Генетика

Генетика [юн. genezis – келиб чиқиш, пайдо бўлиш] – барча тирик организмларга хос бўлган ирсият ва ўзгарувчанликни ҳамда уларни бошқариш усулларини ўрганадиган фан. Генетиканинг асосий вазифаси ирсиятнинг моддий асослари ҳисобланадиган хромосома, генлар ва нуклеин кислоталар (ДНК, РНК) тузилиши ҳамда функцияларини тадқиқ қилиш орқали организмлар белги ва хусусиятларининг ривожланиши ва келгуси авлодларга ўтишини очиб беришдан иборат. Ҳар хил физик ва кимёвий омиллар таъсирида организмларда ирсий ўзгарувчанликнинг пайдо бўлиши ва унинг организмлар эволюциясидаги аҳамиятини тадқиқ қилиш ҳам генетиканинг вазифалари қаторига киради. Маданий ўсимликларнинг серҳосил навлари, ҳайвонлар ва микроорганизмларнинг маҳсулдор зотлари ва штаммларини яратиш; ирсий касалликларнинг пайдо бўлиш сабабларини ўрганиш асосида уларнинг олдини олиш ва даволаш усулларини ишлаб чиқиш; экологик муҳитнинг ирсиятга салбий таъсир этувчи омилларини ўрганиб, генофондни сақлаб қолишни генетик жиҳатдан асослаб бериш генетика тадқиқотларининг амалий муаммоларини ифодалайди.

Генетиканинг мустақил фан сифатида шаклланишида чех олими Г. Мендель томонидан 1865 й. да ирсият қонунларининг очилиши катта аҳамиятга эга бўлди. Нўхат устида олиб борган тажрибалари асосида Г. Мендель генетиканинг асосий усули ҳисобланган дурагайлаш орқали ирсияни ўрганиш усулига асос солди. У организмлар белги ва хусусиятларини келгуси авлодга бериши ирсият омиллари (ҳоз. тушунчага кўра генлар) билан боғлиқлигини таъкидлайди. Мендель очган қонунлар узоқ вақт эътибордан четда қолди. Фақат 1900 й. да де-Фриз (Голландия), К. Корренс (Германия) ва Э. Чермак (Австрия) тадқиқотлари туфайли бу қонунлар қайта кашф қилиниб, Мендель ном и билан аталадиган бўлди. Шу сабабдан 1900 й. Генетиканинг мустақил фан сифатида ташкил топган йили ҳисобланади. Бироқ генетика атамаси 1906 й. инглиз олими У. Бэсоннинг таклифи билан берилди. Генетиканинг кейинги ривожланиши натижасида Мендель кашф этган қонунларнинг универсаллиги уни барча организмларга, жумладан, одамга ҳам тааллуқли эканлиги исбот қилинди. Кейинчалик организмдаги аксарият белгиларнинг ирсийлнишида икки ва ундан ортиқ генлар иштирок этиши билан боғлиқ бўлган комплементарлик, эпистаз, полимерия, плейотропия ҳодисалари ҳамда белгилар ирсийланишида аллея бўлмаган генларнинг мураккаб ўзаро таъсиридан иборат комбинирланган тип кашф этилди. Генетиканинг Мендель асос солган ушбу йўналиши Ҳоз. даврда янада тез ривожланмоқда. Бу йўналиш классик генетика, яъни менделизм деб аталади. Мендель яратган ирсият қонунларини исболашда ЦИТОЛОГИЯ фани эришган ютуқлар ҳам катта аҳамиятга эга. Цитологик тадқиқотлар туфайли ирсиятнинг моддий асоси ҳисобланган хромосомалар мавжудлиги, улар сони ҳар бир турнинг барча индивидлари учун бир хил бўлиши аниқланди. Генетика тарихида америкалик генетик Т. X. Мерган (1911) ва унинг ходимлари ( К. Брижес, А. Стертевант ва Г. Меллер) томонидан асослаб берилган ирсиятнинг хромосома назарияси алоҳида ўрин тутади. Бу назариянинг очилишида Морган ва ходимларининг жинс генетикаси ва белгиларнинг жинс билан боғлиқ ҳолда ҳамда уларнинг бириккан ҳолда ирсийланишини ўрганиш натижалари катта аҳамият касб этди. Мазкур назарияга биноан организмлар белги ва хусусиятларининг ирсийланиши ирсият бирлиги – генлар орқали амалга ошади; генлар хромосомаларда кўп миқдорда ҳамда тегишли таркибда чизиқ-чизиқ бўлиб жойлашади. Битта хромосомада жойлашган генлар биргаликда ирсийланади ва улар бириккан генлар деб аталади. Ирсийлнишнинг бу хили бириккан ҳолда ирсийланиш дейилади. Бириккан генларнинг ирсийланиши Менделнинг учинчи қонунига мос келмайди. Битта хромосомада жойлашган генларнинг бириккан ҳолда ирсийланиши ҳақидаги Морган кашф этган қонуният генетиканинг тўртинчи фундаментал қонуни ҳисобланади. Бироқ бириккан ҳолда ирсийланиш мутлақ бўлмасдан, бир қанча ҳолларда авлодда ота-она белгиларига нисбатан ажралиш рўй беради. Бу ҳодиса гомологик хромосомаларнинг чалкшуви (кроссинговер), яъни иккита хромосома айрим қисмларининг ўзаро ўрин алмашиниши натижасида содир бўлади. Бу соҳадаги илмий текшириш лар туфайли хромосомаларда генларнинг жойлашиш тартиблари аниқланди, яъни хромосомаларнинг генетик харитапари тузилди. Морган ва ходимларининг тадқиқотлари генетиканинг бир тармоғи бўлган цитогенетиканинг пайдо бўлишига асос солди. Генларнинг тузилиши ва фаолиятининг молекуляр асосларини кимёвий, физик, кибернетик усуллар ва математик мделлаштириш орқали тадқиқ қилиш молекуляр генетиканинг ривожланишига олиб келди. Молекуляр генетика соҳасида эришилган муваффақиятлар ДНК кодининг кашф этилиши (Ж. Уотсон, Ф. Крик, 1953); оқсил молекулалари таркибига кирувчи аминокислоталарнинг биосинтез жараёнида оқсил ҳосил бўлишидаги иштирокини таъмин этувчи ирсий ахборот (код) бирлиги бўлган нуклеотидлар триплетининг аниқланиши (М. Ниренберг, Г. Маттей, С. Очоа ва Ф. Крик, 1961-62); геннинг молекуляр-генетик таърифи изоҳланиши (Бидл, Татум); лаб. шароитида ДНК молекуласининг сунъий синтез килиниши (А. Корнберг, 1958); ген функцияси, яъни оқсил синтез қилиниши регуляцияси молекуляр механизмининг очиб берилиши (Ф. Жакоб, Ж. Моно, 1961-62) билан боғлик. Бу соҳада назарий тадқиқотларнинг ривожланиши натижасида генетиканинг амалий соҳаси – ген инженерияси ва биотехнология пайдо бўлди.

