Тұқым қуалаушылықтың материалдық негіздері

   Хроматиннің химиялық құрамына негізінде ДНҚ, арнаулы хроматин белогі — гистон және РНҚ кіреді (олардың көлемі 1:1,3:0,2). Сонымен хроматин өзінің химиялық құрамы жағынан ДНҚ мен белоктың күрделі қосылысы ДНП (дезоксинуклеопротеид) болып саналады.

   Хромосомалардың морфологиясын   митоздың метафаза кезеңінде жақсы тексеруге болады.   Өсімдіктер мен жануарлар клеткаларында хромосомалар таяқша тәрізді, ұзынша келеді. Хромосоманың ең жіңішкерген жері бірінші үзбесі оны екі иыққа бөледі. Осыған байланысты хромосомаларды морфологиясына қарай 3 түрге ажыратады: метацентрлі,   субметацентрлі   және   акроцентрлі. Егер хромосомалардың екі иығы тең болса, онда оларды — метацентрлі, егер иықтары тең болмаса, субметацентрлі, ал бір иығы жетілмегендерін Хромосоманың бірінші үзбе аймағында центромера немесе кинотохор орналасады. Хромосомада   бір немесе екі,   кейде одан да көп   центромерлер болуы мүмкін.   Кинотохор жіңішке фибрилдер   арқылы хромосома  денешігімен   үзбе   аймағында    байланысып тұрады. Центромердің    құрылысы және қызметі толық зерттеле қойған жоқ, алайда бұл аймақта көп мөлшерде тубулин белогы жинақталады және центромерден ұршық жіпшелерін   түзетін   микротүтікшелер   шығады.   Митоз кезінде хромосомаларды полюстерге жылжытатын осылар.   Хромосомалардың   бірінші  үзбе   аймағында ДНҚ фибрилдері, ал хромосомалардың центромераға тақау орналасқан  аймағында  қосақ ДНҚ орналасады.  Олардың айырмашылығы ДНҚ молекуласында нуклеотидтердің   қайталанып   орналасуы жиі кездеседі.

   Кейбір хромосомада екінші үзбе болады. Екінші үзбе хромосома денесінен алшақ орналасады, кейде осы екінші үзбе аймағын ядрошық аймағы деп те атайды, өйткені осы орталықтан р-РНҚ синтездейтін ДНҚ орналасады. Хромосомалардың иықтары теломерлермен аяқталады.

   Хромосомалардың   көлемі әр организмде  әр  түрлі болады,  негізінде 0,2 мкм-нен 50 мкм-ге дейін барады. Адам хромосомасының ұзындығы 1,5—10 мкм, ал өте үсақ хромосомалар кейбір қарапайым организмдерде, қарапайымдарда, саңырауқұлақтарда, балдырларда кездеседі. Ал ең, үлкен хромосомалар жарғақ қанатты жәндіктерде, қосмекенділерде болады. Хромосомалардың саны әр организмде тұрақты болады. Мысалы, папоротник өсімдігінде хромосомалардың саны 50-ге, тұт ағашында 308, ал өзен шаянында 198 хромосома кездессе, адам клеткасында -10 хромосома болады. Ал ең аз хромосома (1 хромосома) аскариданың бір түрінде күрделі-гүлділер түкымдасының бір түрі Helopappus    gzacilie өсімдігінде не бары 4 хромосома (2 жұп). Сонымен белгілі бір организм түріндегі хромосома санының морфологиясының жиынтығын осы организмнің кариотипі деп атайды. Хромосомалардың құрылымдарын зерттеу үшін соңғы жылдары көптеген әдістер қолданылып жүр, солардың бірі әр түрлі бояулар арқылы хромосомаларды дифференциалау. Егер хромосомаларды флуорохром бояуымен бояп флуоресценция микроскопы арқылы қарағанда хромосомалардың ұзына бойында көлденең жолақты байқауға болады. (Р жолағы деп белгілейді). Р жолағын басқа да көптеген бояулармен анықтауға болады

   Дифференциалды әдіс арқылы адам хромосомасыныц құрылысы зерттелді. Жай әдістермен боялғанда адам клеткасының 40 хромосомасын 7 топқа бөлуге болады (А, В, С, Д, Е, F, G, 18-сурет). Ең үлкен хромосомаларды (1, 2), кішірек хромосомаларды (19, 20) және акроцентрлі (13) хромосомаларды бір-бірінен жақсы ажыратуға болады. Бірақ та бұл әдіс ұқсас хромосомаларды ажыратуға мүмкіндік бермейді. Ал дифференциалды әдіспен әр хромосомалардың бір-бірінен айырмашылығы жақсы байқалады. Бұл әдіс арқылы қазіргі кезде адам хромосомасының картасы жасалып, гендердің хромосома бөлімдерінде орналасуы анықталды.

