Posted inBiologiya

Genetika nima

Fan
Genetika
irsiyatni o‘rganish
Soha biologiya
O‘rganish predmeti genetik material
Shakllanish davri XX asr
Asosiy yo‘nalishlari molekulyar genetika, populyatsion genetika, tibbiy genetika va boshqalar
Yordamchi fanlar molekulyar biologiya, biokimyo, evolyutsion biologiya
Mashhur olimlar G. Mendel, A. Veysman, T. Morgan, N. Vavilov
Логотип Викисклада Vikimedia omboridagi mediafayllar

Genetika (yunoncha γενετικός — «yaratuvchi, kelib chiquvchi») — biologiyaning organizmlardagi genlarni, genetik o‘zgaruvchanlikni va irsiyatni o‘rganuvchi bo‘limi.

O‘rganish obyektiga qarab o‘simliklar genetikasi, hayvonlar genetikasi, mikroorganizmlar genetikasi[ingl.], inson genetikasi va boshqa yo‘nalishlar farqlanadi; boshqa fanlarning qo‘llanadigan usullariga qarab esa molekulyar genetika, ekologik genetika va boshqa yo‘nalishlar ajratiladi. Genetika g‘oyalari va usullari tibbiyot, qishloq xo‘jaligi, mikrobiologiya sanoatida, shuningdek, gen muhandisligida.

Tarixi

Tirik mavjudotlar ota-onasidan belgilarni meros qilib olishi qadim zamonlardan beri qishloq xo‘jaligi ekinlari va hayvonlarni seleksiya yo‘li bilan (sun’iy tanlash) yaxshilashda qo‘llanilgan. Zamonaviy genetika asoslari XIX asr o‘rtalarida avgustinchilar ordeniga mansub rohib Gregor Mendelning ishlarida yaratilgan.

«Genetika» atamasini birinchi bo‘lib venger zodagoni Imre Festerik ishlatgan. U «Tabiatning genetik qonunlari» (nemischa Die genetischen Gesetze der Natur, 1819) asarida genetik irsiyatning bir qancha qoidalarini bayon qilgan. Uning ikkinchi qonuni Mendel e’lon qilgan qonunga o‘xshaydi. Uchinchi qonunida esa mutatsiyaning asosiy tamoyillarini ishlab chiqqan (shu bois uni Gugo de Frizning salafi deb hisoblash mumkin).

Irsiy belgilarning aralashishi har bir belgining o‘rtacha ko‘rinishga kelishiga olib keladi. Muhandis Fleming Jenkin ta’kidlaganidek, bu tabiiy tanlanish orqali evolyutsiyani imkonsiz qiladi

Mendel ishlaridan avval ham irsiyatga oid boshqa nazariyalar mavjud edi. XIX asrda aralash irsiyat[ingl.] nazariyasi mashhur bo‘lgan; u Charlz Darvin «Turlarning kelib chiqishi» (1859) asarida taklif etilgan. Ushbu nazariyaga ko‘ra, organizmlar ota-onasidagi belgilarning o‘rtacha ko‘rsatkichini meros qilib oladi. Biroq Mendel tajribalarida chatishtirishdan keyin ayrim belgilar aralashmasligi ko‘rsatildi: belgilar genlarning qorishmasidan emas, balki turli genlar birikmasidan shakllanadi. Hozir avlodlarda belgilarning aralash ko‘rinish olishi ko‘plab genlarning miqdoriy ta’siri[ingl.] bilan izohlanadi. Ma’lum darajada qo‘llab-quvvatlangan yana bir nazariya orttirilgan belgilarning irsiylanishi haqidagi qarash bo‘lib, unga ko‘ra, odamlar ota-onasi hayot davomida rivojlantirgan belgilarni meros qilib oladi. Odatda Jan-Batist Lamark nomi bilan bog‘lanadigan bu nazariya noto‘g‘ri, chunki alohida shaxsning hayotiy tajribasi farzandlariga o‘tadigan genlarni o‘zgartirmaydi. Biroq epigenetika sohasidagi dalillar Lamark nazariyasining ayrim jihatlariga qiziqishni qayta uyg‘otdi. Boshqa nazariyalar qatoriga pangenezis Charlz Darvin va uning Frensis Galton.

