Wednesday, August 5, 2009

Молекул биологийн түүхэн хөгжил ба судлах зүйл

“Молекул биологи” гэсэн нэр томъёог анх 1938 онд Америкийн Рокфеллер сангийн жилийн тайлан илтгэлд В.Вивер оруулж хэрэглэсэн байна. Молекул биологийн түүхэн хөгжлийг судалж үзэхэд доор заасан он жилүүдэд хийгдсэн туршилт, судалгаа шинжилгээний ажлын үр дүнд гарсан ололт амжилттай салшгүй холбоотой юм.

1941 он
Neurospora нянгийн биохими генетикийн судалгааны үр дүнг бүтээл болгон Бидл, Татум
хоёр “Биохимийн урвалын генет ик зохицуулга” гэсэн ном гаргаж, Джон Бернал тамхины цоохор өвчин үүс гэгч вирусын бүтцийг рентгенструктур шинжилгээгээр судалж үр дүнг хэвлэлд нийтлүүлсэн нь энэ чиглэлээр хийгдсэн анхны бүтээл болсон юм.

1944 он
Т.Авери, С.Маклеод нар удмын мэдээлэл дамжуулагч “эдийн” химийн най рлага тогтоох
судалгаа хийж, пневмококкийн трансформаци үзэгдэлд ДНХ молекул гол үүрэг гүйцэтгэдэг
гэдгийг баталж өгсөн.

1945 он
Луриа бактериофагид мутацийн үзэгдэл нээж энэ тухайгаа хэвлэлд нийтлүүлсэн. Үүгээр
генетикчид молекулын түвшинд сорил туршилт хийж байх боломжийн объекттэй болсон.

1949 он
Лайнус Полингийн хадуур эст анеми нь гемоглобин уургийн өөрчлөлттэй холбоотой , молекул төвшинд үүссэн өвчин мөн гэдгийг харуулсан нээлт нь хожим удамшлын өвчингийн
сонгомол загвар болсон.

1950 он
Чаргаффын нээсэн А-Т Г-Ц томъёо нь ДНХ-ийн молекулын хос хамжаа гинжийн үндэслэл
нь болж өгсөн.

1951 он
Полинг, Кори нар уург ийн альфа спиралийн судалгаа хийж , Фред Сэнгэр (Нобелийн хоёр удаагийн шагналт) инсулин уургийн нэг гинжний бүтцийг судалснаар уургийн анхдагч бүтцийг тодорхойлох үндэслэлийг гаргаж өгсөн.

1953 он
Уотсон Крик хоёр ДНХ молекулын хоймсон мушгиа бүтцийг нээсэн гайхамшигт бүтээл
хэвлэлд нийтлэгдсэн.

1955 он
Т-тэгш бактериофагийн r11 хэсгийн генетик карт тогтоогдсон (С.Бензер).
Анхны нуклеин хүч лийг нийлэгжүүлдэг фермент полинуклеотид фосфорилаза-г нээсэн
(М.Грунберг-Манако- ирээдүйн Нобелийн шагналт). Энэ онд химийн нийлэгжилтийн чиглэлээр хийгдэж байсан ажлууд ирээдүйн олигонуклеотидын нийлэгжилтийн суурийг
тавьж өгсөн (А.Тодд- Нобелийн шагналт, А.М ихельсон ).

1958 онд
Хоёр том нээлт гарсан жил. Нэгд : Матриц гинж дээр суурилан нуклеин хүчлийн нийлэгжилтийг хариуцсан E.coli-ийн ДНХ-полимераза I фермент нээсэн ажил (А.Корнберг). Хоёрд: ДНХ нийлэгжилтийн хагас консерватив зарчмыг харуулсан Мезельсон , Сталь хоёрын сонгомол туршилт юм.

1959 он
ДНХ матриц дээр суурилсан рибонуклеин хүчлийг нийлэгжүүлдэг E.coli-ийн РНХ-полимераза ферментийн нээлт.

