Antropogenetika usullari: biokimyoviy va sitogenetik usul

ANTROPOGENETIKA USULLARI: BIOKIMYOVIY VA SITOGENETIK USUL
Reja:

1. 
   Biokimyoviy usul
   
2. 
   Sitogenetik usul
   

Foydalanilgan adabiyotlar.

Biokimyo shuningdek biologik kimyo tirik organizmlar ve hujayralardagi kimyoviy jarayonlarni oʻrganuvchi fani hisoblanadi. Biokimyo qonunlari barcha tirik organizmlar va jarayonlarni boshqaradi. Maʼlumotning biokimyoviy signal orqali oʻtkazilishi va kimyoviy energiyaning metabolizm hamda boshqa biokimyoviy jarayonlar orqali boshqarilishi va bir necha boshqa faktorlar bu ilmning murakkablik darajasini koʻrsatkichidir.

Biokimyo, biologik kimyo — tirik organizmlarning kimyoviy tarkibi va ularda sodir boʻladigan kimyoviy jarayonlar haqidagi fan. Biokimyo rivojlana borib, 3 asosiy tarmoqqa boʻlinib ketdi. Statistik Biokimyo. (kimyoviy topografiya) organizmlarning kimyoviy tarkibi va ularni tashkil etuvchi moddalarning kimyoviy tuzilishini; dinamik Biokimyo. organizmhujayralari va toʻqimalari tuzilishi va yangilanib turishi uchun zarur murakkab organik moddalarning sintezlanishi (assimilyatsiya)ni, shuningdek organizm faoliyati uchun zarur boʻlgan energiya hosil boʻlish jarayonida murakkab moddalarning parchalanishi (dissimilyatsiya)ni oʻrganadi.
Funksional Biokimyo. tirik organizmning ayrim organlari va sistemalari funksional faoliyatiga asos boʻladigan kimyoviy oʻzgarishlar (mas, muskul qisqarishi, nerv impulyelarining oʻtishi, biologik faol moddalarni endokrin sistemada sintezi va ularning taʼsiri)ni oʻrganadi. Biokimyo. fiziologiya bilan chambarchas bogʻliq. Hayvonlar, oʻsimliklar va mikroorganizmlar hujayralarida boʻladigan moddalar almashinuvi jarayonlari bir xil biokimyoviy reaksiyalarga asoslangan, lekin har bir tur va organizmning oʻziga xos morfologik va fiziologik xususiyatlari tufayli bu jarayonlar turlicha kechadi. Ana shu xususiyatlarni oʻsimliklar Biokimyosi, hayvonlar Biokimyosi va mikroblar Bilkimyosi oʻrganadi. Tibbiyot Biokimyosi yoki klinik Biokimyo esa kasal organizmdagi biokimyoviy oʻzgarishlarni tekshiradi, kasallik tashhisini aniqlaydi, toʻgʻri davolashni biokimyoviy usullar bilan nazorat qiladi. Bulardan tashqari, texnik Biokimyo ham bor, u biologik materiallarni ishlashdagi Biokimyoviy jarayonlarni, texnikada Biokimyoviy usullar va reaksiyalar yordamida turli mahsulotlar olishni, biologik preparatlardan foydalanish qoidalari va metodlarini oʻrganadi. Biokimyo biologiya bilan kimyo oraligidagi fan boʻlgani uchun shu fanlarning maʼlumotlari va gʻoyalariga asoslanadi.
