Hujayra differensiasiyasining biokimyoviy mexanizmi.
Differensiasiya
jarayonini
o‘rganishda
genetik,
molekulyar–biologik
usullardan
keng
foydalanilmoqda.
Hujayra
differensiasiyasini
o‘rganishda
molekulyar
biologiyaning hissasi shundaki, bu jarayonning oqsillarning farqi orqali bilish
mumkin. Shunday qilib, molekulyar biologiya hujayra differensiasiyasini
oydinlashtiradi. Shu munosabat bilan quyidagi savollar tug‘iladi: 1) haqiqatdan
ham differensiallashgan hujayralarda oqsillar har xil bo‘ladimi? 2) bu farqlar gen
tarkibi yoki funksiyasi bilan belgilanadimi?
1.Biokimyoviy tahlil shuni ko‘rsatadiki, morfologik va funksional jihatdan
farq qiladigan hujayralarda ko‘pchilik oqsillar sifat jihatdan farq qilmaydi. bunday
oqsillar har qanday hujayrada hayotiy zarurdir. Ba‘zi ixtisoslashgan oqsillar sifat
jihatdan farq qiladi. Bular ayrim hujayralarda uchraydi xolos va ular hujayraning
hayoti uchun zarur emas.Masalan, eritrositdagi gemoglabin, immune sistemadagi
immunoglobulin, teri epiteliysidagi keratin, muskuldagi aktin, miozin va boshqalar
shular jumlasidandir.
Umumiy xususiyatlarga ega bo‘lgan oqsillar hamma
hujayralarda uchrasa ham, ularning sifati farq qiladi, bu esa qo‘shimcha farqlarni
yuzaga keltiradi. Bu holat, ayniqsa, fermentlarda yaqqol seziladi.
2.A.Veysman
fikricha,
har
xil
hujayralarda
genlar
turlicha
bo‘ladi.Keyinchalik T.Morgan shunday xulosaga keldiki, genlar tarkibi bir xil ,
ammo ularning funksiyasi har xil bo‘ladi. Keyingi yarim asr davomida bu masala
fizik-kimyoviy, sito-embriologik, molekulyar-genetik usullar yordamida hal etildi.
Ana shu usullar yordamida genlar tarkibi , gen miqdori o‘ganildi. Bu muammoni
hal etishda T.Morganning irsiyatning xromosoma nazaryasi ham muhim
ahamiyatga ega bo‘ldi. Sitogenetik va genetik tadqiqotlardan ma‘lum bo‘lishicha,
DNK miqdori (disklar soni) genlar soniga teng. Ammo bu muammoni yechishda
faqat sitogenetik usul yetarli emas, shuning uchun DNK ning sifat va miqdor
xususiyatlarini ham o‘rganish lozim.Bunday ma‘lumotlar o‘rganish usullarining
aniqligiga bog‘liq.
Tadqiqotlarning ko‘satishicha, individual rivojlanish davrida DNK
replikasiyasi xromasomalarning hamma hujayralarida teng taqsimlanishini
ta‘minlaydi. Shundan ma‘lumki, har xil hujayralarda son va sifat jihatdan
nukleotidlar ketma ketligi bir xil bo‘ladi. Ammo xromosomalarning har
xil
qismida DNK replikasiyasi har xil bo‘lishi uning miqdor jihatdan ham har xil
bo‘lishiga olib keladi. Bunday holatlarda genlar miqdori jihatdan ham har xil
bo‘lishiga olib keladi. Bunday holatlarda genlar miqdori jihatdan o‘zgaradi. Ba‘zan
esa genomning sifat jihatdan o‘zgarishi ham kuzatiladi. Genomning sifat jihatdan
178
o‘zgarishining 2ta turi mavjud: 1)limfositlar differensiasiyasi tufayli
immunoglobulin genining qayta qurililishi; 2)embriogenezning dastlabki
davrlarida tirik organizmlarning ba‘zi turlarida xromatinlarning eliminasiyasi va
diminusiyasi (kamayishi) kuzatiladi.
1.Immunoglobulin geni differensiasiya qayta qurilib, antitello hosil
bo‘lishini kodlaydi. Bunda limfosit diffrensiallashadi.
2.1887 yilda T.Boveri ot askaridasi tuxumining birinchi maydalanishida
somatik hujayralar xromosomalarining bir qismini tashlab yuborishini aniqladi.