1961 он
Опероны систем буюу генийн экспрессийн зохицуулгын онол гарч ирснээр мэдээлэл агуулсан генээс уураг хүртэлх замд тогтворгүй РНХ молекул байж болох таамаглал гарах үндэс болсон. Жакоб , Моно, Мезельстон, Бреннер нар туршилтаар ийм завсрын молекул байдгийг баталснаас гадна уургийн генетик код гурван нуклеотидаас тогтодгийг нээсэн. Мөн энэ онд Ниренберг, Маттеи нар уургийн нийлэгжилтийг эсээс өөр орчин (хуруу шил) -д явуулж болдгийг харуулсан. Жишээ нь хиймэл полирибоуридиний хүчил нь фенилаланины уураг, полирибоаденилийн хүчил пролин уураг нийлэгжүүлж байжээ.

1970 он
Энэ оны гайхамшигт ажилд урвуу транскриптаза (Реуегёаза) ферментийн нээлт орно. РНХ вирус нь урвуу транскриптаза фермент ашиглан амьтны эсэд өөрийн геномийг хэрхэн нийлэгжүүлж, үүгээрээ эсийн хэвийн үйл ажиллагааг саатуулан хавдрын эс болох суурь тавьдгийг энэ нээлтээр тайлбарлаж болох болсон. Уг ажлыг ирээдүйн Нобелийн шагналт Г.Темин, Д.Балтимор нар хийж гүйцэтгэсэн. Дараагийн багагүй үнэ цэнэтэй ажлын нэг бол
Смитын лабораторид хийг дсэн эндонуклеаз Н1nfl ферментийн нарийвчилсан судалгаа юм. Энэ ажлаар Смит Нобелийн шагнал хүртсэн.

1972 он
Пол Бергийн лабораторид анхны ДНХ-эрлийз молекулыг зохион бүтээсэн нь генетикийн
хөгжил дэвшилд эргэлт хийгээд зогсоогүй биологийн салбарт шинэ эрин, шинэ үе нээсэн
гэж судлаачид үздэг. Анхны рекомбинант молекулын судалгаагаар зохиогч Нобелийн
шагнал авсан.

1976 он
Клонийн аргаар ДНХ молекул болон генийг үржүүлж, цэврээр гарган авдаг болсон. Бета глобин генийн кДНХ клонийн аргаар гаргаж авсан. Т.Маниатисийн бичсэн “ Генийн инженер члэлийн арга зүй” сурах бичиг рекомбинант технологийн хөгжилтэнд маш том үүрэг гүйцэтгэсэн. ДНХ рекомбинант технологийг ашиглан анхны пренаталь оношлогоог удамшлын альфа талассеми өвчинд хийсэн байна.

1977 он
ДНХ-ийн урт дарааллыг тогтоодог Гилбер, Максам, Сэнгэр ийн аргачлал хэвлэлд
нийтлэгдсэн. Ингэснээр генийн бүтцийг нарийвчлан тогтоож, хооронд нь харьцуулан
судалж, гүйцэтгэх үүргийг нь тодорхойлох боломж гарч ирсэн. Аденовирусын генийн экзон-интроны бүтэц нь нийт эукариот генийн бүтцийн үндсэн нэгж гэдэг нь цаашдын судалгаагаар батлагдсан.

1978 он
Эукариот эсийн ген агуулсан рекомбинант ДНХ-молекул нь бактерийн эсэд бүрэн хүчин чадлаараа ажиллаж эхэлсэн. Прокариот эсэд нийлэгжсэн анхны уураг бол проинсулин юм. Энэ ажил биотехнологийн аргаар эмийн бэлдмэл гаргаж авах суурь судалгааны үндэс болж өгсөн.

1981 он
Генийн инженерчлэлийн ажлын цар хүрээ туршилтын амьтан руу шилжсэн. Анхны гадны ген агуулсан трансген хулгана гаргаж авсан. Хулганы хөврөлийн эсэд оруулсан герпес
вирусын ТК ген хөврөлийн дараа үед биеийн эсэд экспресситэй (идэвхтэй нийлэгжих ) байгаа нь тогтоогдсон.

