бошланди. Лекин 1970-йилгача ўтказилган тажрибалар натижасиз чиқди. Ген инженерияси сохасида эришилган муваффакиятлар хозирги пайтда тубан ва юкори эукариот организмларда хам трансформация ҳодисасини исботлади. ДНК молекуласининг бактерия хужайрасига кириши учун бактерия хужайрасига ДНК молекуласини киритишга мойиллик бўлиш керак. ДНК молекуласини ўз цитоплазмасига киргизишга мойиллиги бўлган хужайранинг ташқи томонига, дастлаб, ДНК молекуласи
боғланади.
.
1
31-расм. Бактериофагнинг бактерия хужайрасига кириши ва янги бактериофагларнинг хосил бўлиши.
Одатда, бактерия хужайрасига кирувчи ДНК нинг молекулар ориғлиги 1·107 Д га яқин бўлиб, бактерия хромосомасидаги барча ДНК микдорининг 0,5% ини ташкил қилади. Бактерия хужайрасининг ташқарисида ёпишиб турган ДНК молекуласи махсус нуклеаза ферменти (молекулар оғирлиги 4-5 · 106 Д) таъсирида жуда майда бўлакларга парчаланади. Шундан кейин бу бўлакчалар бактерия хужайрасига киради. Молекуляр оғирлиги 5 · 105 Д дан кичик бўлган ДНК бўлаклари хужайрага кира олмайди. Бактерия хужайрасига кирган қўш занжирли ДНК нинг битта занжири йўқолади. Шундан кейин у бактерия хужайрасининг ДНК сига бирлашади. Бактерия хужайрасига ДНК молекуласининг кириши 10-30 минут давом этади.
Do'stlaringiz bilan baham: |
