Эксперименталды генетика жетістіктері

Генетика — бү кіл тірі организмдерге тә н тұ қ ым қ уалаушылық пен ө згергіштікті зерттейтін биология ғ ылымының бір саласы. Тұ қ ым қ уалаушылық пен ө згергіштіктің заң дылық тарын ашып, оларды қ оғ амды дамыту ү шін пайдаланудың жолдарын шешуде генетика ғ ылымы зор ү лес қ осты. Сондық тан, биология ғ ылымының басқ а салаларының арасында маң ызды орын алады.

Жер бетіндегі тірі материяның дамуы олардың ү здіксіз ұ рпақ алмастыруымен қ атар жү ріп отырады. Тіршілік организмдердің кө беюімен тікелей байланысты. Сол арқ ылы белгілі бір биологиялық тү рге тә н белгілер мен қ асиеттер ұ рпақ тан-ұ рпақ қ а беріліп отырады. Басқ аша айтқ анда, ұ рпақ тар белгілі дә режеде ө зінің ата-анасына ұ қ сас болып туады. Мұ ны тұ қ ым қ уалаушылық дейді. Кө пшілік жағ дайда организмнің белгілері мен қ асиеттері ө згермей біршама тұ рақ ты тү рде берілетіндіктен, ұ рпағ ы ата-аналарына ұ қ сас болып келеді. Бірақ олардың арасында толық ұ қ састық болмайды. Бір ата-анадан тарайтын ұ рпақ тың бір-бірінен қ андай да бір белгісі жө нінен айырмашылығ ы болады.

Организмнің тұ қ ым қ уалаушылық қ асиеті сыртқ ы орта факторларының ә серінен ү немі ө згеріп отырады. Оны — ө згергіштік дейді. Кө бею барысында организмнің белгілі бір қ асиеттерінің тұ рақ ты сақ талуымен қ атар, екінші біреуі ө згеріске ұ шырайды. Осығ ан байланысты олар жаң арып, тү рлене тү седі.

Тұ қ ым қ уалаушылық пен ө згергіштік — бірімен-бірі қ атар жү ретін, бір жағ ынан бір-біріне қ арама-қ арсы, ө зара тығ ыз байланысты процестер.

Организмдердің тұ қ ым қ уалаушылығ ы мен ө згергіштігі туралы ғ ылымды генетика деп атайды (грекше “genetіkos” — шығ у тегіне тә н). Бұ л атауды 1906 жылы ағ ылшын биологы У.Бэтсон ұ сынды.

Тұ қ ым қ уалаушылық туралы алғ ашқ ы тү сініктер ежелгі дә уірде — Демокрит, Гиппократ, Платон жә не Аристотель ең бектерінде кездеседі. Гиппократ жұ мыртқ а клеткасы мен сперма организмнің барлық бө ліктерінің қ атысуымен қ алыптасады жә не ата-ананың бойындағ ы белгі-қ асиеттері ұ рпағ ына тікелей беріледі деп есептеді. Ал Аристотельдің кө зқ арасы бойынша белгі қ асиеттердің тұ қ ым қ уалауы тікелей жү рмейді. Яғ ни тұ қ ым қ уалайтын материал дененің барлық бө ліктерінен келіп тү спейді, керісінше, оның ә р тү рлі бө лшектерін қ ұ растыруғ а арналғ ан қ оректік заттардан жасалады.

ІХ ғ асырдың 80-жылдарында “пангенезис” теориясын А.Вейсман ө ткір сынғ а алды. А.Вейсман “ұ рық плазмасы” туралы болжам ұ сынды. Бұ л болжамында тек жыныс клеткаларында кездесетін, тұ қ ым қ уалайтын заттың болатындығ ын айтты.

Генетиканың биология ғ ылымының жеке бір саласы ретінде қ алыптасуына ХІХ ғ асырдың екінші жартысында ашылғ ан ірі ғ ылыми жаң алық тар себепші болды. 1965 жылы чех ғ алымы Г.Мендельдің “Ө сімдік будандарымен жү ргізілген тә жірибелер” деген ең бегі жарық кө рді. Ол тә жірибелері арқ ылы тұ қ ым қ уалаушылық тың негізгі заң дылық тарын қ алыптастырады. Сө йтіп, Мендель генетиканың негізін қ алады. Бірақ оның ең бегі 1865 жылдан бастап 35 жыл бойы кө пшілік биологтарғ а, соның ішінде Ч.Дарвинге де белгісіз кү йде қ алды.

Г.Мендель ашқ ан тұ қ ым қ уалау заң дылық тары тек 1900 жылы ғ ана ө зінің тиісті бағ асын алды. Себебі ү ш елдің ғ алымдары: голландиялық Г. де Фриз, неміс ғ алымы К.Корренс жә не австриялық генетик Э.Чермак-Зейзенегг ә р тү рлі объектілермен тә жірибелер жү ргізіп, нә тижесінде Мендель заң дылық тарының дұ рыстығ ын дә лелдеді. Кө п кешікпей бұ л заң дылық тардың жануарларғ а да тә н екендігі анық талды. 1909 жылы ағ ылшын биологы У.Бэтсон ө сімдіктер мен жануарлардың ә рқ айсысының 100 шақ ты белгілерінің тұ қ ым қ уалауы Мендель заң дарына сә йкес жү ретіндігін дә лелдейтін ғ ылыми деректерді жариялады. Сө йтіп, Мендель ілімі ғ ылымнан берік орын алды.

1909 жылы дат оқ ымыстысы В.Иоганнсен биологияда аса маң ызды болып есептелетін ген (герекше “genos” — шығ у тегі), генотип жә не фенотип деген ұ ғ ымдарды қ алыптастырды.

