Mavzu: rivojlanishning genetik nazorati

Birlamchi tabaqalanish.
Ontogenez uchun ketma-ket sodir bo’ladigan tabaqalanishning mavjud-ligi xarakterlidir. Ontogenetik tabaqalanish deb boshlang’ich homila rivojlanishining borishida strukturaviy va funktsional xilma-xillikning paydo bo’lishi va bunda hosil bo’lgan strukturaning ixtisos-lanishi jarayoniga aytiladi.
Ko’p hujayrali mavjudotlarning o’sishi va individual rivojlanishining asosida hujayralarning mitotik bo’linib ko’payish hodisasi yotadi. Mitoz teng irsiyli bo’linishdir va buning oqibatida organizmning turlicha ixtisoslashgan to’qimalarining hujayralari (miya, muskul, teri va boshqalar) mantiqan o’xshash genotiplarga ega bo’lishlari kerak. Bunday holda ontogenez jarayonida to’qima va hujayralarning tabaqa-lanish genetik mexanizmlari qanday kechadi? degan savol tug’iladi.
Bu savolga javob beruvchi ontogenetika ontogenezning irsiy deter-minatsiyasini o’rganishda o’ziga xos yondashish metodiga ega. Ontogenezni gene-tik tadqiq qilishning dastlabki momenti “bir gen - bir belgi” printsipiga muvofiq belgi shakllanishiga gen ta’sirini tahlil qilishdan iborat. Hozirgi zamon nuqtai nazaridan bu qarashni quyidagicha yozish mumkin: gen (DNK) – RNK –oqsil -···- belgi. Individual rivojlanishning irsiy asos-larini o’rganishning bosh muammosi “gen-belgi” zanjiridagi oraliq zvenolarni aniqlashdan iboratdir.
Ma’lumki, barcha ko’p hujayrali organizmlarda ontogenez yagona hujayra-zigotadan boshlanadi. Ontogenez jarayonida zigota mitoz yo’li bilan ko’p marta va qayta-qayta bo’linib ko’payishi natijasida organizm-larda barcha to’qima, organlar fenotipik rivojlanadi. Ularning tarkibi-dagi hujayralar va undan tashkil bo’lgan to’qima, organlar bir biridan strukturaviy tuzilishi va funktsiyalari jihatidan kuchli farq qiladigan bo’ladi. Buning natijasida organizmlarning barcha to’qimalari, organlari rivojlanadi. Ularning barcha hujayralari dastlabki yagona hujayra-zigotaning ko’payishidan hosil bo’ladi.
Organizmlar individual rivojlanishining boshlang’ich etaplarining amalga oshishini belgilovchi molekulyar-genetik jarayonlar asosan hayvon-larda o’rganilgan. Boshlang’ich etapdagi genetik jarayonlar umurtqasiz (hasharotlar, ninatanlilar) va umurtqali (suvda va quruqlikda yashovchilar, sut emizuvchilar) hayvonlarda bir xil tarzda ro’y berishligi aniqlandi. Buning tipik misoli sifatida baqalarning ilk embriogenezida genlar aktivligining qanday o’zgarishi bilan tanishib chiqaylik.
Ontogenezning borishida bo’lg’usi tuxum hujayrada rRNK, ribosoma va iRNK jadal sintezlana boshlaydi.Bular urug’lanishdan so’ng embrion rivojlanishining boshlang’ich etaplari uchun zarur bo’ladi. Suvda va quruqlikda yashovchilar va boshqa hayvonlarning ootsitlarida bu sintez-lanish, ayniqsa rRNK ning sintezi yanada oshadi. Tuxum hujayrada iRNK zaxirasining ko’payishi qo’shimcha tuxumdon hujayrasidan o’tadigan iRNK molekulalari hisobiga ham ko’payadi. Bularning barchasi ona organizm bilan bog’liq irsiylanish hodisasi-dir.Tuxumda zaxira sifatida yig’ilgan bu mahsulotlar tsitoplazma ribo-somalarida, oqsillar bilan birga bo’lgan iRNK molekulalarida saqlanadi. Otalik genomi tuxum hujayra ichiga kiritilgandan keyingi urug’lanish jarayonidan so’ng tuxumning bo’linishi boshlanadi. Dastlabki paytlarda bu jarayon tuxumdagi mavjud axborot tomonidan boshqariladi. DNK ning replikatsiyasi ro’y beradi. Tuxumdagi zaxirada bo’lgan ribosoma va iRNK hisobiga oqsil sintezi jadal amalga oshadi. Bu vaqtda yangi RNK molekulalari sintezlanmaydi, binobarin, ota va ona genomlari bu davrda passiv bo’ladilar. Bu narsa baqa (Rana esculenta) da o’tkazilgan tajribada o’z ifodasini topgan.