Biokimyo mustaqil fanga aylanishda organik kimyoning 19-asrning 2-yarmida toʻplangan maʼlumotlari va nazariy kashfiyotlariga, oʻsimlik va hayvonlarning kimyoviy tarkibi va ulardagi oʻzgarishlarni tadqiq qilishga asoslandi. Xususan 19-asrning 4choragida yogʻlar, nukleoproteidlar va oqsillarning tuzilishi ustida Emil Fisher, Butlerov, Kosell, Fridrix Misher va boshqa tomonidan olib borilgan tadqiqotlar hujayralarning tarkibiy qismlarini va almashinuv jarayonida ularning ahamiyatini aniqlash imkonini berdi. 19-asrning 2-yarmida B. sohasida qilingan eng muhim kashfiyotlar L. Lasternint bijgʻish jarayonini hamda oʻsimliklarda sodir boʻladigan fotosintezni oʻrganish bilan bogʻliq. Bijgʻish jarayonini tekshirish asosida Byuxner hayot jarayonini tezlatuvchi hujayra katalizatorlari—fermentlar (enzimlar) haqidagi taʼlimotni yaratdi. Ovqatga aloqador baʼzi kasalliklarni tekshirish asosida vitaminlar haqidagi taʼlimot dunyoga keldi, moddalar almashinuvini idora qilishda ichki sekresiya bezlari va ularning faol kimyoviy mahsulotlari (gormonlar) aniklandi. Varburg, Viland, A. N. Bax, Keylin va Teorell tadqiqotlari tufayli hujayradagi oksidlanish jarayoni haqidagi dastlabki nazaryya maydonga keldi.
BarkroftVarburgning manometrik apparati, Svedbergning ultratsentrifugasi, Tizeliusning elektroforez apparati izotoplar bilan nishonlangan birikmalarda moddalar almashinuvini oʻrganishda keng qoʻllanila boshlandi. Qogʻoz xromatografiyasi va elektroforez usullarining kimyoviy moddalar, ayniqsa aminokislotalar va oqsillarni aniqlash va ajratib olish uchun tatbiq etilishi Biokimyoning jadal rivojlanishiga sabab boʻldi. Hujayrada moddalar almashinuvi jarayoni boʻyicha olingan natijalar Biokimyoning mustaqil fan sifatida rivojlanishi va asosiy yoʻnalishlarining shakllanishida ayniqsa katta ahamiyat kasb etdi. Zamonaviy Biokimyo sohasida tadqiqrtlar Meyergof va Xillning muskullar qisqarishida laktat (sut) kislota hosil boʻlishi bilan kislorod yutilib, issiqlik ajralishi orasida boglanishning aniklanishi bilan bogʻliq. Hujayralardagi oksidlanish jarayonlarida ishtirok etadigan ferment va kofaktorlarning aniklanishi; oksidlanish reaksiyasida energiyaga boy adenozintrifosfat kislota (ATF) hosil boʻlishining kashf etilishi; hujayra metabolizmi integratsiyasining asosiy yoʻnalishlari, yaʼni shu metabolizmda markaziy oʻrinlardan birida turadigan Krebs siklidek murakkab reaksiyalar zanjirida uglevodlar, yogʻ kislotalar, aminokislotalarning almashinuvidan iborat reaksiyalarning yaxlit bir sistema tarzida yuzaga chiqishining aniklanishi zamonaviy Biokimyoning poydevorini tashkil qiladi. Soʻnggi 40—60 yil ichida Biokimyoning bir qancha sohalarida ham yanada muhimroq tadqiqotlar qilindi, chunonchi biologik makromolekulalarning 2 asosiy sinfi—oqsillar bilan nuklein kislotalar tuzilishi, biologik sintezi va funksiyasi aniqlandi. Oqsillar va nuklein kislota molekulalarining strukturasi bilan ularning biologik funksiyasi orasidagi bogʻlanishning aniklanishi biol. fanining eng yosh tarmogʻi— molekulyar biologiyaning muhim yutugʻi boʻldi.
Soʻnggi yillarda Yerda hayotning kelib chiqishi; hayvon va oʻsimliklar turlari hamda odamning paydo boʻlishini; irsiy virus va rak kasalliklarining oldini olish va davolash kabi olamshumul muammolarni hal etish borasida chuqur tadqiqotlar olib borilmoqda. Bu tadqiqotlarning amalga oshirilishi qishloq xoʻjaligi oʻsimliklari va hayvonlarning mahsuldorligini oshirish, turli kasalliklarning oldini olish va inson umrini uzaytirish kabi muammolarning nazariy asoslarini ishlab chiqish bilan bogʻliq. Biokimyo sohasidagi tadqiqotlar moddalar almashinuvi, ichki sekresiya bezlari kasalliklari va avitaminozlarni davolash usullarini ochib berdi, chorva mollarini boqish, ekinlarni oʻgʻitlash, mikroorganizmlar yordamida biologik moddalar (fermentlar, aminokislotalar, antibiotiklar, yem oqsillari) olish; hayvon va oʻsimlik xom ashyolarini sanoat yoʻli bilan qayta ishlash kabi xalq xoʻjaligi uchun katta amaliy ahamiyatga ega boʻlgan muammolarni ilmiy jihatdan ishlab chiqishga imkon berdi.