1985 он
Судалгааны аргачлалыг нийтлүүлдэг сэтгүүлд полимераз гинжин урвал (Ро1уmeraze Сhain Reaction) хэмээх богино хэмжээний өгүүллэг хэвлэгдсэн нь нуклейн хүчлийн технологийг шинэ түвшинд гаргаж улмаар ДНХ оношлогоонд өргөн хэрэглэгддэг дэвшилтэт аргачлал болсон.

1987 он
ҮАС (Yeast Artificial Chromosomes)- Дрожжийн зохиомол хромосомыг шинээр зохион бүтээсэн нь геномын урт урт хэсгийг агуулах чадвартай багтаамж сайтай вектор молекул болсон учир “Human genom” төслийн хүрээнд хүний геномын сан байгуулах судалгаанд өргөн ашиглагдсан.

1988 он
“Хүний геном”- ын өргөн цар хүрээтэй судалгааны ажлын эхлэл тавигдаж 2005 онд
дуусгана гэж товолсон хугацаанаасаа жилийн өмнө 2004 онд хүний геномын нуклеотидын
дарааллыг бүрэн тогтоосноор дуусгавар болгосон. Хүн нийт 45 000-аад гентэй гэж судлаачид анх төсөөлж байсан бол судалгааны үр дүнд энэ тоо хамаагүй багасч одоо хүнд
нийтдээ 30 000 ген байдаг гэж үздэг. Энэ төсөл хэрэгжснээр молекул генетик, молекул
биологийн шинжилгээ, судалгааны ажлын хөгжил шинэ түвшинд гарч, ганц генийн
судалгаанаас бүтэн геномийн, энгийн эрлийзжүүлгийн аргаас парасексуаль өөрөөр
хэлбэл бэлгийн эсээр дамжихгүй шинэ бие организмыг гарган авах арга руу шилжсэн.
Үүний зэрэгцээ хэрэглэж буй багаж төхөөрөмж, техник технологи нь хурдацтай хөгжиж ихэнх туршилтын ажил автомат хэлбэр рүү орж робот, компьютерийг өргөнөөр ашигладаг болсон.

Молекул биологийн судлах зүйл
1.Удмын мэдээлэл агуулсан ДНХ молекулын бүтэц байгууламж
2.ДНХ-молекулын репликаци
3.ДНХ-молекулын транскрипци, трансляци
4.Генийн үйл ажиллагааны зохицуулга
5.Геномын бүтэц
6.Генийн байршил буюу хүний генетик карт
7.Генийн эмгэг, үүсэх шалтгаан, түүний эмчилгээ
8.ДНХ-ийн эрлийз молекулын судалгаа, сүүлийн үеийн дэвшилтэт аргачлалууд
9.Хүний геномын нуклеотидын бүрэн дарааллын санд байгаа мэдээллийн боловсруулалт. Асар их мэдээллийг боловсруулж шинэ нээлт хийхийн тулд математик, компьютер, молекул биологийн мэдлэг хослон эзэмшсэн мэргэжилтнүүдийн эрэлт хэрэгцээ ихээр гарч ирж байгаа. Ийм ч учраас гадаадад мэдээллийн биологи гэсэн нэртэй шинэ салбар бий болсон.

Молекул биологийн судалгааны гол объектууд
1.Бактери - Escherichia coli
2.Талхны дрожжи - Saccharomyces cerevisiae
3.Дугариг хорхой - Caenorhabditis elegans
4.Жимсгэний ялаа - Drosophila melanogaster
5.Ногоон мэлхий - Henopus laevis
6.Хулгана - Mus musculus
7.Приматууд- доод ба дээд сар магчингууд

Бактери - Escherichia coli

Давуу тал нь:
-энгийн бү тэц тэй
-геномын хэмжээ 5х106 х.с.
-хурдан үржих чадвартай
-богино хугацаанд шинэ мутант буюу гаднаас оруулсан ДНХ-г судлах боломжтой, олшрох чадвар бүхий бага хэмжээний цагирган молекул плазмидын ДНХ агуулдаг