Bo‘lajak jinsiy hujayrada genomining hamma qismi saqlanib qoladi. Keyinchalik
hujayralarda DNK kamayib, ular boshqa genetik elementlarga o‘tganligi
kuzatilgan.
Xromosomalar butunligicha eliminasiyaga (qurilish) uchraganligi ham
ma‘lum. Pashshalarda birinchi maydalanishdayoq 3 ta avtosoma, 1 ta urg‘ochida,
2 ta erkagida jinsiy xromosoma eliminasiyaga uchragan. Bunday holat xaltalilarda
ham uchraydi.
Shunday qilib, genomidagi DNK kamayishi ham uchraydigan holat bo‘lsa
ham, umurtqasiz va umurtqali hayvonlarda uchraydi. Bu holat avtosoma va jinsiy
xromosomalarda uchraydi, birlamchi jinsiy hujayralarda bunday holat uchramaydi.
Genning o‘zgarishini bilish uchun faqat uning tuzilishini o‘rganish
yetarli emas. Buning uchun somatik hujayra yadrosining genetik patensialini ham
o‘rganish lozim. O‘simliklarda uzoq differensiasiyani bosib o‘tgan somatik
hujayralardan to‘liq organizm yetiladi, ya‘ni ular totipotent hisoblanadi.
Hayvonlarda blastula davrida bunday holat kuzatilmaydi. Buning sababi somatik
hujayra sitoplazmasining o‘zgarishidir.
G.Shpeman birinchi marta hujayra yadrosining (blastomer) potensialini
o‘rganish uchun tritonning rivojlanayotgan embrioni ustida tajriba o‘tkazdi.
Shpeman zigotaga gantelsimon shakl hosil qilib, yadroni bir tomonga o‘tkazdi.
Natija maydalanish faqat yadroli qismda sodir bo‘ldi. 16 ta blastomer hosil
bo‘lgandan keyin yadroni yadrosiz blastomerga o‘tkazdi. Unda ham maydalanish
sodir bo‘lib, normal embrion hosil bo‘ldi. Demak, har bir yadro bir hil
determinantlarga (genlarga) ega. Embrionning keyingi rivojlanishida ham shunday
holat sodir bo‘ladimi? Bu savolga javob berish uchun mikroxirurgiya yo‘li bilan
yadroni ko‘chirib o‘tkazishga oid tajribalar XX asrning 50-yillarida T.King va
R.Briggs tomonidan o‘tkazildi. Keyinchalik angliyalik J.Gerdon bunday
tajribalarni ko‘plab o‘tkazdi. Agar amfibiyalar, hasharotlar, baliqlar tuxumidan
yadro mikroxirurgiya yo‘li bilan olinib, uning o‘rniga blastula yoki gastrula
davridagi blastomer yadrosi ko‘chirib o‘tkazilsa, normal embrion rivojlangan.
Agar embrionning keyingi davridagi yadro ko‘chirib o‘tkazilsa, hosil bo‘lgan
embrion nobud bo‘lishi kuzatilgan. Gerdon tajribalaridan ma‘lum bo‘lishicha,
yadroning sintetik faolligi sitoplazmaning ta‘siriga bog‘liq.
Hozirgi fan taraqqiyoti shuni ko‘rsatmoqdagi, genlar oqsillar strukturasini
belgilashda va shundan kelib chiqqan holda fenotipini aniqlashda ishtirok etadi.
Hujayraning hosil bo‘lishida genning vazifasi hujayra doimo hujayradan kelib
chiqishini boshqarishdan iborat. Boshqacha aytganda, yangi hujayra hosil
bo‘lishida ona hujayra muhum vazifani bajaradi. Chunki hujayra organoidlari ona
179
hujayradan hosil bo‘ladi. Shuning uchun, hujayra differensiasiyasini tushunish
uchun hujayra organoidi, hujayra populyasiyasini bilish muhim. Bundan tashqari,
hujayra fenotipi, genotip o‘zgarmasdan differensiasiya davrida o‘zgarib boradi,
boshqacha aytganda, epigenetik (postgenetik) darajada o‘zgaradi. Demak, hujayra
epigenotipi deyilganda hujayralarning differnsiasiyasi davrida fenotipining
o‘zgarishi tushuniladi.
Dostları ilə paylaş: |