Wilhelm Ludvig
Johannsen
1857—1927 yillar.
[7]
―Gen‖ termini daniyalik botanik Vilgelm Iogans tomonidan 1909-yili, ya‘ni
Uilyam Betson ―genetika‖ terminini kiritgandan 3 yil keyin ishlatilgan. Grekchadan
tarjima qilinganda ―gen‖ - bu ―avlod‖, shuning uchun ―genetika‖ – bu ajdoddan
avlodga belgilarni o`tishini o`rganuvchi fandir.
Genlarni o`rganish bilan genetika fani shug`ullanadi, uni boshlab bergan
Gregor Mendel hisoblanadi. U 1865-yilda no`xatni chatishtirishda belgilarni
avlodga o`tishini o`rganishga bag`ishlangan o`zining ilmiy ishlari natijasini e`lon
qilgan.
―Genom‖ termini 1920-yilda Gans Vinkler tomonidan bir biologik tur
organizmlarning xromosomalari gaploid to‗plamida yig`ilgan genlarni yozish uchun
ishlatilgan. Suffiks ―-om‖ ularda qismlarni bir butun qilib birlashtirish ma‘nosini
beradi, shuning uchun ―genom‖ deganda genlarni bir butunlikka birlashtirishga
tushuniladi.
Avvaldan ―gen‖ termini ma‘lum irsiy axborotni o`tkazishning nazariy birligi
sifatida paydo bo`lgan.
Keyinchalik eksperimental tasdiqlandiki, faqat DNK o`zida irsiy axborotni
saqlaydi va bu holat molekulyar biologiyaning markaziy dogmasi sifatida
ko`rsatilgan.
Gen (grekcha.-grech. γένος avlod) — tirik organizmlarning strukturaviy va
funksional irsiy birligi.
Gen DNK ning shunday uchastkasiki, unda ma‘lum bir polipeptid yoki
funksional RNK ketma-ketligi berilgan.
Genlar aniqroq, genlar alleli organizmlarning ko`payishida ajdoddan avlodga
o`tadigan irsiy belgilarni belgilaydi. Ba‘zi organizmlar orasida, asosan bir
hujayralilarda, ko`payish bilan bog`liq bo`lmagan holda genlarning gorizontal
o`tishi uchrab turadi.
Gen – irsiy axborot birligi bo`lib, genom yoki xromosomada ma‘lum o`rinni
egallagan va organizmda ma‘lum funksiyani nazorat qiladi.
Genning klassik belgilanishi: bitta gen – bitta belgi.
[8]
Shunday qilib, gen tushunchasi faqat DNK ni kodlanuvchi uchastkasi bilan
cheklanmaydi, balki o`z ichiga regulyator ketma-ketligini olgan keng miqyosdagi
konsepsiyani qamrab olgandir.
Genomning o`lchamini DNK uchastkalarining uzunligini odatda ming yoki
million juft nukleotidlarda hamda morganidlarda ko`rsatishadi. Keyingi usul
genlarni ulanishini tahlil qilishga asoslangan: genlar orasidagi masofa 1
santimorganid 0,01 morganid bo`lganda ular o`rtasidagi krossingover ehtimolligi
meyozda 1 % ga teng bo`ladi.
Tirik oragnizmlarning genomlari – viruslardan to hayvonlargacha – o`lchami
bo`yicha 6 darajaga farq qiladi: bir necha ming juft asosdan bir necha milliard juft
asosgacha.
Genlarning soni bo`yicha diapazon ancha qisqa: oddiy viruslarda 2-3 gendan
va ba‘zi bir hayvonlarda 40 ming gengacha bo`ladi.
Genomning o`lchami va genlarning miqdoriga qarab genomlar 2 ta sinfga
bo`linadi:
1)
katta bo`lmagan kompakt genomlar, ular odatda 10 million juft asosdan
ko`p bo`lmaydi;
2)
katta o`lchamdagi genomlar, ularning tarkibi 100 million juft asosdan ko`p
bo`ladi.
Genomikaning 5ta bo`limi mavjud:
1)
Strukturaviy genomika;
2)
Funksional genomika;
3)
Solishtirma genomika;
4)
Evolyutsion genomika;
5)
Tibbiyot genomikasi.
Genomikaning uslublari:
-
Polimeraza zanjirli reaksiyasi (PZR);
-
Elektroforez;
-
Xromatografiya;
-
DNK ni sekvenirlash;
[9]
-
DNK ni kartalashtirish.
Genomikaning vazifasi butun hujayraning to‗liq genetik xususiyatlarini -
tarkibidagi genlar sonini va ularning ketma-ketligini, har bir gen tarkibidagi
nukleotidlar sonini va ularning ketma-ketligini aniqlash, har bir genning organizm
metabolizmiga yoki umuman hayotiy faoliyatiga bog‘liq funktsiyalarini aniqlashdan
iborat. Genomika organizmning mohiyatini - uning potentsialini, turlarini va hatto
individual boshqa organizmlardan farqini, tashqi ta‘sirlarga reaktsiyasini bashorat
qilish, genlarning har biridagi nukleotidlar ketma-ketligini va genlar sonini bilib
olishga imkon beradi.
