Мутациялық процесс

Гендердің популяцияда тұрақты түрде қайталанып отыруы үшін олар мутацияга ұшырамауы керек. Бірақ ондай өзгеріс үнемі болып отырады. Әрбір жеке ген мутацияға сирек ұшырағанмен, генотиптегі гендердің саны көп болғандықтан, түрлі мутациялардың жалпы мөлшері де едәуір көп болып келеді.

Популяциядағы генотиптері гетерозиготалы организмдер түрлі мутацияларға бай болады. Мысалы, жүгерінің әртүрлі сорттарында «жасыл өскінді» мутация бойынша гетерозиготалы өсімдіктер 34-66 пайызға дейін кездеседі.

Әрбір буын сайын генофонд (тектік қор) жаңа мутациялардың жиынтығымен толықтырылып отырады. Ол процесті мутациялық қысым деп атайды. Қандай болмасын жаңа пайда болған мутация түрге тән генотиптің тұтастығында өзгеріс тудырады. Сол себепті генотип системасында сұрыптаудан өтпеген мутация жеке даму барысында организм функцияларының тарихи қалыптасқан корреляциясын (бір-біріне сәйкестілігінің) бұзады. Сондықтан да мутация алғашқыда көбінесе зиянды болып келеді.

Сұрыптау

Сұрыптау деп генотиптің организмнің сыртқы орта жагдайларына мейлінше көп бейімделуін камтамасыз ету процесін айтады. Организмнің тіршілік ету және ұрпақ қалдыру мүмкіндігі оның ортаға бейімделу дәрежесіне байланысты. Организмде бейімделу реакцияларының нормасы неғұрлым жоғары болса, оның популяция құрамында сақталып, дами беру мүмкіндігі соғұрлым мол болады.

Дарвиннің табиғи сұрыптау туралы теориясы артта қалатын ұрпақ мөлшері олардың ата - аналарының сапалық ерекшеліктеріне байланысты деген принципке негізделген. Егер белгілі бір генотипі бар организмдер сұрыптаудың нәтижесінде жарамсыз болып қалса, онда популяциядағы соған тиісті геннің мөлшері азаяды, яғни сұрыптау тиімсіз /жарамсыз/ гендердің таралуын бөгейді.

Әрбір буын сайын популяциядағы зияны көбірек мутацияның концентрациясы зияны азырағына қарағанда тез төмендеп отырады.

Доминантты және рецессивті аллельдердің популяциядан шығып кету жылдамдығы да әртүрлі болады. Доминантты летальді гені бар организмдер сұрыптау арқылы бірінші буынның өзінде шетке шығып қалады. Басқаша айтқанда доминанты ген әрбір буын сайын үнемі сұрыптаудың бақылауында болады. Рецессивті мутация домиианттыға қарағанда популяция құрамында ұзақ сақтала алады. Сондықтан да рецессивті гендердің сұрыпталуының доминантты гендерге қарағанда нәтижесі төмен болады.

бір бөлігінде жоғалып кетіп, басқа жерінде жаңадан пайда болатындығы байқалды. Оның өзі хромосоманың сол бөлімінде РНК —ітың синтезделуіне байланысты екендігі анықталды.

Сонымен пуфтарды зерттеудің нәтижесінде дернәсілдің дамуының әртүрлі кезеңінде олардың сілекей бездерінің клеткаларында арнаулы информациялық РНК синтездей алатын хромосоманың активті бөлімдері болатындығы белгілі болды. Бірақ енді сол хромосомалардың жеке бөлімдерінің белгілі бір уақытта жұмысқа кірісіп нсмесе жұмысын тоқтатып тұруы қандай факторларға байланысты болуы мүмкін? Бұл мәселе қазір жан — жақты зерттслуде.

Бактерия клеткаларында бірдей мезгілде активтеніп, қажетті ферменттердің комплексін жасап шығара алатын гендер тобы бар хромосома табылған. Бүл сол бактерия өсетін ортада белгілі бір қоректік зат, мысалы, қант болса ғана пайда болады.

