Genetika

XX əsrin əvvəllərində bitkiçilikdə və heyvandarlıqda tədqiqatlar nəticəsində əlamətlərin valideynlərdən nəslə keçməsi haqqında çoxlu məlumatlar toplanmışdır. XVIII əsrin ikinci yarısında alman alimi İ.Kelyerter 54 növ bitkilərin hibridlərini tədqiq edərək əlamətlərin nəslə keçməsinin bəzi qanunauyğunluqlarını müəyyən etmişdir. O, ilk dəfə olaraq bitkilərdə müxtəlif cinslilik aşkar etmişdir. Bundan əlavə Fransada O.Sajre və Ş.Noden, İngiltərədə T.Nayt, Almaniyada A.Qartner bitkiçilikdə növlərarası və növdaxili çarpazlaşmalar nəticəsində xüsusi əhəmiyyət kəsb edən nəticələr əldə etmişlər. Lakin bu alimlər əsasən əlamətlərin kompleks şəkildə valideynlərdən nəslə keçməsini öyrənərək, ayrı-ayrı əlamətlərin nəslə keçmə xassəsinə fikir vermirdilər. Buna görə irsiyyətin qanunauyğunluqları öz düzgün həllini tapa bilmirdi. Ç.Darvin (1809-1882) «Növlərin mənşəyi» və sonrakı əsərlərində irsiyyət, dəyişkənlik hadisələri ilə məşğul olan alimlərin, təbiətşünasların təcrübəsini ümumiləşdirərək müəyyən etmişdir ki, təbii seçmə ilə yanaşı irsiyyət və dəyişkənlik təkamülün hərəkətverici qüvvələridir. Darvinin təkamül nəzəriyyəsi genetikanın inkişafında mühüm rol oynayaraq irsiyyət və dəyişkənlik hadisəsinin mahiyyətini izah edən bir sıra fərziyyə və nəzəriyyələrin meydana çıxmasına səbəb olmuşdur. Onlardan biri Darvinin özünün irəli sürdüyü «müvəqqəti pangenezis fərziyyəsi» idi.
Haqlı olaraq genetika elminin banisi çex alimi Q.Mendel (1822-1884) hesab olunur. O, ilk dəfə olaraq irsiyyətin öyrənilməsində elmə əsaslanan üsul hazırlamışdır və bitki hibridlərinin üzərində apardığı öz tədqiqatlarında əlamətlərin irsən keçməsinin ən mühüm qanunlarını müəyyən etmişdir.
1900-cü ildə Q.de-Friz (1848-1935) Hollandiyada, K.Korrens (1864-1933) Almaniyada və E.Çermak (1871-1962) Avstriyada müxtəlif bitkilər üzərində (lalə, qarğıdalı, noxud) bir-birindən asılı olmayaraq 35 il öncə Q.Mendelin aldığı nəticələri yenidən təkrar etmişlər. Q.de-Friz, Q.Mendelin müəyyən etdiyi irsi qaydaları irsən keçmə qanunu adlandırmağı təklif etmişdir.
1900-1912-ci illər genetika elminin inkişafında şərti olaraq birinci mərhələ sayıla bilər.
1900-cü ildən irsiyyət və dəyişkənlik haqqında elm müstəqil bir bioloji elm kimi yaranmış və intensiv inkişafa başlamışdır. 1906-cı ildə ingilis alimi U.Betsonun (1861-1926) təklifi ilə bu elmə «genetika» adı verilmişdir (latın sözü genoe — törədirəm). Bu illər ərzində müxtəlif növ heyvan və bitki orqanizmləri üzərində Q.Mendelin kəşf etdiyi qanunlar sınaqdan çıxmış və bu qanunların universallığı təsdiq edilmişdir. U.Betsonun toyuqlar, kəpənəklər, laboratoriya gəmiriciləri üzərində, isveç alimi Q.Nilson-Elenin dənli bitkilər üzərində polimeriya və kəmiyyət əlamətlərinin irsiliyi, danimarka alimi V.İohansenin (1857-1927) qarğıdalı, taxıl bitkiləri üzərində apardığı işlər genetika elminin inkişafında mühüm rol oynamışdır. 1909-cu ildə V. İohansen «gen», «genotip», «fenotip» terminlərini təklif etmiş, təmiz xətlər və populyasiya haqqında təlim yaratmışdır.
