Գենետիկա

Գենետիկա ծագումնաբանություն, գիտություն օրգանիզմների ժառանգականության և փոփոխանակության, ինչպես նաև գենետիկորեն ամրագրված հատկանիշների ժառանգման օրինաչափությունների մասին։ «Գենետիկա» տերմինը մտցվել է Վիլյամ Բետսոնի կողմից 1906 թվականին։ Կախված հետազոտվող օբյեկտի բնույթից՝ առանձնացնում են բույսերի գենետիկամիկրոօրգանիզմների գենետիկակենդանիների գենետիկամարդու գենետիկա և այլն։ Կախված ուսումնասիրություններում օգտագործվող մեթոդներից՝ առանձնացնում են մոլեկուլյար գենետիկաէկոլոգիական գենետիկաթունագենետիկաֆարմակոգենետիկաֆարմակոգենոմիկա: Գենետիկական հետազոտությունները մեծ դեր ունեն բժշկությանգյուղատնտեսությանմանրէաբանական արդյունաբերության մեջ և գենետիկական ճարտարագիտությունում:

Ժամանակակից շատ կենսաբանների կարծիքով գենետիկան վերջին տարիների ընթացքում դարձել է առանցքային ճյուղ կենսաբանություն գիտության համար։

Միայն գենետիկական տեսանկյունից է հնարավոր բոլոր կենդանի օրգանիզմները և նրանցում ընթացող պրոցեսները դիտարկել որպես մի ամբողջություն։ Կատուն միշտ ունենում է կատվի ձագ, իսկ շնից միշտ ծնվում է շուն։ Դա նշանակում է, որ բեղմնավորման ժամանակ փոխանցվում և անհատական զարգացման ժամանակ իրագործվում է օրգանիզմի սպեցիֆիկ կառուցվածքի՝ բջիջների, օրգանների, կմախքի, մկանների և ընդհանուր արտաքին կառուցվածքի, ֆիզիոլոգիական և վարքի առանձնահատկությունների մասին ինֆորմացիան։ Մի օրգանիզմի սահմաններում բոլոր բջիջների համար նույնական ինֆորմացիան իրագործվում է առաջացնելով իրարից տարբերվող բջիջների այնպիսի բազմազանություն, որ նույնիսկ դժվար է հավատալ նրանց ընդհանուր ծագմանը։

Սկզբնական շրջանում գենետիկան հետազոտում էր ժառանգականության և փոփոխականության ընդհանուր օրինաչափությունները՝ հիմնվելով ֆենոտիպային տեղեկատվության վրա։ Ներկայումս հայտնի է, որ գեները իրենցից ներկայացնում են հատուկ ձևով նշված ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի հատվածներ։ Էուկարիոտ բջիջներում ԴՆԹ-ն պարուրված է քրոմոսոմներում և գտնվում է բջջակորիզի մեջ։ Բացի դրանից ԴՆԹ կա նաև միտոքոնդրիումների և պլաստիդների մեջ (Ցիտոպլազմային ժառանգականություն)։ Պրոկարիոտերի մոտ որպես կանոն ԴՆԹ-ն գտնվում է ցիտոպլազմայում և շղթայաձև է (բակտերիալ քրոմոսոմ կամ գենոֆոր)։ Շատ հաճախ պրոկարիոտերի ցիտոպլազմայում հանդիպում են ԴՆԹ-ի փոքր չափսերով մոլեկուլներ, որոնք կոչվում են պլազմիդներ:

Գենետիկայի պատմություն

Գենետիկայի վերաբերյալ առաջին ենթադրություններն արվել են շատ վաղուց։ Դրանք հիմնված էին ընտանի կենդանիների, բույսերի և մարդկանց զանազան դիտումների վրա։ Դեռ այն ժամանակ մարդը որոշակի ընտրություն էր կատարել տեսակի ներսում՝ վերարտադրման համար առանձնացնելով առավել արժեքավոր հատկանիշներ ունեցող կենդանիներ և բույսեր։ Նման պարզունակ ընտրությունը հնարավորություն էր տալիս ստեղծել տարբեր ընտանի կենդանիների և մշակաբույսերի մեծ թվով տեսակներ։

