География | Гибриологиялық әдістің генетикадағы маңызы

Гибриологиялық әдістің генетикадағы маңызы

“Геном және қоршаған орта, генетикалық токсикология” тақырыбында есімі әлемге әйгілі биолог Александр Холландердің халықаралық курсы басталды.
Қоршаған ортаның мутагенезі бойынша халықаралық қоғамдас¬тық-тардың ассоциациясы жанын¬дағы Александр Холландер коми¬тетінің ұсынысы бойынша осымен 15-ші мәрте өтіп жатқан халықара¬лық семинарды Л.Н.Гумилев атын¬дағы Еуразия ұлттық университеті мен АҚШ-тың Техас медициналық университеті ұйымдастырды.
Бүгінде Қазақстандағы өндіріс¬тік қазбамен айналысатын мекеме¬лер¬дің табиғатқа келтіріп жатқан за¬лалы, Семей ядролық полигоны¬ның салдары, сулардың ауыр ме¬тал¬дармен, пестицидтер және өзге де органикалық қоспалармен лас¬тануы, Арал теңізіндегі экология¬лық апат, қоршаған ортаның ра¬дио¬активті, химиялық және биоло¬гия¬лық мутагендермен залалдануы және басқа да факторлардың әсері, онкологиялық аурулармен байла¬ныс¬ты тұқым қуалайтын аурулар санының өсуі – осының барлығы генетика ғылымы зерттейтін өзекті мәселелер екені белгілі. Осы ретте курс аясында қазіргі экологиялық генетика және адам генетикасының көкейкесті мәселелері бағытында ғылыми қоғамдастықта өте таны¬мал болған АҚШ, Жапония, Түр¬кия, Польша, Румыния, Чехия, Иран, Үндістан, Таиланд және Қа¬зақстан ғалымдарының баяндама¬ла¬ры тыңдалуда. Бұл пленаралық баян-дамалар қоршаған ортаның му¬та¬генезі және оның шешілу жол¬дарына арналуымен өзекті дер едік.
Халықаралық семинардың ашы¬лу салтанатында сөз алған Қазақ ҰҒА академигі, биология ғылым¬дары¬ның докторы Рахметқажы Бер¬сімбаев, Техас университетінің про¬фессоры, доктор Уильям Ау, Цин¬цинатти университетінің про¬фессоры Питер Стамбург қазіргі таң¬да генетик ғалымдардың зерттеу ны¬санына айналған мәселелер өзінің өзектілігімен ерекшеленеті¬нін, осы орайда, Александр Хол¬ландер кур¬сын өткізудің маңызы зор екендігін атап өтті.
Бұдан кейін курстың бағдар¬ла¬масы бойынша түрлі тақырыпта баяндамалар тыңдалды.
Семинарлар кезінде баяндама¬шы¬лар бүгінде барлығы 5000-ға жуық тұқым қуалайтын ауру бар екендігіне, олардың 2000-ға тарта түрі ауыр мүгедектік жағдай туды¬ратынына тоқталып өтті. Сонымен қатар, тұқым қуалайтын аурулар хромосомалардың санындағы өзге¬рістерге немесе олардағы мутация¬ларға байланысты пайда болатыны, осындай мутация-лардың басым көпшілігі мыңдаған жылдар бойы ұрпақтан ұрпаққа бері¬ліп, адам популяциясында сақталып келетіні де айтылды. Осы ретте атал¬ған ауру түрлерінің алдын алуға ғы¬лыми ой-сананы бағыттау, бұл жолда әлемнің озық ойлы мамандарының басын біріктіру қажеттігі де әңгіме өзегіне айналды.
Бұл күні тыңдалған баяндама¬лар кезінде көптің назарын ауда¬рар¬лық қызықты жәйттер де ай¬тыл¬май қал¬мады. Адамның өзіндік генетикалық ерекшеліктері туралы мәліметтерді білудің маңызы ай¬рық¬ша екені белгілі. Себебі, мұн¬дай мәліметтер нәрестенің дүниеге келгеніне дейін оның қандай тұқым қуалайтын ауруларға бейім екенді¬гін болжауға, алдын алуға және ем-деудің түрлерін анықтауға мүмкін¬дік береді. Сол себепті, соңғы жыл¬дары тұқым қуалайтын аурулардың белгілі бір түрлеріне шалдығуға бейімділікті анықтайтын, алдын ала болжайтын әдістер және емдеу шаралары ойлап табыла бастаған екен. Мәселен, бө¬тен қосылыстар¬ды зиянсызданды¬ратын кейбір ген¬дердің болуы бүйен ішектегі қатерлі ісіктің пайда болу мүмкіндігін тө¬мендететін көрінеді. Қатерлі ісік ауруларының кейбір фор¬маларынан қорғайтын мұндай ген¬дердің табы¬луы – осының бір дәлелі. Бұл қор¬шаған ортаның мута¬гендік фак¬торлары мен клетканың генетика¬лық аппаратының өзара бай¬ланыс¬тарын зерттеуге әлемнің ал¬дыңғы қа¬тарлы зертханаларында айрықша мән беріліп жатқанын білдірсе керек.
Генетика саласындағы түрлі түйткілдерді өзек еткен курс жұмысы 26 қыркүйекке дейін жалғасады.

