3. Эпигенетикалық өзгергіштік

Көп клеткалы организмнің органдары мен тканьдерінің диф-ференцировкасы тканьдердің келесі клеткалық үрпақтарында белгілі бір гендердің топтары сақталып қалып және қызмет атқарып отырса ғана мүмкін болады. Клеткалық деқгейде осындаи тұқым қуалайтын ген активтілігінің өзгеруі эпигенетика-льщ өзгергіштік деп аталады.

Аллофен тышқандары осы өзгергіштіктің анық көрінісі бола алады. Б. Минц тышқандардың генотиптік жағынан әр түрлі екі бластуласын біріктіру әдісін ойлап тапты,. Мұндай эмбрион-нан химерлік (аллофен) организм дамиды. Бұл әдіс детермина-ция процесі кезінде бір мезгілде бірдей өзгеріске ұшырайтын клеткалар санын есептеп шығаруға мүмкіндік берді. Мәселен, гемопоэтикалық тканьнің негізі салынғанда кемінде 5 клетка-ның детерминацияланатыны белгілі болады.

Онтогенездің барысында клеткалар ретімен жүретін тізбекті ірі эпигенетикалық өзгерістерге үшырайды. Бүл өзгерістердің ұзаққа созылатын модификациялардан түпкілікті айырмашы-лығы бар, өйткені олар цитоплазманың ерекшелігіне тәуелді емес.

22-тарау. ГЕННІҢ ӘРЕКЕТІ

17-тарауда ген әрекетінің механизмі — ДНК—РНК — белок схемасы бойынша ерекше белоктарды синтездеу екендігі, ол бойынша гендегі нуклеотидтердің реттілігі белок молекуласын-дағы амин қышқылдарының реттілігін анықтайтындығы, ал мутацияның нәтижесінде нуклеотидтердің бір жүбының басқа біреуімен ауыстырылуы белок молекуласында бір амин қыш-қылын өзгеріске келтіретіні жөніндегі қазіргі кездегі түсінік баяндалған болатын.

1. Биосинтез тізбегі

Әр түрлі заттардың биосинтезіне әсер ететін мутантты ген-дердің әрекетін зерттеудің қолайлы моделі микроорганизмдер, мысалы, нейроспора болды. Нейроспора қүрамында минералды түздар, қант және В витамині болатын қоректік ортада (мини-мальды орта) өседі. Өсу процесі кезінде нейроспораның жабайы типті формалары барлық қажет заттарды — амин қышқыл-дарыні витаминдерді және т. б. синтездейді (15-тарауды қара-ңыз). (Нейроспораның биохимиялық мутанттары көрсетілген қосылыстардың қандай да болмасын біреуін синтездеу қабілеті-нен айрылады және оны қоректік ортаға қоспайынша әсе ал-майды. Қандай да болмасын затқа қажеттілік, әдетте, бір геннін. мутациялануына байланысты болады. Қандай да болмасын бел-гілі бір заттың биосинтезі реакциялардың күрделі тізбегі бола-тындықтан әр түрлі мутациялардың нәтижесінде осы тізбектің әр түрлі буындарының тежелуі (блокирование) белгілі бір соң-ғы енімге немесе синтезі тежелген нақты аралық метаболитке қажеттілігіне жеткізеді. Нейроспорада никотин қышқылының синтезделуін талдап көрелік. Бүл процестің ретімен жүретін кезеңдері никотин қышқылын синтездеу қабілеті болмайтын мутанттарды беліп алу арқылы анықталды. Олар осы

89-сурет. Триптофан биосинтезінің және нейроспорада никотин қышқылынын. түзілу схемасы:1—в—түрлі гендер айңындайтын биохимиялың реакциялардың тежелуі.дың алдында болатын белгілі бір алғы өңімді қажет етуі бой-ынша және белгілі бір метаболиттің жинд.қталуы бойынша айрылады. Генетикалық белок 89-суретте көрсетілген алты ке-зеңнін, қайсысында болсын пайда бола алады. Мысалы, 4-ста-диядағы тежеуді айқындайтын мутант триптофан жинақтайды. Осы штамманың қалыпты өсуі ортаға кинуренинді және окси-антранил қышқылын қосу арқылы қамтамасыз етілді, ал бұған дейінгі синтезделген метаболиттерді — индолды, антранил қышқылын және фенилаланинді қосу оның өсуін қалыпты ете алмады. 3-стадиядағы синтезді блокадалайтын мутант индол жинақтайды және ол ортаға триптофанды, кинуренинді жә-не оксиантранилді қосқанда ғана қалыпты өседі. Ол антранил қышқылын және фенилаланинді қосқанда өспейді. Осы екі му-танттың метаболикалық сипаттарын салғастыра отырып, екін-шісінде никотин қышқылының неғұрлым ертерек кезеңде бло-кадаланатынын анықтауға болады. Метаболизмнің керсетіліп отырған алты кезеңінің бәрі де осы әдіс бойынша анықталды. Биосинтезді генетикалық блокадалаудың осындай механизмі өте әр түрлі организмдерде кездеседі. Адамда тирозиннің алма-суы осыған мысал бола алады (13-тарауды қараңыз).

Бұдан бұрын айтылғанындай, организмнің кез келген бел-гісі көптеген гендермен, сайып келгенде бүкіл генотиппен анық-талады. Екінші жағынан алғанда әрбір геннің көптеген, яғни плейотропты әсері болады. Плейотропты әсердің келемі онто-генездің барысында генніқ қай уақытта әрекет ете бастауына байланыстыболады. Ол неғұрлым ерте әрекет ете бастаса, ор-ганизмнің даМуына соғұрлым терең өзгеріс енгізеді және көп-теген белгілер мен қасиеттерге әсерін тигізеді. Бұл нейроспора мысалынан көрініп отыр. Биосинтез тізбегі неғұрлым ерте бло-кадаланатын болса, клеткада соғұрлым метаболиттердің кеп саны синтезделмейтін болады.