Қауіпсіздіктің генетикалық аспектісінің пайда болуы

ҚАУІПСІЗДІКТІҢ ГЕНЕТИКАЛЫҚ АСПЕКТІСІНІҢ  ПАЙДА БОЛУЫ

Генетика дербес ғылым ретінде  биологиядан ағылшын ғалымы Бэтсонның  ұсынысы бойынша 1907 жылы бөлініп  шықты. Генетика деп аталуы да осы  ғалымның ұсынысы.

Ұрпақтың өз ата-тегіне тартып тууы өте ертеден белгілі болатын. Алайда XIX ғасырға дейін бұл құбылыс зерттелмей келді. Бұл жағдай сол кездегі биология ғылымының өте нашар дамуына байланысты еді. Мысалы, тек 1761 жылы И. Г. Кельрейтер (1733—1860) өсімдіктерде жыныстық айырмашылық барлығын ашып, қолдан тозаңдандыру арқылы ең бірінші рет өсімдіктер буданын алды (темекі және т. б. өсімдіктөр). Ол. Кездегі түрлердің, тұрақтылығы жөніндегі үстем болған пікір тұқым қууды зерттеуге көп бөгет болды. Бұл зерттеулер тек ХҮІІІ ғасырдың аяғында, XIX ғасырдың бас кезінде ғана түрлері  эволюциясы жөніндегі қағидаларға байланысты дами бастады. Дегенмен алғашқы зерттеу қадамдары биологияның өте осал дамуына байланысты және клетка құрылысы, оның бөлінуі, ұрықтану процестері жөнінде деректердің жоқтығынан қате болжамдарға әкеліп соқты. Бұл болжамдар биологияның жалпы қағидаларына немесе сырт бақылауларға сүйене жасалған еді.

Өсімдіктер мен жануарлардың ұрықтану процесі және клетка құрамы мен оның бөлінуі жөніндегі зерттеулер тереңдей түсуіне байланысты, цитологиялық деректердің  нәтижесінде белгілердің ата-анадан ұрпаққа берілуі жөнінде тұжырымдар жасалына бастады. Бұл тұжырымдар эксперименттік зерттеу жолымен жасанды нәтижелеріе  сүйенген. Осылайша тұқым қуалаудың, корпускулалық ілімі (Г. Спенсер, Ч. Дарвин), клеткадағы арнаулы тұқым қуу заты болуын (К. Негели идиоплазма), ол материалдық клетка ядросында орналасқанып, одан кейін дәлірек — хромосомалар да (А. Вейсман, Г де Фрпз) болатыны жөнінде пікір айтылғаи. XIX ғасырдың ортасында Г. Спенсер тұқым қуу заты өз бетімен еселене алатыны жөнінде айтқан болатын, бірақ ол кезде бұл пікірді басқа ғалымдар қолдамаған. Бұл ғалымның ойының дұрыстығы тек қана 80 жылдай уақыт өткеннен соң ғана эксперименттік жолмен дәлелделді. Сондықтан XIX ғасырдың алғашқы жартысындағы әртүрлі өсімдіктердін, тұқым қууы жөніндегі жүргізілген жұмыстар (Сажре, Ш. Нодеп т. б.) елеусіз қалды.

Тұқым қуудың негізін түсіну үшін Грегор Мендельдің (1822— 1884) жүргізген  тәжірибелері үлкен әсер етті. Оның өсімдіктерді будандастыру арқылы ашқан  заңдылықтары осы күнгі зерттеулерге де арқау болып келеді. Ұлты чех, Брюнне (қазір Брно) қаласындағы  францискан монастырының  монахы,   табиғаттану сабағын бере жүре бағбандықпен айпалысқан. Ол көп жылдар бойы бос уақытының бәрін әр түрлі мәдени өсімдіктерді шағы-лыстырып (будандастырьш), қолдан тозаңдандыру арқылы көп тәжірибе  жұмыстарын жүргізген. Негізгі тәжірибе құралы ретінде ол бұршақтың бір-бірінен әртүрлі белгілері арқылы айырмасы бар түрлерін пайдаланған. Осының арқасында Г. Мендель қатаң тәртіппен ұрпақтан ұрпаққа берілетін белгілі бірліктер болатындығы туралы ілім жасаған. Бұл бірліктерді ол тұқым қуу факторлары деген, кейіннен бұл факторлар ген деп аталды.

Генді зерттеу тарихының атомды зерттеу тарихымен кейбір ұқсастығы  бар. Әуелі тұқым қуалаушылықтың қарапайым бірлігі болуы керек  деген болжау пайда болды. Ғылымның- дамуына байланысты олардың материалдық структурасы, құрамы ашылды, оның адам басқара алатындай өте ұсақ бірліктерге бөліне алатындығы анықталды.