Genetikanın inkişafında ikinci mərhələnin (təxminən 1912-1925) əsas xüsusiyyəti irsiyyətin xromosom nəzəriyyəsinin yaranması və təsdiqi ilə səciyyələnir.   Burada   amerikan   genetiki   T.Morqan (1861-1945) və onun tələbələri A.Stretevant (1892-1970), K.Bridces (1889-1938) və Q. Müllerin (18901967) drozofil milçəyi üzərində apardıqları tədqiqat işləri həlledici rol öynəmışdır. Bu işlərin əsasında müəyyən olunmuşdur ki, irsi faktorlar — genlər hüceyrə nüvəsinin xromosomlarında cəmlənmişdir. Bu alimlər genetik xəritənin tərtib edilməsi üsulunu müəyyən etmiş və cinsiyyətin təyin olunmasında xromosom mexanizmini sübut etmişlər. İrsiyyətin xromosom nəzəriyyəsi genetikanın ən görkəmli nailiyyətlərindən biri olaraq onun gələcək inkişafında və molekulyar biologiyanın yaranmasında aparıcı rol oynamışdır.
Genetika elminin tarixi inkişafının (1925-1940) üçüncü mərhələsi süni yolla yeni mutasiyaların alınması ilə səciyyələnə bilər. İrsi dəyişkənliklərin qəflətən əmələ gəlməsi — mutasiyalar çoxdan məlum idi, onlar haqqında hələ Darvin öz əsərlərində məlumat vermişdi.
Genetika elminin yaranmasının ilk illərində (1902ci ildə) Q.de-Friz mutasiya nəzəriyyəsinin əsas müddəalarını dərc etmişdir. 1925-ci ildə Leninqradda ilk dəfə olaraq Q.A. Nadson və onun şagirdi Q.E. Filippov süni yolla maya göbələyinə radium şüaları ilə təsir edərək   onlarda   mutasiya   dəyişkənlikləri   müşahidə etmişlər.   1927-ci  ildə ABŞ-da Q.Müller drozofil milçəklərinə (Drozopilla malenogaster) rentgen şüaları ilə təsir edərək mutasiya dəyişkənlikləri əldə etmişdir. Bu işlər mutasiya dəyişkənliyinin öyrənilməsində, onları almaq üçün yeni üsulların işlənib hazırlanmasında, mutasiya dəyişkənliyinin alınması üçün yeni faktorların yoxlanıb aşkar edilməsi istiqamətində geniş tədqiqatların başlanılması üçün əsas olmuşdur.
Dördüncü mərhələnin (1940-1955) xarakter xassələri irsiyyət və dəyişkənliyin molekulyar səviyyədə öyrənilməsi hadisəsi ilə səciyyələnir. Bu zaman genetik tədqiqatların sırasına yeni obyektlər — virus və bakteriyalar daxil edilmişdir. Həmin obyektlər genetik analizlər əsasında irsiyyətlə bağlı olan bir çox məsələlərin həllini xeyli sürətləndirmişdir. Bu obyektlərdən istifadə edərək 1944-cü ildə amerikan genetiki O. Everi əməkdaşları ilə birgə irsi informasiyanın saxlanılmasında və ötürülməsində həlledici rolun DNT-yə mənsub olduğunu sübut etmişlər. Bu kəşf molekulyar genetikanın başlanğıcını qoymuşdur. Molekulyar genetikanın inkişafında Rusiyada V.A. Enqulqartın əməkdaşları ilə, Amerikada biokimyaçı E.Çarqrafın nuklein turşularının biokimyası sahəsində apardığı işlərin nailiyyətləri böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Genetikanın tarixi inkişafında beşinci — sonuncu mərhələ (1952-dən son dövrə qədər) ingilis genetiki F.Krik və amerikan alimi D.Uotson tərəfindən DNT molekulası modelinin struktur formulasını müəyyənləşdirməkləri ilə başlanmışdır. Bundan sonra 1961-1965-ci illərdə amerikan alimləri M.Nirenberq və S.Oçao genetik kodun şifrini açmışlar. Müəyyən olunmuşdur ki, dezoksiribonuklein turşusu (DNT) hər bir növ və fərdə məxsus olan spesifik irsi irformasiyanı özündə saxlayır və bundan əlavə genlər nəhəng DNTmolekulunun funksional vahidləridir. DNT-molekulu öz-özünün surətini çıxarmaq qabiliyyətinə malik olduğu üçün nəsillərdə əlamətləri saxlayır. İrsi informasiya zülalın sintezi prosesinin nəticəsində realizə olunur, bu zaman müxtəlif ribonuklein turşuları (məlumat — mRNT, nəqliyyat — nRNT və ribosomal — rRNT) bu prosesdə mühüm rol oynayır.