Генетикалық карталар

Генетикалық карталар деп — хромосомада болатын тіркес гендердің орналасу сызбанұсқасын айтады. Қазіргі кезде, әсіресе, генетикалық тұрғыдан толық зерттелген объектілердің, атап айтқанда, дрозофиланың, жүгері және қызан өсімдіктерінің, тышқанның, пішен таяқшасының, т.б. генетикалық карталары жасалған. Болашақта басқа да өсімдіктер мен жануарлардың және адамның генетикалық картасын жасау міндеті тұр.
Генетикалық карталар ұқсас хромосомалардың әр жұбы бойынша жеке-жеке жасалады. Хромосомалардың жұптарын тіркестік топтар деп атайды. Олардың саны хромосомалардың гаплоидты жиынтығына тең болатындығы бұрын айтылған болатын. Мысалы, дрозофилада 8 хромосома болса, ол 4 тіркестік топты, жүгерідегі 20 хромосома 10 тіркестік топты құрайды. Тіркестік топтар рим цифрларымен І, ІІ, ІІІ, ІV және т.б. болып белгіленеді.
Картаны дұрыс құрастыру үшін гендердің тұқым қуалау заңдылықтарын толық зерттеп, білу қажет. Мысалы, дрозофиланың 4 тіркестік топта шоғырланған 7000-ға жуық гені, сол сияқты жүгерінің 10 тіркестік тобында болатын 10000-ға жуық гені зерттелген және т.б.
Генетикалық картаны құрастыру кезінде тіркесу тобы, гендердің толық немесе қысқартылып алынған атаулары көрсетіледі және хромосомада орналасқан гендердің ара қашықтығын көрсететін цифрлар жазылады. Гендер арасындағы ара қашықтықтың өлшем бірлігі 1% кроссинговерге тең болады. Оны Т.Морганның құрметіне сантиморган (сМ) немесе морганида деп атайтынын білесіңдер. Мысалыға, дрозофиланың бір ғана хромосомасында болатын гендер тобының орналасу ретін қарастырайық. Олар үш түрлі гендерден тұрады: 1) қанатының бүріскендігін анықтайтын — (jantһy) гені; 2) көзінің қара қошқыл түсін анықтайтын — (purple) гені; 3) көзінің қызыл түсін анықтайтын — (cіnnabar) гені. Бұл гендер дрозофиланың ІІ жұп хромосомасында орналасқан. Сонда j мен pr гендерінің ара қашықтығы кроссинговер пайызымен есептегенде 5,8; pr мен c гендері 3; ал j мен с гендерінікі — 8,8 сантиморганға тең болады.
Микроорганизмдердің генетикалық картасы өзгеше. Себебі, олардың сақина тәрізді жалғыз ғана хромосомасы болады. Бірқатар бактерияларда мысалы, пішен таяқшасында генетикалық ақпарат клеткалардың конъюгациялануы кезінде беріледі және микроорганизмдер хромосомасындағы гендердің орналасу реті тұрақты болады. Сондықтан олардың генетикалық картасы да дөңгелек пішінді болып келеді. Ал ондағы орналасқан гендердің ара қашықтығы кроссинговер пайызымен емес, конъюгацияның ұзақтығымен, яғни минутпен өлшенеді.
Жалпы тірі организмдердің генетикалық картасын құрастырудың теориялық, сонымен қатар, практикалық та маңызы бар. Мысалы, гендердің орналасу ретін білу арқылы белгілердің тұқым қуалау сипатын алдын ала анықтауға мүмкіндік туады. Айталық, селекцияда будандастыру үшін қажетті ата-аналық жұптарды дұрыс таңдап алу жолдарын жеңілдетеді. Сол сияқты болашақта адамның генетикалық картасы жасалатын болса, аса қауіпті ауру — обырға (рак) жауапты онкогеннің хромосомадағы орналасқан нақты орнын тауып, оған қарсы әрекет жасалса, яғни қызметін тежеу жолы табылса адамзатты мұндай ауыр зардаптан құтқарған болар едік.
Хромосомалардағы гендердің орналасу ретін зерттеу цитологиялық жолмен де жүргізіледі. Соның негізінде цитологиялық карталар жасалады. Мысалы, дрозофила шыбыны дернәсілінің сілекей безінде болатын алып хромосомаларды цитогенетикалық тұрғыдан зерттеу барысында олардағы бірқатар гендердің орналасқан орнын анықтауға мүмкіндік туды.
Генетикалық және цитологиялық карталарды бір-бірімен салыстыра отырып, хромосома бойындағы гендердің айқасу жиілігін, яғни кроссинговер мөлшерін анықтауға болады. Бұл сілекей бездеріндегі алып хромосомаларды зерттеу нәтижесінде белгілі болды. Онда барлық төрт жұп хромосоманың жалпы ұзындығы генетикалық карта бойынша 279% кроссинговерге, яғни сантиморганга тең. К.Бриджес сол төрт жұп хромосоманың әрқайсысының ұзындығын микроскоп арқылы өлшеген. Сонда барлығының ұзындығын қосқанда 1180 микрометр болған. Генетикалық және цитологиялық карталарды салыстыру үшін К.Бриджес кроссинговер коэффициентін пайдалануды ұсынған. Ол үшін хромосомалардың барлық ұзындығын (1180 мкм) генетикалық картаның көрсеткішіне (279%) бөлген, сонда орта есеппен 4,2 болып шыққан. Бұл генетикалық картадағы әрбір кроссинговер (айқасу) бірлігіне цитологиялық карта бойынша 4,2 мкм ұзындық сәйкес келеді деген....