Ժառանգականության և փոփոխականության վերաբերյալ առաջին գիտական աշխատանքը հրատարակվել է 17-րդ դարում, որտեղ գերմանացի բուսաբան Կամերարիուսը եզրակացրել էր, որ կենդանիների նման բույսերն էլ ունեն սեռ, և բույսի 1 տեսակի փոշոտումը մյուսի ծաղկափոշով կարող է հանգեցնել միանգամայն նոր տեսակների առաջացման։ 18-րդ դարի սկզբներին նկարագրվեցին առաջին այդպիսի հիբրիդները:

Մենդել և դասական գենետիկա

1865 թվականին ավստրիացի հոգևորական Գրեգոր Մենդելը հրապարակեց ոլոռի խաչասերման ժամանակ հատկանիշների ժառանգաբար փոխանցման օրինաչափությունների վերաբերյալ իր հետազոտությունների արդյունքները։ Մենդելը ցույց տվեց, որ որոշակի ժառանգական հատկանիշներ բազմացման ժամանակ չեն խառնվում, այլ ծնողներից հաջորդ սերունդներին փոխանցվում են դիսկրետ միավորների ձևով։ Նրա կողմից ձևակերպված՝ ժառանգականության մասին օրինաչափություններն ստացան Մենդելի օրենքներ անվանումը։ Կենդանության օրոք նրա աշխատանքները հայտնի չէին և արժանանում էին սուր քննադատության (քանի որ գիշերային գեղեցկուհու վրա կատարված նմանատիպ փորձերը չէին հաստատում Մենդելի ներկայացրած օրինաչափությունները)։ Հետագայում նշված օրինաչափությունները կոչվեցին Մենդելի օրենքներ։ Չնայած Մենդելը ոչինչ չգիտեր բջջում ժառանգական գործոնների տեղադրության, քիմիական բնույթի և որևէ հատկանիշի վրա ազդելու մեխանիզմի մասին, բայց այդ գործոնների՝ որպես ժառանգականության միավորների մասին ուսմունքը դարձավ գենի տեսության հիմքը, իսկ հատկանիշի ժառանգման գենետիկական վերլուծության մեթոդը՝ գենետիկի հիմնական մեթոդ։

20-րդ դարի սկզբներին Մենդելի օրենքները, որոնք անհասկանալի էին ժամանակակիցներին, «վերահայտնաբերեցին» մի շարք կենսաբաններ, որի համար գենետիկայի պաշտոնական սկզբնավորումը համարվում է 1900 թվականը, իսկ 1906-ին Բեյթսոնի առաջարկով ժառանգականությունը և փոփոխականությունն ուսումնասիրող գիտությունը կոչվեց գենետիկա։ Դեռ 1900-ականների սկզբում Հյուգո դը Ֆրիզը հաստատել էր, որ ժառանգական հատկանիշները փոխվում են թռիչքաձև, և առաջարկել էր մուտացիաների տեսությունը։ Հետագայում Մորգանը և ուրիշները ապացուցեցին, որ գեների հիմնական կրողները քրոմոսոմներն են, որոնք ձողիկանման (կամ թելանման) գոյացություններ են բջիջների կորիզներում, և գեները քրոմոսոմի վրա տեղադրված են գծային կարգով։

Մոլեկուլային գենետիկա

1944 թվականին հաստատվեց, որ ժառանգական հատկանիշների փոխանցումը կատարվում է դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթվի՝ ԴՆԹ միջոցով, որից հետո սկսվեց մոլեկուլային գենետիկայի բուռն զարգացումը։ 1953-ին ամերիկացի գիտնականներ Ջեյմս Ուոթսոնը և Ֆրենսիս Քրիքը վերծանեցին ԴՆԹ-ի կառուցվածքը, որը հնարավորություն տվեց հասկանալ վերջինիս ինքնավերարտադրման ու սերունդներին ծնողական դեների փոխանցման մեխանիզմը։ Այնուհետև հայտնաբերվեց գենետիկական կոդը, որի օգնությամբ ԴՆԹ-ի մոլեկուլի հատվածներում (գեներում) «ծածկագրված» են տեղեկություններ այդ գենի հսկողությամբ առաջացող սպիտակուցի կառուցվածքի վերաբերյալ։