Nazariy va metodik jihatdan yuksak darajaga koʻtarilgan zamonaviy Biokimyo ilmiy dunyoqarashlarning shakllanishiga katta taʼsir koʻrsatadi. Uning asosiy vazifalari biologik jarayonlarni organizmdan tashqarida yaratish, irsiy, immunotanglik, virus va rak kasalliklarini davolash, biotexnologiya va qishloq xoʻjaligi mahsulotlari sifatini yaxshilash, ishlab chiqarish samaradorligini oshirishning nazariy asoslarini yaratish bilan bogʻliq. Oʻzbekistonda 1920-yil oxirida Oʻrta Osiyo davlat universitetida boshlangan dastlabki tadqiqotlarda baland togʻliq (Pomir) sharoitida va pasttekisliqda oʻstiriladigan ekinlarda boradigan Biokimyoviy jarayonlar hamda ayrim qon kasalliklarida qon tarkibida sodir boʻladigan Biokimyoviy oʻzgarishlar oʻrganilgan. Biokimyo sohasida birinchi darslikning chop etilishi, atamalar lugʻatining ishlab chiqilishi 1930-yilda tashkil etilgan Oʻrta Osiyo davlat universiteti tibbiyot fakulteti (1931-yildan Toshkent davlat tibbiyot instituti) biokimyo kafedrasi xodimlari Sattor Joʻra, shuningdek germaniyalik professor England nomi bilan bogʻliq. 30- yil oxirida B. sohasida dastlabki mutaxassislar tayyorlandi. fan nomzodlari (D. N. Sohibov, A. 3. Zohidov) yetishib chiqdi.

B.ning 20-asr oʻrtalari va undan keyingi rivojlanishi Biokimyo, Oʻlka tibbiyot, Eksperimental biologiya, Endokrinologiya, Genetika institutlari, shuningdek bir qancha oliy oʻquv yurtlari qoshida tashkil etilgan kafedralar va laboratoriyalarda olib borilgan ilmiy tadqiqotlar bilan bogʻliq. 20-asrning 2-yarmidan boshlab gormonlar biokimyosi, hujayra metabolizmini oʻrganish, organizmda lipid almashinuvi, biotoksinlar tarkibi va taʼsirini oʻrganish borasida bir kancha ilmiy tadqiqotlar amalga oshirildi. Oʻlka tibbiyot institutida bajarilgan qalqonsimon bez patologiyasida yod va tireoid gormonlar biokimyosi sohasidagi tadqiqotlar (Y. X. Toʻraqulov, R. Q. Islombekov) shu sohadagi katta yutuqlardan biri sifatida tan olingan (1964). Hozirgi davrda Biokimyo instituti respublikada hayvonlar biokimyosi sohasida olib boriladigan yagona ilmiy markaz hisoblanadi. Bu yerda gormonlar va mikroblar (Yo. X. Toʻraqulov, T. S Soatov), oqsillar (T. X. Boboyev), hujayra biol.si (J. H. Hamidov), molekulyar biol. (B. A. Otaxonova), biologik membranalar tarkibi (A. K. Mirahmedov), radiatsion B. (A. A. Turdiyev) sohasida ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Respublikada oʻsimliklar B.dan gʻoʻzaning oʻsishiga ionlashtiruvchi nurlar taʼsiri (A. Q. Qosimov), biologik stimulyatorlar, gerbitsidlar va defoliantlar (A. Imomaliyev), fitogormonlar (A. P. Ibrohimov), hujayra va gen muhandisligi (A. Abdukarimov) va boshqa sohalarda bajarilgan ilmiy ishlar qishloq xoʻjaligida qoʻllanilmoqsa. Samarqand Davlat Universitetida olib borilgan ilmiy tadqiqotlarda ayrim mikroelementlarning qorakoʻl qoʻylarining rivojlanishiga salbiy taʼsir koʻrsatishi aniqlandi, qalqonsimon bez gormoni tiroksinning homila va chaqaloq organizmidagi moddalar almashinuviga taʼsiri oʻrganildi (M. A. Rish va boshqalar). B. ayrim sohalarining rivojlanishida T. X. Boboyev (oʻsimlik stimulyatorlari), M. N. Valixonov (oʻsimliklar biokimyosi) va boshqalarning xizmatlari bor. Bir guruh olimlar (Yo. X. Toʻraqulov, T. S. Soatov, S. K. Xoliqov, M. X. Gaynutdinov)ning siklik nukleoidlar va gormonlar regulyatsiyasi ilmiy asari Beruniy nomidagi Oʻzbekiston Davlat mukofotiga sazovor boʻldi (1985). Biokimyo, Endokrinologiya, Genetika institutlari, Toshkent va Samarqand davlat tibbiyot institutlari va universitetlari kafedralarida B.ning turli sohalari boʻyicha muhimi. t. ishlari sshib borilmoqda.