Дутагдалтай тал нь:
-хүн судлалын загвар системд E.coli-г хэрэглэхэд боломжгүй. Эукариот прокариот эсийн ялгаа асар их

Хэрэглэж буй салбар:
Анагаах ухаанд - халдварт өвчний генийн илрэл онцлогийг судлахад
Биотехнологийн салбарт - төрөл бүрийн бодис нийлэгжүүлж авахад
Суурь судалгаанд - эукариот генийг гарган авахад
Экологийн салбарт-усны бохирдолтыг цэвэршүүлэхэд

Талхны дрожжи - Saccharomyces cerevisiae

Дрожжи бол хамгийн энгийн эукариот мөн. Түүний геном E.coli-ийн геномоос 10 дахин том.

Давуу тал:
-өсөлт хурдан
-ДНХ -г ялган авч шинжилж судлахад хялбар
-судалгааны үр дүнд гарсан дүгнэлтүүд бусад эукариот биед адил үйлчилнэ
Сүүлийн 15 жилийн т урш молек ул биологи, молекул генетикийн судалгааны гол объект
болж байна.

Дугариг хорхой - Caenorhabditis elegans

Хөрсөнд амьда рдаг дуг ар иг хорхойн бактери дрожжи хоёрыг бодвол олон эст бие юм.
Түүний геном 8х107 хос сууриас тогтсон. Уг хорхойн эс бүрийг гэрлийн микроскопор харж
болох учраас эсийн хөгжлийн явцыг судалж болдог Nematoda-ийн хөгжлийн үе шат нь зарим амьтад дээр адил төстэй явагддаг учир загварчлах боломжтой Апоптоз-программчилсан үхлийн генетик механизмыг судлахад судалгааны загвар-модель болдог байна.

Жимсгэний ялаа - Drosophila melanogaster

Морганы үед хийгдэж байсан судалгаа шинжилгээний ажил одоо хүртэл ач холбогдлоо
алдаагүй байна.Түүний геном сүүн тэжээлтний геномоос 20 дахин бага, бүтцийн зохион
байгуулалтын хувьд дунд зэрэгт орно. 80 гаруй жилийн турш хийгдсэн ажил нь мутаци ,
рекомбинаци, хромосомын өөрчлөлт зэрэг генетик механизмын тухай олон шинэ нээлтэнд
хүргэсэн. Ген хромосом гэсэн хоёр үгний утгыг холбож өгсөн амьтан бол жимсгэний ялаа мөн . Генийн бүтэц болон бие дээр илрэн гарах шинж тэмдгийг холбон үзэх боломж олгосон. Авгалдайн үе шат тусдаа явагддаг учир авгалдайн үе шатыг нарийвчлан судлах
боломжтой

Ногоон мэлхий - Henopus laevis

Давуу тал нь:
-сээр нуруутан ангийн төлөөлөгч өндөг болоод эвсэл үрийн хэмжээ том хөврөлийн хөгжлийг судлахад өргөн ашигладаг.

Хулгана - Mus musculus

Сүүн тэжээлтэн амьтны туршилт судалгааны гол объект. Эсийн тоо, хэлбэр болоод геномын хэмжээг жимсгэний ялаатай харьцуулахад хамаагүй олон бөгөөд их. Генийн үйл ажиллагаа нь улам нарийн байна.

Приматууд- доод ба дээд сармагчингууд

Хүнд хамгийн ойр учир нейробиологи, иммунологи, эндокринологи, кардиологи, психологи, халдварт өвчин зэрэг олон төрлийн судалгаа хийх боломжтой. Эмийн бэлдмэл, вакцины туршилтыг дээд сармагчин, шимпанзе дээр хийдгээс нийтдээ 30 төрлийн приматуудыг эмийн бэлдмэл хийх судалгаанд ашигладаг байна.

Loading...