Bioinformatika fanining rivojlanish tarixi

Genetik axborotning uzatilishi.
Genetik axborotning ko’chirilishi, ya’ni irsiy xususiyatlarning uzatilishi tirik organizmlarning noyob xossasi hisoblanadi. Genetik axborotning saqlanishi va uzatilishi nuklein kislotalarning vazifalari hisoblanadi. Yadro xromosomalari va organizm hujayrasining mitoxondriya va xloroplastlaridagi DNK da joylashgan genetik dastur bir xil. Ularning ixtisoslashuvidagi farqlar hujayra rivojlanishi davomida genetik axborotning taqsimlanishida namoyon bo’ladi. Shuning uchun yetilgan, differentsiallangan hujayralar, masalan miya to’qimasi, jigar hujayralari bir-biridan molekulyar komponentlari to’plami bilan farqlanadi. Turli xil hujayralarning shakllanishini sxema ko’rinishida ifodalash mumkin:Genetik axborotning ko’chirilish turlari.Turli xil organizmlarda aniqlangan genetik axborot ko’chirilishining 3 xil usulini ta’kidlash mumkin:
1. Replikatsiya – nusxa olish yoki ikki hissa ko’payish. Bu fundamental jarayon hujayralarning bo’linishi, nasliy belgilarning avlodlarga o’zgarmay uzatilishidan iborat. Bunda genetik axborotning o’tkazilishi nuklein kislotalarning bir sinfida, ya’ni DNK dan DNK ga yoki ayrim viruslarda RNK dan RNK ga bo’lib amalga oshadi.
2. Genetik axborotni nuklein kislotalarning turli sinflari o’rtasida – DNK dan RNK ga o’tkazilishi transkriptsiya yoki ko’chirib olish deb aytiladi. Replikatsiyadan farqli ravishda transkriptsiyada DNK molekulasida joylashgan axborot to’liq o’tkazilmaydi, uning ayrim qismlarigina ko’chiriladi. Transkriptsiya natijasida hamma turdagi RNK lar: asosiy (mRNK, tRNK, rRNK) va minor RNK lar hosil bo’ladi.
Genlarning genomdagi lokalizatsiyasi.
Irsiyat va o‘zgaruvchanlikni muayyan genetik apparat faoliyati taminlaydi. Hozirgi davrda genetik apparat tuzilishi 3 bosqichga ajratiladi: gen, xromosoma va genom.Genomning tuzilishi va faoliyatining asosiy prinsiplari to‘liq DNK molekulasi xususiyatlari bilan belgilanadi.
Xromasomalarda genlar bir tekis joylashmagan. Xar bir xromosoma ko‘p va kam gen uchastkalaridan tashkil topgan.Odam genomidagi genlar boshqa oddiy organizmlarga qaraganda ancha ko‘proq. Buning sababi odam genomida alternativ splaysing keng tarqalganligidir. Odam va boshqa sut emizuvchi organizmlar telomerida tandem takrorlar (GGGTTA) ketma-ketlikdan tashkil topgan.
Mikrosatellitlar (yoki oddiy qisqa tandem takrorlar)- DNKdagi 1- 6 juft asos uzunlikdagi takrorlanuvchi fragmentlardir. Mikrosatellitlar nukleotidlar ketma-ketligini yuqori tezlikda o‘zgarishi bilan tavsiflanadi, DNK replikatsiyasi nuqtali mutatsiyada ko‘chib o‘tadi. Mikrosatellitlar minisatellitlar kabi populatsion genetik tekshiruvlarda molekulyar markerlar singari foydalaniladi.
Transpozonlar –organizmda uchraydigan DNK qismi bo‘lib, o‘z joyini o‘zgartirish qobiliyatiga ega. Ular genom doirasidagina ko‘payaa oladi. Transpozonlar “sakrovchi genlar” nomi bilan mashhur, ular genetik mobil elementlarning bir vakili hisoblanadi. Transpozonlar genomning kodlanmaydigan qismiga kiradi. DNK nukleotidlar ketma-ketligi asosida oqsil tarkibidagi aminokislotalar ketma-ketligi haqidagi informatsiyani tashimaydi. Shunga qaramay mobil elementlarning bir qancha sinflari tarkibida fermentlar ketma-ketligi haqidagi ma’lumot bo‘ladi. Bu fementlar transpozon xarakatlanishini transkripsiya va katalizatsiya qiladi. Masalan, DNK transpozonlar va DDP1 - transpozaza , BORS1 va BORS2 fermentlarini kodlaydi.
Xar xil organizmlarda transpozonlar turli xil darajada tarqalgan. Masalan, odamlarda transpozonlar DNK ketma-ketligining 45% ni tashkil qiladi. Drozofil meva pashshasida transpozonlar butun genomning15-20% ni tashkil qiladi. O‘simliklarda transpozonlar genomning asosiy qismini egallaydi. Makkajo‘xorida transpozonlar butun genomning 85% ni tashkil qiladi.