Biokimyo asosan oqsillar, uglevodlar, lipidlar, nuklein kislotalar va boshqa biomolekularning strukturalari, vazifalari va birikish qonunlarini oʻrganuvchi fandir. Murakkabligi va kattaligi bilan ajralib turuvchi molekulalar biopolemerlar deb nomlanadi, monomerlar esa ularning tashkil etuvchi birliklardir. Har bir polimer biomolekula turli xil birliklardan tashkil topgan. Masalan, oqsil polimeri 20 xil aminokislotalardan tashkil topgan. Biokimyo eng muhim biomolekulalarning(va asosan muhim ferment-katalizatsiya jarayonlarining) kimyoviy xususiyatlarini oʻrganadi. Ushbu maqolada hujayra metabolizmi va endokrin sistemasi haqida keng tushuncha beriladi. Biokimyoning boshqa sohalari: genetik kodlash, oqsil sintezlanishi, hujayra membranasidagi transport jarayoni signal transduksiyasi. Biokimyoning asosiy maqsadi biologik molekulalarning tirik hujayralardagi jaryonlarga aloqadorligini tushunish.
Biokimyo rivojlanish tarixi
Qadimdan faraz qilib keilnganki, jonli organizmlarning biomolekulalari jonsizlarnikidan umuman farq qilib, faqatgina shu jonli organizmlargina bu molekulalarni ishlab chiqara olishi mumkin. Ammo 1828-yilda, Fredirik Wuler siydik biomolekulasini organik qismlarga ajratdi. Diastaza-bugungi kunda amilaza deb nomlanuvchi fermentning kashf etilishi biokimyoning brinchi yutuqlaridan biri edi. Biokimyo atamasi birinchi bor 1882-yilda ishlatilgan boʻlsada, birinchi marta 1903-yilda Karl Noyberg tomonidan birinchi marta rasmiy qoʻllanildi. Bundan oldin bu fanning nomi Fiziologik Kimyo edi. Shundan buyon Biokimyo fani kuchli rivojlanish bosqichiga oʻtdi. XX asrning oʻrtalarida xromotagrafiya, rentgen nurlari diffraksiyasi, 2 polyarli interferometriya, radioistop belgilash, elektron mikroskopiya, molekulalar dinamikasi rivojlandi. Bu uslublar koʻplab molekulalarning batafsil analizi hamda hujayraning metabolik jarayonlarini (shu jumladan glikozis va Kerb sikli)ustida ilmiy izlanishlar oʻtkazishga yoʻl ochib berdi.
Sitogenetik genetik meros haqida ma'lumotlarni o'z ichiga olgan barcha kuzatilgan (tushuntirmoq) ommaviy axborot vositalarida birinchi turli tekshiradi irsiyat doktrinasi alohida filiali hisoblanadi. mitokondrini - Bunday tashuvchilar turli xromosoma turlari (polytene, mitoz va o'z o'zgarishiga oid) plastidleri, interphase yadrolari va kam darajada bo'ladi.
