Mikroorqanizmlərdə irsiyyət və dəyişkənlik
Genetika orqanizmlərin irsiyyəti və dəyişkənliyi haqqında elmdir. Hər bir
orqanizmin inkişafı onu əhatə edən mühitdə baş verir. Mühitin müxtəlif amilləri
orqanizmlərin inkişafında ona təsir edərək dəyişkənlik əmələ gətirir.
Mikroorqanizmlərdə baş verən dəyişkənlik uzun illərdən bəri tədqiqatçıların diqqətini cəlb etmişdir. Mikroorqanizmlərdə nəzərə çarpan dəyişənlik hadisəsi barədə elmdə iki cərəyan meydana gəlmişdir. Bunlardan biri polimorfizm (Negeli, Xalauer), digəri isə monomorfizm (Kon, Kox) idi. Birincilər mikrob növlərinin həddən artıq dəyişkənliyə uğradıqlarını iddia etdikləri halda, ikincilər bu növlərin
sabit qaldığını, dəyişilmədiyini göstərirdilər. Beləliklə, müəyyən olunmuşdur ki, dəyişkənlik digər canlılar kimi,mikroorqanizmlərə də xas olan xüsusiyyətdir.Lakin mikroorqanizmlər ali orqanizmlərə nisbətən daha tez dəyişkənliyə uğrayırlar. İlk dəfə 1925-ci ildə Q.A.Nadsen və Q.S.Filippov rentgen şüalarının
təsiri ilə maya göbələklərinin dəyişilmiş formalarını almışdır. Beləliklə, onlar bu
şüaların mutagen təsirini kəşf etmişlər. Xarici mühitin təsiri altında mikroorqanizmlərdə baş verən dəyişiklik
sayəsində koloniyanın rəngi, forması, ölçüsü və s. xüsusiyyətləri dəyişilir. Burada
təkcə morfoloji əlamətlər deyil, fizioloji, biokimyəvi xüsusiyyətlər də dəyişir.
Hazırda dəyişkənlik və irsiyyət hadisələri digər orqanizmlərə nisbətən
mikroorqanizmlərdə daha tam öyrənilmişdir. Bu da bakteriyalardan çox asanlıqla,
qısa müddət ərzində onlarla və hətta yüzlərlə nəsil alınması ilə əlaqədardır. Digər
orqanizmlərdə olduğu kimi, bakteriyalarda, viruslarda irsiyyət və dəyişkənlik
hadisələri DNT ilə əlaqədardır. İrsiyyətin mexanizmi bütün canlılar üçün ümumidir, lakin hər bir canlı
orqanizm özünə xas olan xüsusiyyətlə digərindən fərqlənir. İrsiyyətdə əsas rolu
nuklein turşuları, xüsusilə hüceyrənin nüvəsində yerləşən DNT oynayır. Hər hansı
orqanizmin spesifik xüsusiyyətini əmələ gətirən zülal sintezini DNT kodlaşdırır.
Xromosomu əmələ gətirən DNT zəncirinin ayrı-ayrı hissələrində olan irsi informasiya daşıyan genlər orqanizmin irsi xüsusiyyətini müəyyənləşdirən amildir. Hər bir irsi əlamət uyğun genlə müəyyənləşir. DNT molekulunda və bakteriyanın vahid xromosomunda irsi informasiyaların kodu xətt üzrə yerləşir, bu da biokimyəvi növbəliyə səbəb olur. Mikroorqanizmlərin irsiyyətində ən vacib xüsusiyyətlərdən biri onların biokimyəvi prosesləridir. Burada əsas fermentlər bir maddənin digərinə çevrilməsini həyata keçirirlər. Fermentlər fəal qrupa malik olan zülallardan ibarətdirlər. Ona görə də biokimyəvi xüsusiyyətlər zülalın sintezi ilə sıx əlaqədardır. Zülalların nuklein turşuları vasitəsilə sintez olunduğu nəzərə alınaraq,
bu turşuların irsiyyət və dəyişkənlikdə mühüm rolu meydana çıxmışdır.
Mikroorqanizmlərdə əsasən iki formada dəyişkənlik nəzərə çarpır: 1) irsiyyətlə
əlaqədar olan dəyişkənlik bu nəslə keçir və mutasiya1 adlanır; 2) geri qayıda bilən və genetik aparatla əlaqədar olmayan dəyişkənlikdir ki, bu da modifikasiya adlanır.
İrsi dəyişkənlik.
Bu dəyişkənlik mikrob hüceyrəsinin genetik mexanizminin
dəyişilməsi ilə əlaqədardır. Belə dəyişiklik müxtəlif yollarla meydana çıxa bilir.
Bunlara mutasiya, konyuqasiya, transformasiya, transduksiya, rekombinasiya
daxildir.
Mutasiya
Nuklein turşularının (DNT və ya RNT) molekul quruluşunun
dəyişilməsi və ya nukleidlərin parçalanması yolu ilə meydana çıxan dəyişgənlikdir
ki, bu da çox zaman gen mutasiya termini ilə ifadə olunur. Mutasiya orqanizmin
genotipində baş verən dəyişiklikdir. Mutasiyalar bakteriyanın çox mühüm və
müxtəlif xassələrinə toxuna bilər. Bakterial mutasiyalar iki yerə bölünür: a)
spontan, yəni xarici mühit amillərinin təsiri altında təbii baş verən mutasiyalar; 2)
induksion, yəni xüsusi mutagen maddələrin təsiri ilə əmələ gələn mutasiyalar. Bu
axırıncılara müxtəlif radiasiya növləri (ultrabənövşəyi, rentgen şüaları, neytron və
protonlar) və temperaturun təsiri ilə yaranan mutasiyalar aiddir.
