გენეტიკა (ძვ.ბერძნ. γενητως – ვინმესგან წარმოშობა, წარმოქმნა) — მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის მემკვიდრეობითობას, ანუ წინაპრების უნარს გადასცენ თავისი ნიშან-თვისებები და განვითარების თავისებურებები მომდევნო თაობას. ამ სამეცნიერო დისციპლინის სახელწოდება პირველად გამოიყენა ინგლისელმა ნატურალისტმა უილიამ ბეტსონმა 1905 წელს. ბიოლოგიურ სხვა დარგებთან შედარებით გენეტიკა ახლად ჩამოყალიბებული მეცნიერებაა.
გარემოს ზემოქმედება
ინდივიდის ყველა ნიშან-თვისება როდია მემკვიდრეობით მიღებული. ზოგიერთ მათგანს გარემო და აღზრდა განაპირობებს. მაგალითად, ადამიანი წერა-კითხვის უნარს სწავლით იძენს. არის ისეთი თვისებებიც, რომლებიც მემკვიდრეობითობისა და გარემოს ურთიერთქმედების შედეგია. ადამიანის სხეულის ფორმა ნაწილობრივ მემკვიდრეობით მიღებული თვისებაა, თუმცა მასზე ისიც ახდენს გავლენას, თუ რამდენ საკვებს იღებს ადამიანი.
ქრომოსომები და გენები
მშობლის ნიშან-თვისებები ქრომოსომების საშუალებით გადადის შვილზე. ქრომოსომა წარმონაქმნია, რომელიც სხეულის ყველა უჯრედშია, ამიტომ თითოეული უჯრედი შეიცავს ინფორმაციას იმის თაობაზე, თუ როგორ არის აგებული მთელი ორგანიზმი.
უჯრედის ბირთვში ბევრი ქრომოსომაა. ყოველ მათგანს თავისი წყვილი ჰყავს. ამ წყვილში ერთი ქრომოსომა დედისეულია, მეორე კი — მამისეული. თითოეული სახეობის ცხოველსა და მცენარეს კონკრეტული რაოდენობის ქრომოსომები აქვს. მაგალითად, ადამიანს 46 ქრომოსომა აქვს, რომელიც 23 წყვილს ქმნიან.
ქრომოსომის მთელ სიგრძეზე გენებია განლაგებული, რომელშიც ორგანიზმის მემკვიდრეობითი ნიშან-თვისებების შემცველი ინფორმაციაა მოცემული. მაგალითად, ადამიანის გენში თვალის ან თმის ფერის შემცვლელი ინფორმაციაა ჩაწერილი. შედარებით რთულ ნიშან-თვისებებს, მაგალითად, სხეულის ფორმას, მრავალი გენის ერთობლივი მოქმედება განსაზღვრავს.
უჯრედში ყველა ქრომოსომა სხვადასხვაგვარია, თუმცა ქრომოსომათა ყოველი წყვილი ერთი და იმავე ინფორმაციის შემცველია, ამიტომ ყოველ თვისებას ორი გენი განსაზღვრავს.
გენები ცილების წარმოქმნას არეგულირებს და ამის მეშვეობით ქმნის ცხოველისა თუ მცენარის სხვადასხვა ნიშან-თვისებას. ორგანიზმის უჯრედებში ათასობით სხვადასხვაგვარი ცილაა და ყველა მათგანს თავისი მოვალეობა აკისრია; ყოველი გენი ერთი ან რამდენიმე სახის ცილის წარმოქმნას არეგულირებს. რა გენებიც არის თქვენს უჯრედებში, სწორედ ის ცილები წარმოიქმნება.
გენების მემკვიდრეობით გადაცემა
ახალი ცხოველი თუ მცენარე ორი საგანგებო — სასქესო უჯრედების — შერწყმით წარმოიქმნება. ამ უჯრედებიდან ერთი მამისეულია, მეორე კი — დედისეული. ისინი იმით განსხვავდება ორგანიზმის სხვა უჯრედებისაგან, რომ ქრომოსომების არასრულ ნაკრებს შეიცავს. ყოველ სასქესო უჯრედში ქრომოსომების რაოდენობის მხოლოდ ნახევარია. სასქესო უჯრედების შერწყმით მიღებულ ახალ უჯრედს ქრომოსომების ნორმალური რაოდენობა აქვს — ნახევარი დედისა და ნახევარი — მამისა.
დომინანტი გენები
ჩვენს მიერ მემკვიდრეობით მიღებულ ნიშან-თვისებებს ქრომოსომათა წყვილები განსაზღვრავს, მაგრამ თუკი ყოველი ნიშან-თვისება ორი გენის მოქმედების შედეგია, რომელმა მათგანმა იმოქმედა?
ჩვენ მიერ მიმკვიდრეობით მიღებული ყოველი ორი გენიდან ერთი დომინანტია, ანუ ის მეორე მათგანზე დომინირებს (ბატონობს) და სწორედ იგი ახდენს უპირატეს გავლენას ნიშან-თვისების განვითარებაზე. მაგალითად, ბარდას აქვს გენი, რომელიც განსაზღვრავს, როგორი იქნება მისი მარცვალი — გლუვი თუ დანაოჭებული. მცენარეს, რომელიც ორივე მშობლისაგან გლუვი თესლის გენებს იღებს, გლუვი მარცვალი ექნება, ხოლო მცენარე, რომელმაც დანაოჭებულობის ორი გენი მიიღო, მარცვალსაც დანაოჭებულს წარმოქმნის. თუმცა, გლუვი მარცვლის გენი დანაოჭებული მარცვლის გენზე დომინირებს, ამიტომ თუ მცენარემ ერთი მშობლისაგან გლუვი მარცვლის გენი მიიღო, ხოლო მეორესაგან — დანაოჭებული, იგი მაინც მხოლოდ გლუვ თესლს წარმოქმნის.
დომინანტობის ასეთი თვისება ნიშნავს, რომ ყოველ მცენარესა და ცხოველს ქრომოსომებში ბევრი ,,ფარული გენი აქვს, რომლებიც არ ვლინდება, რადგან მათ დომინანტი გენები ნიღბავს.
გენური ინჟინერია
მეცნიერები ჩასწვდნენ გენეტიკის საიდუმლოებებს და მოახერხეს ცოცხალი უჯრედების შექმნა, რომლებსაც სასარგებლო თვისებები მიანიჭეს. მაგალითად მიკრობები
(პაწაწინა, ერთუჯრედიანი ორგანიზმები — ბაქტერიები და საფუარი) შეიძლება ისე შეიცვალოს, რომ სამკურნალოდ გამოსადეგი ვაქცინები, ჰორმონები და სხვა ქიმიური ნივთიერებები წარმოქმნას, რომლებსაც, ჩვეულებრივ, ადამიანის ორგანიზმი გამოიმუშავებს.
გენურ ინჟინერიას მრავალგვარი გამოყენება აქვს, მაგრამ ადამიანი უფრთხის მის ფართოდ გავრცელებას. ოდესმე შეიძლება ხელოვნურად შეიქმნას ბავშვი, რომელსაც საგანგებოდ შერჩეული ნიშან-თვისება ექნება.
ლიტერატურა
Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, and Walter P (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th, New York: Garland Science. ISBN0-8153-3218-1.
Lodish H, Berk A, Zipursky LS, Matsudaira P, Baltimore D, and Darnell J (2000). Molecular Cell Biology, 4th, New York: Scientific American Books. ISBN0-7167-3136-3.