Генетика тарихының бұ л кезең інде организмдердің жекелеген белгілерінің ұ рпақ тан-ұ рпақ қ а берілуіне жауапты тұ қ ым қ уалаушылық тың материалдық бірлігі — ген туралы ұ ғ ым қ алыптасып, Мендель ілімінің ә рі қ арай дамуына мү мкіндік туды. Дә л сол кездегі (1901 жыл) голландиялық ботаник ғ алым Х. Де Фриздің организмнің тұ қ ым қ уалайтын қ асиеттерінің ө згеретіндігін кө рсететін мутация теориясының ұ сынылуы генетика ғ ылымының дамуында ерекше орын алады.

Генетика тарихындағ ы шешуші бір кезең американдық генетик, ә рі эмбриолог Т.Морганның жә не оның ғ ылыми мектебінің тұ қ ым қ уалаушылық тың хромосомалық теориясын ашуымен тығ ыз байланысты. Т.Морган жә не оның шә кірттері жеміс шыбыны — дрозофилағ а тә жірибе жасаудың нә тижесінде тұ қ ым қ уалаушылық тың кө птеген заң дылық тарын ашты.

Тұ қ ым қ уалайтын ө згергіштік туралы ілімді дамытуда орыс ғ алымы Н.И.Вавилов зор ү лес қ осты. Ол 1920 жылы тұ қ ым қ уалайтын ө згергіштіктің ұ қ сас (гомологиялық) қ атарлары заң ын қ алыптастырды. Бұ л заң бір-біріне жақ ын туыстар мен тү рлерде болатын тұ қ ым қ уалайтын ө згерістердің ұ қ сас болып келетіндігін дә лелдейді.

Ғ ылымғ а енгізілген жаң алық тың бірі — 1927 жылы орыс ғ алымдары Г.А.Надсон мен Г.С.Филипповтың радиоактивті сә улелердің тө менгі сатыдағ ы саң ырауқ ұ лақ тарда мутация тудыра алатындығ ын дә лелдеуі еді.

Ген теориясын дамытуда орыс биологтары А.С.Серебровский мен Н.П.Дубининнің эксперименттік жә не теориялық жұ мыстарының ү лкен маң ызы болды. Сол сияқ ты популяциялық генетика мен эволюциялық генетиканың негізін қ алауда орыс генетигі С.С.Четвериковтың алатын орны ерекше.

Генетиканың даму тарихы ү ш кезең ге бө лінеді. Оның алғ ашқ ы екеуі 1865—1953 жылдар аралығ ын, яғ ни классикалық генетика дә уірін қ амтиды. Генетика тарихындағ ы ү шінші кезең — 1953 жылдан басталады. Ол — химия, физика, математика, кибернетика сияқ ты нақ ты ғ ылымдардың зерттеу ә дістері мен электрондық микроскоп, рентгенқ ұ рылымдық анализ, т.б. қ олданудың нә тижесінде молекулалық генетика негізінің қ алануы.

1944 жылы американдық микробиолог ә рі генетик О.Эври тұ қ ым қ уалаушылық тың материалдық негізі — ДНҚ екендігін дә лелдеді. 1953 жылы американдық биохимик ә рі генетик Дж. Уотсон мен ағ ылшын биофизигі Ф.Крик ДНҚ молекуласының молекулалық қ ұ рылымының моделін жасады.

Қ азіргі кездегі генетиканың дамуы тұ қ ым қ уалаушылық пен ө згергіштік туралы ілімнің барлық салаларында зерттеу жұ мыстары молекулалық дең гейде жү ргізілетіндігімен ерекшеленеді. Мысалы, генді организмнен тыс қ олдан синтездеу, дене клеткаларын будандастыру, генетикалық материалдың алмасуы (рекомбинация), геннің қ айта қ алпына келуі (репарация), биополимерлерді қ олдан синтездеу, гендік инженерия сияқ ты проблемаларды зерттеу кең інен таралып отыр.

Генетика мен селекцияның дамуына Қ азақ стан ғ алымдарының да қ осқ ан ү лесі ерекше. Алшақ будандастыру, мутагенез, полиплоидия, гетерозис, т.б. мә селелерді қ амтитын генетикалық зерттеулер жү ргізілуде. Дә нді жә не техникалық дақ ылдарды тү рішілік жә не тү раралық будандастырудың нә тижесінде бидайдың, арпаның, кө ксағ ыздың, жү гері мен қ ант қ ызылшасының жоғ ары ө німді будандары мен сорттарын алуда К.Мың баев, А.Ғ аббасов, Ғ.Бияшев, Н.Л.Удольская жә не т.б. ең бектері зор. М.Х.Шығ аева мен Н.Б.Ахматуллина микроорганизмдер генетикасының дамуына айтарлық тай ү лес қ осты.

Н.С.Бутарин, Ә.Е.Есенжолов, А.Ы.Жандеркин алшақ будандастыру ә дісімен қ ойдың архар-меринос тұ қ ымын алды. М.А.Ермеков, Ә.Е.Еламанов, В.А.Бальмонт, т.б. қ азақ тың ақ бас сиырын, Алатау сиырын жә не Қ останай жылқ ысын, т.б. асыл тұ қ ымдарды шығ арды.

Қ азақ станда тұ ң ғ ыш рет М.А.Айтхожиннің басқ аруымен молекулалық биология жә не ген инженериясы саласында кө птеген зерттеулер жү ргізіліп, ғ ылымғ а айтарлық тай жаң алық тар қ осылды.

Соң ғ ы жылдары елімізде генетиканың аса маң ызды салалары: молекулалық генетика, экологиялық генетика жә не радиациялық генетика бойынша ғ ылыми-зерттеу жұ мыстары жү ргізілуде.