Baqaning ilk embriogenezida genlar faolligining o’zgarishi (Gerdon bo’yicha).

Baqaning urug’lanmagan tuxum hujayrasi ukol yordamida faollashtirilgan va undan yadro olib tashlangan. So’ngra mikropipetka yordamida boshqa baqaning rivojlanishning so’nggi bosqichida (blastula, gastrula va boshqalar) bo’lgan murtak hujayrasining yadrosi retsipient baqaga ko’chirib o’tkazilgan. Agarda donor baqaning yadrosi tabaqalanishni boshidan kechirgan bo’lsa, u holda retsipient tuxum normal embrion bermaydi. Agarda donor yadrosi hali tabaqalangan bo’lmasa hamda boshlang’ich imkoniyati – to’liq rivojlanish qobiliyatini saqlagan bo’lsa, u holda retsipient tuxum hujayra it baliq shakllangunga qadar normal bo’linishni saqlab qoladi. Agarda donor - hujayra blastula yoki ilk gastrula bosqichida bo’lsa, u vaqtda retsipient - yadrodan normal it baliq rivojlanadi. Binobarin, hujayra yadrolari rivojlanishning ilk bosqichlarida hali tabaqalanmagan bo’ladi va ular zigota yadrosi qiymatiga teng bo’ladilar. Kech gastrula bosqichida bo’lgan hujayradan yadroli hujayra ko’chirib o’tkazilganda embrion rivojlanmagan, binobarin, gastrulyatsiya holatda yadro tabaqalanishining qaytarilmas jarayoni sodir bo’ladi.

Embriogenezning dastlabki bosqichlari davomida to so’nggi blastula bosqichigacha barcha bo’linayotgan hujayralarga xos bo’lgan genetik axborotning umumiy metabolik jarayonlarga aloqador bo’lgan qismigina realizatsiya qilinadi. So’ngra maxsus to’qima genlarining asta-sekin depressiyasi boshlanadi. Endi murtak hujayrasining tabaqalanishi boshla-nadi. Hayvonlarda gastrula bosqichida “ustun” deb nomlangan hujayralar shakllanib, ularning har xil populyatsiyalari turli xil to’qima va organlar rivojlanishining asosi hisoblanadilar.
Xulosa: Hayvon va o’simliklarning keyingi rivojlanishi ontogenetik jarayonlarning har xil o’zaro bog’liq zanjirlarida genlarning goh aktivlashib, goh susayib borishi bilan xarakterlanadi. Bunda genetik dasturlangan ayrim hujayra klonlarining jadal ko’payishi, boshqalarining nobud bo’lishi katta rolь o’ynaydi. Bu esa genlar aktivligini boshqarish bilan bog’liq hisoblanadi.
Ontogenezning eng boshlang’ich davrlari, ya’ni zigota parchalanishi, tuxum hujayra tsitoplazmasi tomonidan ta’minlanadi. Bunda tuxum hujayra tsitoplazmasi urug’lanishgacha bo’lgan davrda unda mavjud bo’lgan organizmning gen mahsulotlari evaziga tabaqalashgan holatda bo’ladi. Keyinchalik esa tabaqalanishning genetik mexanizmlari hujayra va to’qimalarda poliploidiya va politeniya hamda genlarning vaqt o’lchamida ishlashi orqali amalga oshadi.