   Хромосоманың гетерохроматин бөлімінің тығыз орналасуына байланысты бояуларды өзіне жақсы сіңіреді. Ал хромосоманың эухроматин бөлімі шашыраңқы бос құрылымнан тұрады. Эухроматин хромосоманың активті бөлімі болып саналады, онда негізінде гендер кешені жинақталады.

   Көптеген генетикалық, цитогенетикалық зерттеулерден хромосоманың гетерохроматин аймағы эухроматин аймағына еніп, әсерін тигізетіні байқалды, бұл хромосомалардың қайта құрылуы арқылы жүзеге асады, яғни эухроматин аймағы тығыздалып олардың активтілігі жойылады. Гетерохроматин барлық уақытта да спиральданып тұрады. ДНП жіпшелері митоз және мейоз хромосомаларының негізгі құрамы болып саналады. Хромосоманың құрылысын толық түсіну үшін осы ДНП жіпшелерінің хромосома денесінде қалай орналасқанын білу шарт. Хромосомалардың кұрлысы 50-жылдардың орта кезінде әр түрлі әдістермен зерттелгені белгілі, алайда электронды микроскоп хромосоманың құрылысынан айтарлықтай жаңалық қоспады, ол ядроны да хромосоманы да дәл көрсете алмады. Соңғы жылдары хромосоманың құрлысын клеткадан бөліп барып тексеріп жүр. Осындай жолмен берілген хромосоманы зерттегенде ол негізінде бір ғана ДНП фибриллінен тұратыны анықталды. Осы фибриллдер ирелеңдеп барып әр түрлі ілмектер түзеді. Осы ілмектердің және иілістердің тығыз орналасуынан митоз хромосомасының денесі құрылады. Осыдан хромосомалар бір ғана иілген фибриллдерден құрылады деген модель шықты.

   Хромосома жіпшелерінің орналасу реті әрі оның қанша жіпшелерден тұратыны түсініксіз. Хромосоманың құрамындағы жіпше тәрізді кұрылымды хромонем (хроматин жіпшелері) деп атайды.

   Хромонем хроматин материалының аралық заты болып есептелетінін, әсіресе, митоздың профазасында хромосомалардың тығыздалуына немесе хромосоманың телофазада босаңсуына байланысты жақсы байқауға болады. Мұндай хромонемалар өсімдік және жануарлар клеткаларында  кездеседі.

   Сонымен өсімдіктер мен жануарлар клеткаларының профазасының бастапқы кезеңінде хромосома материалының тығыздалатыны және ДНП фибриллдерінен түзілген хромонем құрылымы хромосоманың күрделенуіндегі аралық заттың негізгі материалы болып табылатыны анықталды. Ал телофазада осыған қарама-қарсы процесс жүреді. Митоздың басқа фазаларында хромомемалар байқалмайды. Политен хромосомаларында хромомерлер өте айқын көрінеді, олар қатар орналасып политен дискілерін құруда негіз қалайды. Қорытып айтқанда, хромосоманың құрылысынан ДНҚ орналасуының, ДНП фибриллдерінің хромомерлі, хромонемді және хроматидті деңгейлерін байқауға болады. ДНҚ-ның тығыздалу деңгейлерінің күрделенуі арқылы митоз хромосоманың денесі құрылады.