Մեծ նշանակություն ունեցավ բակտերիաների արտաքրոմոսոմային ժառանգականության հայտնաբերումը, որը պայմանավորված է հատուկ գործոններով՝ պլազմիդներով: Դա առանձնապես կարևոր էր, քանի որ մարդու և կենդանիների համար բակտերիաների վնասակարությունը (ախտածնությունը) պայմանավորող գեներ հայտնաբերվեցին ոչ միայն քրոմոսոմներում, այլև այդպիսի պլազմիդներում։

Մարդու գենետիկա

Մարդու մասին գիտության՝ մարդաբանության առանձին բաժիններում սկսեցին օգտագործել գենետիկի այն բնագավառի մեթոդներն ու փաստացի տվյալները, որը վերաբերում էր մարդու ժառանգականության ու փոփոխականության ուսումնասիրմանը, որն էլ կոչվեց մարդու գենետիկա:

Մարդու արդի գենետիկան սկզբնավորվել է 19-րդ դարի վերջերին։ 1875-ին անգլիացի գիտնական Գալթոնն առաջարկեց մարդու առանձին հատկանիշների զարգացման գործում ժառանգականության և միջավայրի նշանակության որոշման համար ուսումնասիրել դրանց կազմավորումը երկվորյակների օրգանիզմներում։ Գենետիկական օրինաչափությունների հետազոտման այդ մեթոդը կոչվեց երկվորյակային: 1908-ին առաջին անգամ նկարագրվեցին նյութափոխանակության ժառանգակյան հիվանդությունները, և ձևակերպվեց մարդու պոպուլյացիոն գենետիկան, որն ուսումնասիրում է զեների կառուցվածքն ու դինամիկան մարդկանց սահմանափակ (աշխարհագրական, էթնիկական, սոցիալական և այլն) խմբերում պոպուլյացիաներում։

20-րդ դարի 20-30-ական թվականներ սկսեցին ուսումնասիրվել մարդու օրգանիզմում տեղի ունեցող մուտացիաները, առաջարկվեցին դրանց առաջացման հաճախականության գնահատման անուղղակի մեթոդներ։ Մարդուգենետիկայի բնագավառի հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ հատկանիշների ժառանգականությունը և փոփոխականությունը, մարդկանց բազմազանությունը կապված են ինչպես նրանց ժառանգական նախադրյալների, այնպես էլ գոյության պայմանների (սոցիալ-տնտեսական, բնակլիմայական, մշակութային և այլն) հետ։ Հաստատվեց, որ ժառանգականությունն ունի կարևոր, բայց ոչ բացառիկ նշանակություն մարդու հոգեկան, այդ թվում՝ մտավոր ունակությունների որոշման գործում, որոնց վրա զգալիորեն ազդում են շրջակա միջավայրը և սոցիալական պայմանները (դաստիարակություն, կրթություն, աշխատանքային գործունեություն, հասարակության, կոլեկտիվի ազդեցություն և այլն)։

20-րդ դարի 50-ական թվականներին, ընդհանուր և ճառագայթային գենետիկայի առաջընթացի հետ կապված, ավելի ինտենսիվացան մարդու գենետիկայի բնագավառի հետազոտությունները։ 1956-ին հաստատվեց քրոմոսոմների ճշգրիտ թիվը (46), իսկ 1959-ին պարզեցին մարդու քրոմոսոմային հիվանդությունները (առաջիններից մեկը Դաունի հիվանդությունն էր, որի դեպքում մարմնի բոլոր բջիջների 21-րդ զույգում հայտնաբերվեց ավելորդ քրոմոսոմ)[5]:

Գենետիկան Հայաստանում

Հայաստանում գենետիկայի բնագավառի հետազոտություններ են կատարվում ԵՊՀ-ի, Մխիթար Հերացու անվան պետական բժշկական համալսարանի գենետիկայի ամբիոններում, ԳԱԱ մոլեկուլային կենսաբանության ինստիտուտում և որոշ այլ ԳՀԻ-ների համապատասխան լաբորատորիաներում։