Genetika müasir biologiyada əsas yer tutaraq iki məqsəd güdür: birincisi — irsiyyət və dəyişkənliyin qanunauyğunluğunu dərk etmək və ikincisi — bu qanunauyğunluqların praktiki istifadəsi üçün yeni yollar axtarmaq. Hər iki məqsəd bir-biri ilə sıx bağlıdır. Yuxarıda qeyd edilən birinci məqsədin həlli üçün genetika dörd əsas problemi öyrənir.
Birincisi — genetik məlumatın saxlanılması problemi, yəni hüceyrənin hansı maddi strukturunda genetik məlumat saxlanılır.
İkincisi — genetik məlumatın ötürülməsi problemi.
Genetik məlumatlar hüceyrədən-hüceyrəyə, nəsildənnəslə hansı mexanizmlər və qanunauyğunluqlar əsasında ötürülür.
Üçüncüsü — genetik məlumatın realizə olunması problemi. Burada genetik məlumatın, inkişafda olan orqanizmin konkret əlamətlərində, xarici mühitin təsiri ilə mübadilə əsasında necə təzahür olduğu öyrənilir.
Dördüncüsü — genetik məlumatın dəyişilməsi problemi. Burada genetik məlumatın dəyişkənliyinin tipləri, onu yaradan səbəblər və mexanizmlər müəyyənləşir. Genetikada bütün bu problemlər müxtəlif səviyyələrdə — molekulyar, hüceyrə, orqanizm və populyasiya səviyyələrində öyrənilir.
İrsiyyət və dəyişkənliyin nəzəri problemlərinin öyrənilməsi əsasında alınan nəticələr, genetikanın qarşısında duran tədbiri məsələlərin həlli istiqamətində istifadə olunur.

Genetika canlıların iki əsas xassəsini — irsiyyət və dəyişkənliyi öyrənən bir elmdir.
İrsiyyət — orqanizmlərin ayrılmaz bir xassəsi kimi çoxalma zamanı öz xüsusiyyət və əlamətlərinin nəslə ötürülməsidir. İrsiyyət nəticəsitndə bəzi növlərə mənsub olan orqanizmlər yüz milyon illər ərzində nəsil verərək bu günə qədər öz əlamət və xüsusiyyətlərini əsasən dəyişməyiblər.
Genetikanın əsas məsələsi, irsi xüsusiyyətlərin valideynlərdən nəslə necə ötürülməsini öyrənməkdən ibarətdir. Nəsillər arasında irsilik cinsi, qeyri cinsi və yaxud vegetativ çoxalma yolu ilə həyata keçir. Cinsi yolla çoxalmada yeni nəslin əmələ gəlməsi qametlərin birləşməsi nəticəsində meydana gəlir, ona görə də nəsil hər iki valideynin əlamətlərini özündə əks etdirir. Cinsi hüceyrələr çoxhüceyrəli orqanizmin cüzi bir hissəsini təşkil edir. Onlar öz tərkibində irsi informasiyanı, yəni irsiyyətin vahidi olan genlərin cəmini daşıyırlar.
Dəyişkənlik, orqanizmin irsiyyətinin qeyri stabil olmasını əks etdirir. Dəyişkənlik, genlərin dəyişməsindən və onların kombinativ əlaqədə olmasından, habelə orqanizmin fərdi inkişaf prosesi zamanı genlərin dəyişmiş şəkildə təzahüründən ibarətdir.
Beləliklə, irsiyyət nəsillərdə nəinki oxşarlığı, hətta orqanizmlərdə fərqlənmələri də saxlayır. İrsiyyət və dəyişkənlik yer üzərində təkamülü təmin edən əsas iki faktordur.
Hazırda irsiyyət və dyəişkənliyin öyrənilməsi canlı materiyanın müxtəlif — molekulyar, hüceyrə, orqanizm və p opulyasiya səviyyəsində aparılır. Buna görə tədqiqatlar zamanı müxtəlif üsullardan istifadə edirlər.
Genetik tədqiqatlar, biologiyanın nəzəri sahəsini və habelə zootexnikanı, baytarlığı, kənd təsərrüfatı heyvanlarının seleksiyasını, bitkilərin seleksiya və toxumçuluğunu, tibbi xeyli zənginləşdirmişdir.
Molekulyar sahədə genetik tədqiqatların əsas obyekti nuklein turşuları — DNT və RNT-nin molekullarıdır. Bunlar irsi informasiyanın saxlanılmasını, ötürülməsini və realizə olunmasını təmin edir.

Genetikada hüceyrə səviyyəsində irsiyyət hadisəsini sitogenetika bölməsi öyrənir.
Sitoloji üsulun əsas obyekti bitki və heyvan hüceyrələri, həm də virus və bakteriyalardır. Son illərdə, orqanizmlərdən kənar somatik hüceyrələri çoxaldaraq tədqiqatlar aparılır. Bu tədqiqatlarda əsasən xromosomların öyrənilməsinə və DNT daşıyan bəzi orqanoidlərə — mitoxondri, plastid, plazmid və habelə ribosomlara diqqət verilir.
Hibridoloji üsul ilk dəfə Qreqor Mendel tərəfindən 1856-1863 illərdə əlamətlərin irsən keçməsini öyrənmək məqsədilə istifadə edilmişdir. О vaxtdan etibarən həmin üsul genetik tədqiqatlarda əsas yer tutur. Bu üsulun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, iki və ya bir neçə alternativ əlamətlərə görə fərqlənən valideynlərin çarpazlaşması nəticəsində alınan nəsil öyrənilir.
Birinci, ikinci, üçüncü və lazım olarsa növbəti nəsillərdə alınan hibridlər dəqiq analiz olunur. Bu üsul bitkilərin və heyvanların seleksiyasında mühüm rol oynayır. Bu üsulu rekombinativ üsul da adlandırırlar. Bunun mahiyyəti ondan ibarətdir ki, krossinqover hadisəsi əsasında birinci meyozun profaza mərhələsində homoloji xromosomların xromatidləri arasında hemoloji hissələrin mübadiləsi baş verir.
Monosom üsulla bu və ya digər genin hansı xromosomda yerləşməsini və rekombinativ üsulla birgə genin xromosomda yerləşdiyi yeri müəyyən etmək mümkün olur.
Genoloji üsul — hibridoloji üsulun bir variantı kimi istifadə olunur. Bu üsuldan əsasən insan və heyvanların nəsil səcərəsini analiz etmək üçün istifadə edirlər.
Əkizlər üsulundan əsasən xarici mühitin amillərin təsirini və onların genotipə müdaxiləsini öyrənmək üçün istifadə edirlər. Əkizlər iki tip olur: bir yumurtadan əmələ gələn (biryumurta), iki və yaxud çox yumurtanın mayalanması nəticəsində əmələ gələn (çoxyumurta).
Mutasion üsul (mutagenez) hüceyrədə genetik aparatın,    DNT-nin,    xromosomların,    əlamət    və xüsusiyyətlərin dəyişməsində mutagen amillərin təsir xarakterinin müəyyən olunmasına imkan verir.
Mutagenezdən ənd-təsərrüfat bitkilərinin seleksiyasında, mikrobiologiyada yeni bakteriya ştammlarının alınmasında istifadə olunur. Bu üsul barama qurdunun seleksiyasında da öz istifadəsini tapıb.
Populyasiya üsulundan, populyasiyalarda irsiyyət hadisəsinin öyrənilməsində istifadə olunur. Bu üsuldan müxtəlif əlamətləri müəyyən edən dominant və resessiv allellərin tezliyini, dominant və resessiv homoziqot və heteroziqot orqanizmlərin tezliyini, habelə populyasiyada mutasiyanın, təcridin və seçmənin təsiri nəticəsində genetik strukturun dinamikasının müəyyən olunmasını öyrənmək üçün istifadə olunur.
Fenogenetik üsul orqanizmlərin ontogenezində, genlərin və xarici mühitin, əlamət və xüsusiyyətlərin inkişafına təsir dərəcəsini müəyyən etməyə imkan verir. Mühitin və qidanın dəyişilməsi orqanizmlərdə müəyyən olunmuş əlamət və xüsusiyyətlərin təzahürünə təsir edir.
Biometrik üsul bütün üsulların tərkib hissəsini təşkil edən statistik analizdir. Bu üsul bir qrup riyazi üsullardan ibarətdir. Bunun əsasında alınan nəticələrin ehtimallılıq dərəcəsini müəyyən edərək tədqiqat və nəzarət qrup orqanizmlərin arasında fərqin nə dərəcədə düzgün olduğunu müəyyən etmək olar.
Son illərdə genetikada modelləşdirmə üsulundan da geniş istifadə edirlər. Elektron hesablama maşınlarından (EHM) istifadə edərək populyasiyalarda kəmiyyət əlamətlərinin nəslə keçməsini öyrənir və bunun əsasında seleksiyada istifadə olunan üsullara qiymət verirlər. Modelləşdirmə üsulu əsasən gen mühəndisliyində və molekulyar biologiyada öz geniş istifadəsini tapmışdır.

Mənbə: Biоlоgiyanın inkişaf tariхi və mеtоdоlоgiyası
Müəlliflər: H.M. HACIYЕVA, Ə.M. MƏHƏRRƏMОV, Q.K. İSMAYILОV, İ.V. QAFARОVA