Mendel genetikasi va klassik genetika

Morganning jins bilan bog‘liq tarzda irsiylanadigan mutatsiyani kuzatishi — bu mutatsiya drozofilada ko‘zning oq bo‘lishiga olib keladi — genlar xromosomalarda joylashganligi haqidagi farazga asos bo‘ldi

Zamonaviy genetika Mendelning o‘simliklardagi irsiyat tabiatini o‘rganishidan boshlangan. U o‘zining «O‘simlik duragaylari ustida tajribalar» (nemischa Versuche über Pflanzenhybriden) nomli ishini 1865-yilda Tabiatni o‘rganish jamiyati (nemischa Naturforschender Verein) tomonidan Brnoda taqdim etgan. Mendel no‘xat o‘simligidagi ayrim belgilarning irsiylanish qonuniyatlarini kuzatib, ularni matematik jihatdan tavsiflagan. Bunday irsiylanish turi faqat ayrim belgilarda kuzatilgan bo‘lsa-da, uning ishlari irsiyat orttirilgan emas, balki alohida birliklardan tashkil topishini hamda ko‘plab belgilarning irsiylanishini oddiy qoidalar va nisbatlar yordamida tushuntirish mumkinligini ko‘rsatgan.

Mendel ishlarining ahamiyati faqat uning vafotidan keyin, 1900-yilda Gugo de Friz va boshqa olimlar uning tadqiqotlarini qayta kashf etgach, keng tan olingan. Uilyam Beytson Mendel ishlarining tarafdori bo‘lib, 1905-yilda «genetika» atamasini ilmiy muomalaga kiritgan («genetik» sifati yunoncha «genezis» — γένεσις, «kelib chiqish» so‘zidan olingan bo‘lib, ot shaklidan oldin paydo bo‘lgan va biologik ma’noda ilk bor 1860-yilda ishlatilgan). Beytson ilmiy rahbarlik qilgan, shu bilan birga Kembrijdagi Nyunhem kollejining boshqa olimlari, xususan, Bekki Sonders[ingl.], Nora Darvin Barlou[ingl.] va Myuriel Uoldeyl Onslou[ingl.]ning ilmiy yordamidan ham katta foyda ko‘rgan. Beytson irsiyatni o‘rganish sohasini «genetika» deb atashni o‘simliklarni duragaylash bo‘yicha uchinchi xalqaro konferensiyadagi kirish nutqida ommalashtirdi. Konferensiya Londonda 1906-yilda bo‘lib o‘tgan.

Mendel ishlarining qayta kashf etilishidan so‘ng olimlar irsiyat uchun hujayradagi qaysi molekulalar javobgar ekanini aniqlashga kirishdilar. 1911-yilda Tomas Morgan genlar xromosomalarda joylashganini oq ko‘zlilik mutatsiyasining jins bilan bog‘liq holda meva pashshalarida irsiylanishini kuzatish asosida ta’kidladi. 1913-yilda uning shogirdi Alfred Styurtevant birikkan holda irsiylanish hodisasidan foydalanib, genlar xromosomada chiziqli tartibda joylashishini ko‘rsatdi.

Molekulyar genetika

Genlarning xromosomalarda joylashgani ma’lum bo‘lsa-da, xromosomalar ham oqsil, ham DNKdan iborat bo‘lgani sabab olimlar ushbu ikki tarkibiy qismdan qaysi biri irsiyat uchun javobgarligini bilmas edilar. 1928-yilda Frederik Griffit transformatsiya hodisasini kashf etdi. Griffit tajribasi nobud bo‘lgan bakteriyalar genetik materialni hali tirik bakteriyalarga o‘tkazib, ularni «transformatsiya» qila olishini ko‘rsatdi. Oradan o‘n olti yil o‘tib, 1944-yilda Eyveri–Makleod–Makkarti tajribasi DNK transformatsiyaga javob beradigan molekula ekanini aniqladi.

Irsiylanishning xususiyatlari

Diskret irsiylanish va Mendel qonunlari

Eng asosiy darajada organizmlarda irsiylanish ota-onadan avlodga genlar deb ataladigan alohida irsiy birliklarning o‘tishi orqali sodir bo‘ladi. Bu xususiyatni birinchi bo‘lib Gregor Mendel kuzatgan. U no‘xat nihollaridagi irsiy belgilar ajralishini o‘rgangan. Gullarning rangini tekshirish tajribalarida Mendel har bir no‘xat o‘simligining gullari yo binafsha, yo oq bo‘lishini, ammo bu ikki rang o‘rtasidagi oraliq rangda bo‘lmasligini aniqlagan. Bitta genning bir-biridan farqlanadigan ana shunday alohida shakllari allellar deb ataladi.