Դասական գենետիկա

20-րդ դարի սկզբում Մենդելի աշխատանքները նորից ուշադրության արժանացան, ինչը կապված էր Կարլ Կորենսի , Էրիկ Չերմակի և Գուգո Դե Ֆրիզի կողմից կատարված հետազոտությունների հետ։ Այդ հետազոտություններում հաստատվեցին հիմնական եզրակացությունները հատկանիշների անկախ ժառանգման և սերունդներում դրանց որոշակի թվային հարաբերակցությամբ ճեղքավորման մասին։ Դրանից մի փոքր ուշ՝ 1906 թվականին, անգլիացի բնագետ Վիլյամ Բետսոնն մտցրեց նոր գիտական ճյուղի անուն՝ գենետիկա։ Դրանից հետո՝ 1909 թվականին, դանիացի բուսաբան Վիլհելմ Յոհանսենի կողմից մտցվեց «գեն» տերմինը։

Գենետիկայի զարգացման մեջ կարևոր նշանակություն ունեցավ ժառանգականության քրոմոսոմային տեսությունը, որը մշակվեց Թոմաս Հանտ Մորգանի և նրա աշակերտների ու գործընկերների շնորհիվ։ Նրանց ուսումնասիրությունների օբյեկտ էր հանդիսանում Դրոզոֆիլ պտղաճանճը (լատիներեն Drosophila melanogaster)Շղթայակցված ժառանգման օրինաչափությունների պարզաբանումը, որն իրականացվում էր խաչասերումների արդյունքների անալիզի միջոցով, թույլ տվեց կազմել գեների տեղադրվածության քարտեզներ շղթայակցման խմբերում (1910-1913 թվականներ)։

Մոլեկուլային գենետիկա

Հիմնական հոդված՝ Մոլեկուլային գենետիկա

Մոլեկուլային գենետիկան կենսաբանության բաժին է, որը, ըստ էության, հանդիսանում է Մոլեկուլային կենսաբանության բաժիններից մեկը։ Մոլեկուլյար գենետիկայի դարաշրջանն սկսվում է 1940-1950-ական թվականներին կատարված աշխատանքներից հետո, որոնք ապացուցեցին ԴՆԹ-ի գլխավոր դերը ժառանգական ինֆորմացիայի պահպանման և փոխանցման գործում։ Կարևորագույն քայլեր հանդիսացան ԴՆԹ-ի կոդի վերծանումը (տրպիլետային կոդ), սպիտակուցի կենսասինթեզի մեխամիզմի պարզաբանումը, ռեստրիկտազների հայտնաբերումը և ԴՆԹ-ի սեկվենավորումը:

Մարդու գենետիկա

Մարդու արդի գենետիկան սկզբնավորվել է 19-րդ դարի վերջերին։ Այն ուսումնասիրում է յուրաքանչյուր քրոմոսոմի բոլոր գեները (այսպես կոչված՝ շղթայակցման խմբերը), դրանց դիրքը, հսկվող հատկանիշները, ժառանգականության և արտաքին միջավայրի նշանակությունը բնականոն հատկանիշների զարգացման մեջ, մուտացիաների առաջացումը։ Նշված բոլոր բնագավառներում մարդու գեենտիկան հասել է մեծ հաջողությունների։ Կարևոր նվաճում է ժառանգական բազմազանության կամ բազմաձևության (պոլիմորֆիզմ) հայտնաբերումը։ Պարզվեց, որ կան հեմոգլոբինի մոտ 200 տարբերակ, ֆերմենտների բազմաթիվ ձևեր[5]: Մարդու պոպուլյացիոն գենետիկայի կարևոր խնդիրներից մեկը մարդկության զեների ֆոնդի (գենոֆոնդի) «գույքագրումն» է։ Գենետիկայի նշված բնագավառը կոչվում է գենոաշխարհագրություն: Պոպուլյացիոն գենետիկայի բնագավառի առաջընթացը հնարավորություն տվեց զբաղվել գեների ամբողջ համակարգերի էվոլյուցիայի վերլուծությամբ, որի հետ է կապված մարդու ժառանգական բնույթում տեղի ունեցող ապագա տեղաշարժերի կանխատեսումը։

Թողնել պատասխան

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Փոխել )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Փոխել )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Փոխել )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Փոխել )

Connecting to %s