Ирсиятнинг мутация назарияси кашф этилиши (де-Фриз, 1903) генетика тарихидаги муҳим воқеалардан бири бўлди. Бу назарияга биноан кучли таъсир этувчи омиллар (мутагенлар) таъсирида организмларнинг гелари тубдан ўзгариб, янги турғун ҳолатда насдан-наслга бериладиган ўзгарувчанлик пайдо бўлади. Бу жараён мутагенез, ирсий ўзгарган белги эса мутация; мутацияга эга бўлган организм, ўз навбатида, мутант деб аталади. Ушбу назария дастлаб рус олими С. И. Коржинский томонидан янги далиллар билан тасдиқланди. Немис олими Г. Меллер 1927 й. да дрозофила пашшасига радиация нурларини таъсир эттириб, сунъий шароитда кўплаб мутация олиш мумкин эканлигини исботлади. У тажрибада ҳосил бўлаётган мутацияларни ҳисобга олиш, уларнинг табиатини ўрганиш методини ишлаб чиқди. Рус олимлари Г. А. Надсон ва Г. С. Флиппов (1925) рентген нурлари таъсир эттириб, маданий ўсимликларнинг ҳар хил мутациялрини олишди. Инглиз олими Ш. Ауэрбах, рус олими И. А. Рапопорт айрим кучли таъсир этувчи кимёвий моддалар таъсирида мутация олиш методини ишлаб чиқди. Бу тадқиқотлар мутацион генетика йўналишининг пайдо бўлишига олиб келди. Эволюцион генетика организмлардаги генетик қонуниятларни популяция даражасида текширади. Бундай маълумотлар эволюцион таълимотни генетик асослашга имкон берди. Эволюцион генетика дурагайлаш, мутагенез, алоҳидаланиш (изоляция), кўчиш (миграция), танлаш, генлар дрейфи, популяция тўлқини каби омилларнинг эволюциядаги аҳамиятини тушуниб олишга имкон беради. Турлар эволюцияси, ҳайвонлар зоти ва ўсимлик навлари яратишнинг генетик асосларини ўрганиш имконини берувчи генетик-математик усуллар ишлаб чиқилди (инглиз олимлари Р. Фишер, Ж. Холдейн, америкалик олим С. Райт, 1920-30; рус олимлари С. С. Четвериков, Н. П. Дубинин ва бошқа(лар)). Н. И. Вавиловнинг ирсий ўгарувчанликнинг гомологик қаторлар қонуни, маданий ўсимликларнинг келиб чиқиш генцентрлари ҳақидаги таълимоти ҳамда географик жиҳатдан узоқ формаларни чатиштириш ва иммунлик тўғрисидаги назариялари ўсимликлар селекцияси самарадорлигини оширишда катта аҳамиятга эга бўлди. Бу ғоялар мевали дарахтларнинг бир қанча серҳосил ва совуққа чидамли навларини етиштириш учун асос бўлди. Сўнгги йилларда радиация ва кимёвий мутагенлар ёрдамида мутация вужудга келтириш усули тобора кенг қўлланилмоқда. Бир қатор антибиотиклар, аминокислоталар ва биологик фаол моддаларнинг мутант штаммлари вужудга келтирилган.

Одам генетикаси ва молекуляр биол. га оид илмий текшириш ишлари тиббиёт ва педиатрия олий ўқув юртлари кафедраларида ҳамда эндокринология, биокимё, иммунология, вирусология, онкология ва радиология илмий текшириш институтларида амалга оширилади. Молекуляр генетика, биокимё, ген инженерияси ва биотехнология соҳасидаги илмий изланишлар генетика ва ўсимликлар экспериментал биологияси, биоорганик кимё, микробиология каби илмий тадқиқот ин-тлари ва УзМУда олиб борилади.

Генетика фанлари тизими. Текширадган объектга биноан генетика одам, ҳайвонлар, ўсимликлар, микроорганизмлар, вируслар генетикаси каби бир қанча фанларга бўлинади. Бу фанлар ҳам, ўз навбатида, бир қанча хусусий фанларга (масалан, ўсимликлар, ғўза, буғдой, шоли генетика сига) ажратилади. Қўлланиладиган илмий методларига биноан классик генетикани (Мендель), цитогенетика, биокимё, молекуляр, физиологик, экологик генетика каби тармоқларга бўлиш мумкин.

[addtoany]