Genomikaning maqsadi - hozirgi vaqtda amalga oshirilmagan hujayraning
barcha potentsial xususiyatlari, masalan, ―jimjimador genlar‖ haqida ma‘lumot
olish, proteomika esa hujayralarni ma‘lum bir lahzada xarakterlashga imkon beradi,
undagi barcha oqsillarni funktsional ―suratga olish‖ tarzida o‗rnatadi. uning
proteomi darajasidagi hujayraning holati, ya‘ni, ifoda etilmagan genlardan farqli
o‗laroq ―ishlaydigan‖ barcha fermentativ va strukturaviy oqsillarning to‗plamini
o‗rganadi.
Shu
bilan
birga,
agar
genomika
birinchi
navbatda
sekvenirlash
texnologiyasining rivojlanishi natijasida paydo bo‗lgan bo‗lsa, unda proteomika
uchun ikki o‗lchamli elektroforez texnikasi bir xil asosiy rolni o‗ynaydi - oqsillarni
bir yo‗nalishda molekulyar og‘irligi bo‗yicha ajratish, ikkinchisida esa - izoelektrik
nuqta uslubi qo‗llaniladi. Bu usul yangi emas, ammo u sezilarli darajada
takomillashtirildi, bu bir vaqtning o‗zida yuzlab oqsillarni dinamikada kuzatish
imkonini beradi.
Proteomika oqsillarning o‗zaro ta‘sirini kuzatishga imkon beradi. Bu, masalan,
hujayralar yuzasidan signallarni yadrodagi selektiv transkripsiya omillariga
yetkazish uchun qo‗llaniladi. Uning yordami bilan nafaqat immunosupressiya
skrining texnologiyasi, balki umuman signal o‗tkazuvchanligi ham o‗zgarishi
mumkin. Proteomika usullari yangi potentsial antimikrob agentlarning hujayrasi
bilan o‗zaro ta‘sirining to‗liqroq, keng qamrovli ko‗rinishini beradi. Proteomika
yordamida mikroorganizmlarda ikkilamchi metabolik fermentlarning biosintezi
[10]
dinamikasi bo‗yicha tadqiqotlar yangi, yuqori darajaga o‗tkazilishi mumkin.
Proteomika va genomika o‗rtasidagi aloqaga qaytsak, shuni ta‘kidlash kerakki,
proteomikani funktsional genomikaning davomi deb atash mumkin. Genomikadan
farqli o‗laroq, proteomikani o‗rganish mavzusi hozirgi vaqtda ekspresatsiya qilingan
genlar
tomonidan
kodlangan
mahsulotlarga
qaratiladi.
Ba‘zi
turlarning
mikroorganizmlarning minimal genomlari bir necha yuz genlardan iborat. Inson
genomi yuz ming genga yaqinlashmoqda. Maxsus genlarning o‗lchamlari mingga
yaqin asosiy juftlikdan va undan ko‗pdir. Shunday qilib, individual genomni tashkil
etuvchi tayanch juftliklari soni kamida yuz minglab, odatda ko‗p millionlab tayanch
juftliklari bilan o‗lchanadi. Shuning uchun organizm genomini to‗liq bilish uchun
bir necha million nukleotid juftlarining ketma-ketligini aniqlash kerak A-T - adenin-
timidin, G-C - guanidin-sitozin komplementarlik asosida. "Sekvenirlanish" ni
amalga oshirish uchun, qo‗llanilgan ibora bo‗yicha, butun genom faqat yuqori
texnologiyalar va tegishli uskunalar mavjud bo‗lganda amalga oshiriladi.
Hozirgi kunda dunyodagi ko‗plab o‗nlab laboratoriyalarning kundalik
ishlarining natijalari bo‗yicha bir millionga yaqin bazaviy juftliklar ketma-ketlik
tadqiq qilmoqda. Qabul qilingan ma‘lumotlarni saqlash va ulardan ba‘zilari xalqaro
maqomga ega bo‗lgan maxsus ma‘lumotlar bazalariga murojaat qilmasdan
foydalanish mumkin emas. Genomik tadqiqotlar instituti (AQSh) va Heidelberg
universiteti (Germaniya) ma‘lumotlar bazalari keng tanilgan. Xalqaro ma‘lumotlar
bazalari gen va uning patogenlar orasida tarqalishi to‗g‘risida ma‘lumot beradi;
ushbu gen tomonidan kodlangan mahsulot va ushbu metabolik sikldagi oqsil
molekulasining ishtiroki to‗g‘risida; uning sikldagi o‗ziga xos reaktsiyasini
katalizatsiyasi haqidagi ma‘lumotlarni olish imkonini beradi. Boshqacha qilib
aytganda, antimikrob moddalarni, metabolizmning selektiv inhibitorlarini tanlash
uchun dastlabki sinov ob‘ekti endi mikrobial kultura emas, balki gen aniqrog‘i, u
kodlaydigan mahsulot hisoblanadi.
Shuni yodda tutish kerakki, turli xil organizmlar genomlarining nukleotidlar
ketma-ketligidagi farq, turlararo farqlar mavjud, masalan, biotexnologiya sanoatida
ishlab chiqarilgan mikroorganizmlarda bir xil turdagi individual shtammlar uchun
[11]
genomlardagi farqlar qayd etilgan. Genomlarning turlar ichidagi farqlari odamlarni
hisobga olmaganda, tirik mavjudotlarning hamma rivojlanish pog‘onasida mavjud
bo‗lishi mumkin.
Dostları ilə paylaş: |