Genetika bo‘limlari

DNK fragmenti

Genetika usullari

  1. Gibridologik — organizmning irsiy xususiyatlarini qarindosh shakl bilan chatishtirish va undan olingan avlod belgilarini keyinchalik tahlil qilish orqali o‘rganish. Genetikaning asosiy usuli.
  2. Sitogenetik — xromosomalarning tuzilishi va sonini o‘rganish.
  3. Biokimyoviy — biokimyoviy ko‘rsatkichlarda genotip o‘zgarishi natijasida yuz beradigan o‘zgarishlarni o‘rganish.
  4. Ontogenetik — genning ontogenez jarayonida namoyon bo‘lishini o‘rganish.
  5. Populyatsion — populyatsiyalarning genetik tarkibini o‘rganish. Bu usul populyatsiyada alohida genlarning tarqalishini bilish hamda allellar va genotiplar chastotasini hisoblash imkonini beradi.
  6. Genealogik — shajaralarni tuzish va o‘rganish. Belgilarning irsiylanish turi va xususiyatini aniqlashga yordam beradi.
  7. Egizaklar usuli — bir xil genotipga ega egizaklarni o‘rganish. Bu usul turli belgilarning, shuningdek, kasalliklar, jumladan, psixiatrik kasalliklarning shakllanishiga muhitning ta’sirini aniqlash imkonini beradi.
  8. Gen muhandisligi — tabiiy yoki sun’iy yaratilgan genlardan foydalanish.
  9. Matematik — olingan ma’lumotlarni statistik qayta ishlash.

Model organizmlar

Drosophila melanogaster

Dastlab irsiyat juda ko‘p turdagi organizmlarda o‘rganilgan, biroq keyinchalik olimlar muayyan turlar genetikasiga ixtisoslasha boshlagan. Ilmiy ma’lumotlar ko‘p to‘plangan, avval tadqiq qilingan hamda laboratoriya sharoitida oson saqlanadigan organizmlar model organizmlarga aylangan. Model organizmlar qisman ulardan foydalanish qulayligi — avlodlar almashinuvining qisqa davom etishi (tez nasl berishi) va genetik o‘zgartirishlar kiritish imkoniyati tufayli tanlangan. Natijada genetika tadqiqotlarida ayrim turlar asosiy o‘rinni egallagan.

Genetik tadqiqotlarda keng qo‘llanadigan model organizmlarga Escherichia coli bakteriyasi, Arabidopsis thaliana o‘simligi, Saccharomyces cerevisiae achitqisi, Caenorhabditis elegans nematodasi, Drosophila melanogaster meva pashshasi va oddiy uy sichqoni (Mus musculus).

Jamiyat va madaniyat

19-mart 2015-yilda bir guruh yetakchi biologlar inson genomini tahrirlash, xususan, CRISPR va rux barmoqlari usullaridan klinik maqsadlarda foydalanishni butun dunyoda taqiqlashga chaqirdi, chunki kiritilgan o‘zgarishlar naslga o‘tishi mumkin. 2015-yil aprelida xitoylik tadqiqotchilar fundamental tadqiqotlar doirasida DNKni hayotga layoqatsiz inson embrionlarida CRISPR yordamida tahrirlash bo‘yicha olingan natijalarni e’lon qildilar.

Adabiyotlar

  • Ayala F., Kayger J. Zamonaviy genetika: 3 jildda. M.: Mir, 1987—1988. 1-jild. 295 bet. 2-jild. 368 bet. 3-jild. 335 bet.
  • Alixanyan S. I., Akifyev A. P., Chernin L. S. Umumiy genetika. — M.: Oliy maktab, 1985. — 446 bet.
  • Gershenzon S. M. Zamonaviy genetika asoslari. — Kiyev: Naukova dumka, 1983. — 558 bet.
  • Gershkovich I. Genetika. — M.: Nauka, 1968. — 698 bet.
  • Dubinin N. P. Genetika. — Kishinyov: Shtiintsa, 1985. — 533 bet.
  • Jimulyov I. F. Umumiy va molekulyar genetika: 510600 — Biologiya yo‘nalishi hamda biologiya ixtisosliklarida o‘qiyotgan universitet talabalari uchun o‘quv qo‘llanma. — 2-nashr, tuzatilgan va to‘ldirilgan. — Novosibirsk: Novosibirsk : Sibir universiteti nashriyoti, 2003. — 478 bet. — 2500 nusxa. — ISBN 5-94087-077-5
  • Inge-Vechtomov S. G. Seleksiya asoslari bilan genetika. 2-nashr, qayta ishlangan va to‘ldirilgan. — Sankt-Peterburg: 2010. — 720 bet.
  • Klag Uilyam S., Kammings Maykl R. Genetika asoslari. — M.: Texnosfera, 2007. — 896 bet.
  • Lyuin B. Genlar: ingliz tilidan tarjima. — M.: Mir, 1987. — 544 bet.
  • Puxalskiy V. A. Genetikaga kirish. — M.: KolosS, 2007. — 224 bet. (Oliy ta’lim muassasalari talabalari uchun darsliklar va o‘quv qo‘llanmalari)
  • Singer M., Berg P. Genlar va genomlar: 2 jildda. M.: Mir, 1998. 1-jild. 373 bet. 2-jild. 391 bet.
  • Svirejev Yu. M., Pasekov V. P. Matematik genetika asoslari. — M.: Nauka, 1982. — 511 bet.
  • Myuntsing A. Genetika. — M.: Mir, 1967. — 610 bet.

Havolalar