   Хромосоманың ультро құрылымдық құрылысы. Хромосома-бөліну кезінде көрінетін жіпше тәрізді құрылым.Бұл құрылымда гендік ақпарат ген түрінде сақталады.Хромосоманың денесі,теломерасы,центромерасы болады.Центромераның орналасуына бай-ты хр-ны 4ке бөледі.Егер центромера ортасында метацентрлі,егер центромера екі денесіьірдей болса субметацентрлі,егер бір жағында ұзындау болса акроцентрлі,егер ұшында орналасса телоцентрлі болады.Хроматин күрделі құрылым Хромосомалардың   көлемі әр организмде  әр  түрлі болады,  негізінде 0,2 мкм-нен 50 мкм-ге дейін барады. Адам хромосомасының ұзындығы 1,5—10 мкм, ал өте үсақ хромосомалар кейбір қарапайым организмдерде, қарапайымдарда, саңырауқұлақтарда, балдырларда кездеседі. Ал ең, үлкен хромосомалар жарғақ қанатты жәндіктерде, қосмекенділерде болады. Хромосомалардың саны әр организмде тұрақты болады. Мысалы, папоротник өсімдігінде хромосомалардың саны 50-ге, тұт ағашында 308, ал өзен шаянында 198 хромосома кездессе, адам клеткасында -10 хромосома болады. Ал ең аз хромосома (1 хромосома) аскариданың бір түрінде күрделі-гүлділер түкымдасының бір түрі Helopappus    gzacilie өсімдігінде не бары 4 хромосома (2 жұп). Сонымен белгілі бір организм түріндегі хромосома санының морфологиясының жиынтығын осы организмнің кариотипі деп атайды. Хромосомалардың құрылымдарын зерттеу үшін соңғы жылдары көптеген әдістер қолданылып жүр, солардың бірі әр түрлі бояулар арқылы хромосомаларды дифференциалау. Егер хромосомаларды флуорохром бояуымен бояп флуоресценция микроскопы арқылы қарағанда хромосомалардың ұзына бойында көлденең жолақты байқауға болады. (Р жолағы деп белгілейді). Р жолағын басқа да көптеген бояулармен анықтауға болады Дифференциалды әдіс арқылы адам хромосомасыныц құрылысы зерттелді. Жай әдістермен боялғанда адам клеткасының 40 хромосомасын 7 топқа бөлуге болады (А, В, С, Д, Е, F, G,). Ең үлкен хромосомаларды (1, 2), кішірек хромосомаларды (19, 20) және акроцентрлі (13) хромосомаларды бір-бірінен жақсы ажыратуға болады. Бірақ та бұл әдіс ұқсас хромосомаларды ажыратуға мүмкіндік бермейді. Ал дифференциалды әдіспен әр хромосомалардың бір-бірінен айырмашылығы жақсы байқалады. Бұл әдіс арқылы қазіргі кезде адам хромосомасының картасы жасалып, гендердің хромосома бөлімдерінде орналасуы анықталды. Хромосоманың гетерохроматин бөлімінің тығыз орналасуына байланысты бояуларды өзіне жақсы сіңіреді. Ал хромосоманың эухроматин бөлімі шашыраңқы бос құрылымнан тұрады. Эухроматин хромосоманың активті бөлімі болып саналады, онда негізінде гендер кешені жинақталады.

   Кариотип-бұл белгілі түрге немесе ағзаға тән хромосоманың толық жиынтығы.  Әдетте хромосомалар жұп санды болып келеді. 2n әдетте көпшілік организмге тән диплоидты болады. 1n хромосома болса,гаплоидты жиынтық деп аталады. Хромосомлардың диплоидтық жиынтығы ата мен анадан берілгендіктен олар дене клеткаларында жұп болады. Жұп санды хромосомаларды гомологиялық деп атайды.

Жалпы қорытындылайтын болсақ, тұқым қулаушылықтың материалдық негіздеріне: клетка, ядро, хромосома, кариотип жатады. Бұлар бір бірімен тығыз байланысты. Әр қайсысының өзіне тән құрылысы мен қызметі болады. Гентика ғылымын меңгерудің бастамасы болып табылады.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН  ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. Сапаров Қ.А. Жалпы цитология негіздері (Көмекші оқу құралы).- Алматы. “Санат”, 1994.- 48 бет.
2. Ж.М.Базарбаева., Қ.А.Сапаров. Цитология практикумы. – Алматы: Қазақ университеті, 1999. – 53 бет.
3. Дондуа А.К.  Клеточная репродукция и процессы дифференцировки. Л., Наука, 1990. 215с.
4. Гилева  Э.А.  Хромосомная изменчивость и эволюция.  М.,Наука, 990. 180 с.
5. Стамбеков С.Ж. Жалпы генетика- Алматы, «Ана тілі» , 1993 . 448 бет.