Shunga ko'ra, sitogenetik usul ularning miqdoriy parametr kimyoviy-biologik tavsifi qilingan o'rnatish birinchi navbatda, xromosoma davomida usullari va texnologiyalari o'rganish to'plamidir, biz hujayra bo'linish davrida tuzilishi va xulq-rejimlaridan tergov. Ushbu tadqiqotning ilmiy maqsadi belgilari tomografiya aks ettiruvchi, tabiat va xromosoma tarkibida va naqsh o'zgarishlar dinamikasi o'rtasidagi munosabatlarni barpo etish.
sitogenetik usul taklif tadqiqot eng muhim yo'nalishlaridan biri inson karyotipe tahlil qilish. o'rganish, umuman, bo'linish sodir bo'lgan madaniyatlar va jinsi bo'yicha amalga oshiriladi somatik hujayralari.
Bunday limfotsitlar, fibroplastlarning va suyak iligi hujayralarida sifatida periferik qon hujayralari - tadqiqot bunday eng keng tarqalgan madaniyati. tibbiy hujayra ishlatiladigan eng yaxshi madaniyat, qon limfotsitlar bor. Buning sababi, qoida tariqasida, ular tahlil predmeti bo'lgan, ya'ni postnatal davrda. Qachon karyotipli tahlil homila sitogenetik usul hujayra madaniyatini foydalanishni o'z ichiga oladi, tanlov bir necha omillarga bog'liq. Bu orasida bosh homiladorlik davri hisoblanadi. Misol uchun, kamida 12 hafta bilan xromosomalarning sitogenetik tahlil eng yaxshi koriyonik hujayralari ishtirokida amalga oshiriladi, va homiladorlik 12 haftadan ortiq bo'lsa, u homila hujayralari o'rganishga ko'rib tavsiya etiladi. Shu maqsadda, ular yo'ldoshning va homila qon maxsus mashhur bo'lgan.
karyotipli sitogenetik aniqlash uchun o'rganish uchun usuli meros kam bo'lmagan 2,1 dan ml miqdorda qon namunasi olish talab etiladi. Bu holda, usul o'zi uchta asosiy bosqichdan iborat, ilmiy izlanishlar olib o'z ichiga oladi:
- izolyatsiya va tahlil amalga oshiriladi bo'lgan madaniyat xujayralari;
- kukun dori;
- mikroskop ostida dori puxta tahlil qilish.
quyidagi shartlar karşılandığı bo'lsa genetika samarali sitogenetik usul faqat bo'lishi mumkin. Birinchidan, metafaz bosqichida hujayralar muayyan soni bo'lishi kerak. Ikkinchidan, ekish belgilangan qoidalarga muvofiq va kam bo'lmagan 72 soat muddatga qat'iy amalga oshirilishi lozim. Uchinchidan, hujayralari mustahkamlash eritmasi bilan amalga oshirilishi lozim sirka kislota shunchaki 3 bu moddalar bir nisbati va metanol: ya'ni, hisobga o'rganish juda maqsadga olib amalga oshiriladi rang tanlash sitogenetik o'rganishni binoni uchun tayyorgarlik bosqichida, Mutatsiyalar qanday turi o'rganilishi lozim. Bu xromosomalar miqdoriy bir parametr aniqlash uchun oddiy, chunki ko'p hollarda, bir uzluksiz bo'yash usuli yordamida. Zamonaviy tadqiqotlar ularning eng holatlarda ham karyotipli anormallikleri aniqlash uchun binoni usuli foydalangan. Lekin bunday sitogenetik texnikasi aniqlash va xromosomalar tarkibiy dinamikasi aniqlash imkonini beradi. Shuning uchun, siz doimiy binoni qobiliyatlar neytrallash uchun imkon boshqa maxsus usullari foydalaning. Bu eng keng tarqalgan, bunday differensial binoni usuli sifatida, G-usul, R-usul va boshqa.
Va nihoyat, o'rganish uchinchi bosqich bo'yalgan xromosoma mikroskopik o'rganish metafaz sahnada bo'ladi. uning inson xomilalik hujayralardagi organizmning normal va anormal davlat o'zining sonli davomida. Bu maqsadda, qoida, bir necha to'qimalarning tahlil qilib.