1865 жылдары Г. Мендель бұршақ  өсімдігі белгілерінің тұқымнан  тұқымға берілуін мұқият зерттеп,  аталык, және аналық өсімдіктердің  белгілерінің келесі тұқымдағы  таралу заңдылығын ашты. Өсімдік  клеткаларының ішінде сол өсімдіктің  белгілерін тұқымнан тұқымға сақтап, жеткізуші әлдебір зат болатынын дәлелдеп Г. Мендель оған «тұқым дуу факторлары» деп атберген еді. Мендельдің қол жеткен нәтижелері ғалымдардың назарына бірден іліне қойған жоқ.

1900 жылы бір мезгілде бір-бірінен  тәуелсіз үш мемлекеттің ғалымдары:  Г де Фриз — Голландияда,  К. Корренс — Германияда және         Э. Чермак — Австрияда Мендельдің  жасаған тәжірибесін қайталап, тұқым  қуалау ережелерін құрастырды. Бұлар  Мендель негізін салған ережелерден  еді. Сондықтан де Фриздің,  Корренстің және Чермактың еңбектері  басылып шыққан 1900 жыл ресми түрде  эксперименталды қауіпсіздіктің  генетикалық аспектісінің  дербес  ғылым ретінде танылған уақыты  деп саналады.

XVIII—ғасырдың басында неміс зоологы А. Вейсман клеткаларда болатын ерекше заттар тұқым қуалаушылықтың негізі болуы керек деп, тұқым қуалаудың құпиясын клеткалардағы молекулалардан іздеу туралы дұрыс ұсыныс жасаған еді.

Әрине, «Мендель заңдарының екінші рет  ашылуы» кезеңінде биология ғылымдарының жалпы жағдайы Мендельдің тұсындағымен салыстырғанда тіпті өзгеше болатып. Тұқым қуалау жөніндегі қағидалар ол кезде кеңінен зерттеліп танылғап, сондықтан Мендель ашқан тұқым қуу заңдарын толық мойындауға ол кездегі көзқарас қарсы келмеді. Микроскоп арқылы клетканың және ядроның құрылысы, хромосомдардың митоз бен мойоз (клеткалар бөлінуі) кезіндегі әрекеттері ол кезде толық ашылып анықталған болатын. Оның үстіне «Мендель заңдарының екінші рет ашылуы» бір-екі объектілерде ғана емес, мәдени өсімдіктердің көптеген түрлерінде көрсетілді. Кейініректе Мендель заңдарын жақтайтын жұмыстар көптеген өсімдіктер мен жануарлар өкілдерімен де жүргізіліп дәлелденді.

Тұқым қуалау жөнінде ғылыми тәжірибе жүргізуде аса маңызды қадам  жасаған америка ғалымы Толмас Гент Морган 1866— 1945), тұқым қуудың хромбсомалық теориясын ашты. Тұқым қууды ғылыми тәжірибе арқылы дәлелдеуге өто қолайлы объектінің бірі — жеміс шыбыны — дрозофила болатын. Морган осы жеміс шыбынымен тұқым қууды зерттеу үшін 1909 жылдан бастап жан-жақты тәжірибелер жүргізді. Осы зерттеулердің арқасында тұқым қуу факторлары — гендер хромрсомалардың ішінде болатынын және   олар   хромосомалардың   азғана   бөлшектері  (участкелері) екенін дәлелдеп хромосомалар картасын жасады. Бұл карталарда әр геннің өзінің белгілі орны болатыны көрсетілді.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

Жеміс шыбыны — дрозофиланың генетикасын  зерттей бастағанда Морган тобы өте  көп емес еді. Ең бірінші көмекші  лаборанты Кальвин Б. Бриджес  болатын, соңынан бұларға тағы екі  ғалым Герман Меллер және А. X. Стертевант қосылды. Бұл зерттеулер Колумбия университетінің шағын лабораториясында жургізілді.

Дрозофила өте қолайлы объекті  болып шықты. Жеміс шыбыны мен  ғылыми тәжірибе жүргізу жөніндегі  ой Морганға 1909 жылы колген. Тәжірибе өте  жылдам жүріп, тез араның ішінде көп  нәтижеге жеткізді. 1911 жылдың басында  осы зерттеулердің алғашқы қортындылары да белгілі болды. Дрозофиланың барлық белгілері төрт топқа бөлінді. Бұл топтар тіркес тұқым қуу топтары деп аталады. Сөйтіп, тұқым қуудың тағы бір ерекшелігі — тіркестік заңдылығы ашылды. Егерде дрозофила клеткасына мик-роскод арқылы үңілсе, онда төрт жұп хромосомалар көрінеді. Сонымен тіркес топтар осы төрт жұп хромосомаларға сәйкес болып шықты. Солай болуы да керек, себебі гендер бір хромосомада болса, онда олар бір-бірімен ажыраспай келесі ұрпаққа тіркес берілуі тиіс. Осылайша тұқым қуудың хромосомалық теориясы дәлелдепіп, бұл жөнінде алға қарай адымды қадам жасалды.