Hər nəsildə əmələ gəlmiş dəyişiklik daimi xarakter daşıyırsa, demək həmin
orqanizmdə mutasiya getmişdir. Bir gen bir ferment və ya bütün ferment sisteminə
nəzarət edə bilər. Genin parçalanması və ya dəyişilməsi həmin genin nəzarət etdiyi
fermentin fəallığından asılıdır. Bəzən mutasiya mikroorqanizm üçün əlverişli,
bəzən həminnöv üçün əhəmiyyətsiz, bəzən də tamamilə orqanizmə zərərli, hətta
məhvedici olur. Transformasiya. Genetik materialın (DNT və ya RNT) bir mikrob hüceyrəsindən digərinə köçürülməsi ilə gedən dəyişkənliyə transformasiya adı verilmişdir. Bu hadisəni ilk dəfə 1928-ci ildə Triffits kəşf etmişdir. Məlum olmuşdur ki, bir növ bakteriyanı ona yaxın digər bir növlə eyni mühitdə becərdikdə birinci növ ikincidən bir və ya bir neçə irsi əlamətlər qazana bilər. Məsələn, pendirdən ayrılmış
streptokokk skarlatina əmələ gətirən streptokokkla birlikdə becərildikdə birinci növ,
ikinci kimi toksin əmələ gətirmə xüsusiyyəti qazanır. Bu dəyişkənlik bir ştammdan
digərinə genlərin ötürülməsi nəticəsində meydana gəlir. Genetik materialın bu yolla
ötürülməsi transformasiyadır.
Transduksiya – bakteriofaq (bakteriyanı yoluxduran və onu məhv edə bilən
viruslar) vasitəsilə bir bakteriya hüceyrəsindən genomun müəyyən hissəsinin digər
bakteriya hüceyrəsinə köçürülməsinə deyilir. Bu genetik mexanizmi 1952-ci ildə
N.Sinder vəC.Lederberq aşkar etmişlər. Burada faq hansı yollasa DNT-ni bir bakteriyadan özünə ilişdirib, onu digərinin genomuna daxil edir. Əgər faqla
əridilmiş kulturanın süzüntüsü normal kulturaya əlavə edilərsə, onda irsi
xüsusiyyətlərin keçdiyi müşahidə edilir.
Rekombinasiya
– Morfoloji cəhətdən oxşar, lakin fizioloji cəhətdən fərqli
olan cinsi hüceyrələrin birləşməsidirki, bu hadisə bakteriya və faqlarda müşahidə
olunur. Əmələ gələn rekombinatda resipientin tam, donorun isə müəyyən hissə gen
yığımı iştirak edir. Bakteriya üçün səciyyəvi xüsusiyyət odur ki, onda hüceyrəyə tam
xromosomun düşməsi vacib deyil, onun hissəsinin də daxil olması kifayətdir.
Deməli, transformasiya zamanı tədqiqatçı DNT-ni ayırdıqda xromosomu qırır,
transduksiyada bakteriofaq xromosomu parçalayır, lakin rekombinasiyada isə
xromosom bir hüceyrədən digərinə köçürülən anda qırıla bilər. Buna baxmayaraq,
yenə də irsi xüsusiyyətlər tamamilə keçə bilər.
1946-cı ildə C.Lederberq və E.Tatun bakteriyalarda genetik rekombinasiyanı
müşahidə etmişlər.Müəyyən edilmişdir ki, irsi xüsusiyyətlərin keçirilməsində xromosom DNTsindən başqa, protoplazmada sərbəst tapılan DNT-lərin də böyük rolu vardır. Bunlar xromosomdan kənar irsi amillər və ya qısaca desək, plazmidilərdir. Onlar sitoplazmada yerləşirlər.
Plazmidilər.
Bir çox bakteriyalarda xromosomdan başqa gen daşıyıcısı olan əlavə xırda ölçülü, qapalı DNT halqası da müşahidə olunur. Belə əlavə halqalar plazmidilər adlanırlar. Bu termini də 1952-ci ildə C.Lederberq təklif etmişdir. Plazmidilər ümumi əlamətləri və xüsusiyyətləri ilə səciyyələnirlər: onlar tsiklik quruluşlu DNT hissələrindən ibarət olub, avtonom çoxalmaya, yoluxdurmağa, homoloci plazmidilərlə törəyən superinfeksiyalara qarşı immunitet əmələ gətirməyə malikdirlər. Plazmidilər bakteriyaların təkamülündə də müəyyən rol oynayırlar. Bunlar da öz növbəsində müxtəlif amillərin təsiri altında mutasiyaya uğrayıb bir çox yoluxucu xəstəlik törədicisi olan bakteriyaların atipik formaya keçməsinə səbəb olurlar. Bunlar bakteriyalara toksiklik, antibakterial preparatlara qarşı (davamlılıq) rezistenlik və s. verirlər. Plazmidiləri əsasən 3 qrupla – F,R və Col amilləri ilə göstərirlər. F amili cinsiyyət amili olub, F+ və F- amillərindən ibarətdir. Bunlar sitoplazmada yerləşir və özlərini avtonom aparırlar. R amili, yəni rezistenlik amili, daha doğrusu rezistentliyi keçirən amildir. Bu da sitoplazmada yerləşir və F- amildən fərqli olaraq genoma daxil olmur, avtonom xüsusiyyətə malikdir, bir bakteriyanı ştamından digərinə keçirə bilir və beləliklə bakteriyaların rezistentliyini artırır.
YAZAR: Əsədzadə Mahizər
Həmçinin bax: https://kafkazh.com/mikrobiologiyanin-sobeleri/
Həmçinin bax: https://tehsilim.org/imtahanin-11-aprel-2021-ci-il-tarixinde-kecirilmesi-nezerde-tutulur/