Осы тәжірибенің негізінде 50—жылдардың аяғында француз ғалымдары Ф. Жакоб пен Ж. Моно клеткадағы гендер активтілігінің реттелу механизмінің нұсқасын жасады. Бұл нұсқа үш түрлі геннен тұрады. Олар: белок ферменттердің синтездеріне жауап беретін құрылымдық гендер, ген оператор және реттеуші ген. Ген оператор мен құрылымдық гендерді бірге қосып, оперон деп атайды. Индукция жағдайында реттеуші ген белок —репрессор жасап шығарады. Ол ген операторға келіп тіреліп, оперонның қызметін бөгейді. Бірақ клеткада белгілі бір метаболит жинақталып (зат алмасу өнімі, белок репрессорға қосылады да, оны ген оператордан ажыратып алады. Сөйтіп оперонға жұмыс істеуге мүмкіндік туады. Ал репрессия жағдайында белок репрессор бос күйінде өздігінен ген операторға әсер ете алмайды. Оған белгілі бір метаболит қосылғанда барып оперонның жұмысына бөгет бола алады, соның салдарынан синтез тоқталады.

Тақырып: Даму генетикасы.

Кез келген тірі ағза өсіп дамиды. Ағзалардың өсуі дегеніміз оларда байқалатын сандық өзгерістер, яғни олардың денесінің не жекелеген мүшелерінің мөлшерінің, салмағының өсуі. Ал, даму дегеніміз ағза денесінде не оның мүшелерінде байқалатын кері қайтпайтын сапалық өзгерістер болып табылады. Ағзалардың өсуі мен дамуы бір-бірімен тығыз байланысқан, бірінсіз-бірі болмайтын күрделі физиологиялык кұбылыстар болып саналады. Олардың екеуі де генетикалық, гумо-ральдық және жүйкелік механизмдер арқылы реттелініп отырады.

Даму қүбылысын, әдетте, екі түрлі мағынада түсінеді: 1) ағзалардың жеке дамуы - онтогенезі 2) ағза топтарының, яғни систематикалық топтардың немесе ағзаның мүшелері мен мүшелер жүйесінің тарихи дамуы - филогенез.

Онтогенез турлері. Онтогенез — (грекше опtоs — тіршілік, g епеsis — даму) тірі даралардың жеке дамуы, яғни зиготадан бастап адам дүние салғанға (өлгенге) дейінгі уақыттар аралығында байқалатын күрделі өзгерістер жиынтығы болып табылады. Онтогенез терминін алғаш рет 1866 жылы Э. Геккель енгізген болатын.

Әр түрлі ағзалардың онтогенезі түрліше жолдармен жүреді. Осыған орай, оның екі түрін ажыратады: 1) тура даму; 2) тура емес (турленіп) даму.

Тура даму дегеніміз-жүмыртқадан не ұрық қабығынан барлық мүшелері қалыптаскан, ересек өкілдеріне өте ұқсас, тек олардан дене пропорциялары арқылы ғана ерекшеленетін және өз бетінше дербес тіршілік ете алатын ұрпактардың дүниеге келуін айтамыз. Даралардың тура дамуы ана денесінен тыс жағдайларда (мысалы, жүмыртқаларда - құстар, жорғалаушылар) не тікелей ана ағзасында (мысалы, жатырда - сүтқоректілер) жүруі мүмкін.

Турленіп даму (метаморфоз) деп- жұмырткадан ересек формаларына мүлдем ұксамайтын аралык формалардын (дернәсілдер, қуыршақ т.с.с.) пайда болуы аркылы дамуды айтамыз. Онын екі түрі белгілі: 1) толық турленіп даму — жүмырткадан бір немесе бірнеше формалы дернәсілдер, содан кейін қуыршак, ересек дара - имаго дамып жетіледі (бунакденелілерде);

2) шала турленіп даму — бұл жағдайда жұмыртқадан - дернәсіді ал одан ересек дара дамып жетіледі (бунакденелілер).

Жоғарыда сипатталған онтогенез түрлері ұрықтану нәтижесінде жүзеге асады. Кейде даралардың дамуы ұрыктанбай-ақ жұмыртка жасушасының ядросының, не слерматозоид ядросының бөлінуі нәтижесінде жүзеге асуы мүмкін (жалпақ құрттар, бунакденелілер). Дамудың бұндай жолын, яғни даралардың ұрықтанбай дамуын, - партеногенез (гр. раrthепоз — кыз- gепеsіs - даму) деп атайды. Партеногенез жыныстық көбеюдің ерекше түрі болып табылады. Мұндай жолмен көбейетін даралар ұрпактары гаплоидты (п), дара жынысты болып келеді. Партеногенездің екі түрі белгілі: 1) гиногенез - жұмыртқа жасушасына сперматозоидтар еніп, бірақ қосылмай онын әрі қарай дамуына түрткі болады; 2) андрогенез - жұмыртқа жасушасына енген сперматозоид ядросы жұмыртка жасушасының еліп жойылған ядросын алмастырып жана ағзаның дамуын камтамасыз етеді.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: