Геномиканың молекулалық биологияның жеке бөлімі болып қалыптасуы

           Геномиканың молекулалық биологияның жеке бөлімі болып қалыптасуы.

Геномика – генетиканың, геномдарды және гендерді молекулалық деңгейде, олардың құрылымын(құрылымдық геномика), атқаратын қызметін(функционалдық геномика) зерттеп, олардың гендік инженерияда, гендік биотехнология мен гендік терапияда(медициналық геномика немесе геномдық медицина) қолданылуын зерттейтін саласы бөлімі болып табылады.

Геномиканың міндеттеріне мыналар кіреді:

1. Геномдардың  толық секвенерленуі, оларды жіктеп, молекулалық жүйеде генетикалық күрделілігіне баға беру.
2. Бұрын соңды белгісіз болған гендерді тауып, әр-түрлі гендер мен геномдардың функциялық және құрылымдық ұқсастықтарына салыстырмалы талдау жасау.
3. Күрделі жасушалық молекулалық- генетикалық жүйе басқармасының ортақ ұстанымдарын ұйымдастыру.

Новосибирлік генетика В.А Гатнердің жалпы сипаттауы бойынша геномика, бұл- заманауи молекулалық генетиканың өсуші ең басты нүктесі. Жасушалық дәрежеде, нуклеотидтердің құрамы және функциялық белгісімен ерекшеленетін ДНҚ-ның дискретті кесінділері секілді элементтерінің берілуі байқалады. Оларды келесі категорияларға бөліп қарасақ:

1. Облигатты элементтер- саны мен геномда орналасуы тұрақта, құрылымды локустар олардың ішінде экспрессия күйіне қарай, «үй шаруашылығы» гендерін бөліп қарасақ, (housekeeping genes) – олардың өнімдері  негізінен барлық типтегі жасушалардың тіршілігіне қажетті болып табылады.  

Ұлпаспецификалық гендер облигатты элементтер секілді нақты жасуша типі немесе ұлпалардың аймағыда, нақты онтогенездің бір сатысында арнайы қызметтерді атқарады.

1. Факультативті   элементтер – оларға вирустар, В- хромосома, ДНҚ-ның амплифицирленген көшірмелері жатады.
2. Мобильді (миграциялаушы) генетикалық элементтер- өз құрамында транспозон және ретротранспозоннан тұрады.

Транспозондар геномда транспозаза ферментін ырықтындыратын ақуызды жүйе арқылы арқылы қозғалады, ол жылжымалы элементті танып, басқа жерге өтуін қамтамасыз етеді. Ол адам геномының 3%-ын алып, 7-түрлі кластың 300000көшірмесі түрінде көрінеді. Қозғалысты басқа да элементтер –ретротранспозондар. Транспозоннан ерекшелігі , олар хромосомадан бөлінбейді. Олардың қозғалысы , транспозонның транскрипциясы негізінде қамтамасыз етіледі. (ДНҚ матрицасынан РНҚ синтезделуі). Және бұдан кейін кері транскрипция жалғасады, яғни ДНҚ тізбегінің РНҚ негізінде синтезделуі.

Түрлі мобильді элементтердің таңбалануы:

1 LINE (long interspersed elements)- ұзындығы 6000ж.н тұратын адам геномының ұзын  диспергирленген қайталамаларының тұқымдасы. Көшірме саны- 8,5*10 5 дәрежесінде әр геномға.

2 SINE (shot interspersed elements)- қысқа диспергирленген қайталамалыр тұқымдасы, олар адам геномының ДНҚ жазбасында, ақыузды кодтаушы тізбекке қарағанда 10есе көп орын алады. Әрқайсысының ұзындығы 100-400 н.ж, көшірме саны 1,5* 10 6 дәрежесінде әр геномға.

3 LTR  - ретротранспозондар: мөлшері 1,5 – 11000 н.ж, көшірмелер саны әр геномға 4,5* 10 5 дәрежесі.

Жасушалық геном өз алдына геномдардың жүйесі болып табылады. Яғни жасушалық метаболизм , өздігінен реттелу, даму, морфогенезге бақылау жасауға қажетті ақпараттардың барлығы бар гентикалық ақпараттардың қоймасы десек те болады. Оған негізгі генетикалық процестердің – конвариантты, репликация, транскрипция, трансляция, репарация, рекомбинация, сегрегация гендері кіреді.

 Геномиканың жеке дара қалыптасуы жолында мынадай маңызды ашылулар жатыр:

1966ж- М. Геллер, Б. Вейс, С. Рихардсон ДНҚ-лигаза ферментін ашқан.

1970ж- Г. Гиемин және Д. Балтимор тәуелсіз , бір-бірімен комплементарлы РНҚ-на матрица негізінде қолданып, ДНҚ-ны синтездеуші кері транскриптаза –ферментін ашты. 1975ж Р. Дальбеккамен бірге Нобель сыйлығының лауреаты атанды.

В. Арбер, Д. Натанс және Х. Смит ДНҚ-ны нақты аймаұтарда кесетін фермент- рестрикатазаны бөліп алды. 1978 жылы Нобель сыйлығы иегері.

1972-1973жылы Пол Берг және Г. Бойр бактериальды вирус лямбда және маймыл вирусы SV-40 –ңтың рекомбинанттық ДНҚ-сын алған.

Алғашқы гендік инженерлік тәжірибе жасалуы 1990жылы химия бойынша Нобель сыйлығы.

...