Молекула ғылымының шығу тегі және даму тарихы, СӨЖ

СӨЖ

Тақырыбы: Молекула ғылымының шығу тегі даму тарихы

Жоспар:

Кіріспе:

Негізгі бөлім:

Соңғы жылдары жинақталған молекулярлық биология білімі аймағы.

«Геном» проектісінің аяқталуы және оның қазіргі жағдайдағы маңызы.

Молекулярлық биологияның фундаментальді сұрақтары.

Адам үшін медициналық генетиканың маңызы.

Медициналық генетиканың қазіргі жағдайдағы негізгі мәселелері.

Қорытынды:

Молекулалық биология – тіршілік құбылыстарының молекулалық негіздері туралы ғылым; генетика, биохимия және биофизика ғылымдарымен тығыз байланысты. Медицина (вирусология, иммунология, онкология, т.б.), а. ш. (жануарлар мен өсімдіктердің тұқым қуалау қасиеттерін белгілі бағытта қадағалай отырып зерттеу) және биотехнология (гендік инженерия, клеткалық инженерия) салаларының теориялық негізі. Негізгі мақсаты – биологиялық ірі молекулалар (ақуыздар, нуклеин қышқылдары) құрылымын барлық деңгейде зерттеу.

1953 жылы ағылшын ғалымы Ф.Крик және АҚШ биологы Дж. Уотсон ДНҚ-ныңмакромолекуласының құрылымының кеңістіктік моделін жасауы – молекулалық биология ғылымының өз алдына жеке ғылым болып қалыптасуына негіз болды. Қазақстанда молекулалық биология саласындағы ғылыми зерттеулер XX ғасырдың 50-жылдарының аяғында Қазақстан Ғылым Академиясының Ботаника институтында басталды. Академик М.Айтхожинның басшылығымен рибосомалардың құрылымы зерттеліп, соның нәтижесінде рибосомалар мен рибонуклеопротеидтердің (мысалы, вирустар) құрылымында айтарлықтай айырмашылықтар бар екені анықталды. Бұл жаңалық – жануарлар клеткасының цитоплазмасында информосома түрінде болатын ақпараттық РНҚ (аРНҚ) бар екенін көрсетті. Молекулалық биология саласындағы зерттеулер, әсіресе, Қазақстан Ғылым Академиясының молекулалық биология және биохимия институты ашылғаннан кейін (1983) дами түсті.

Өсімдік клеткасындағы информосомалар, яғни, бос цитоплазмалық, полисомды-байланысқан және ядролы ақуыздардың (РНҚ-ны қоса) және төменгі молекулалы РНҚ-ның физика-химиялық қасиеттері зерттеліп, олардың өсімдік эмбриогенезі мен дамуы кезінде белок биосинтезі мен биогенезін реттеуге қатысатыны анықталды. Соның нәтижесінде функционалды белсенді әркелкі (гетерогалды) будан рибосомалары құрастырылды. Бұрын белгісіз болып келген өсімдік клеткаларындағы (қалыпты және стресс жағдайында) зат алмасу процесінің маңызды бөліктеріндегі (азотты көмір сулы, фенолды) ферментті кешендердің реттелу механизмі ашылды. Бұл техникалық және астық дақылдарының бағалы шаруашылық белгілерін қалыптастыру бағытының ғылыми негізін салуға мүмкіндік берді.

Азот алмасу кезіндегі маңызды ферменті – НАДФ-ГДГ-ны (никотинамидадениндинуклеотидфосфат-глютаматдегидрогенез) активациялаудың жаңа жолы анықталды. Қазақстан өсімдіктерінен жасалынған биологиялық активті заттардың биотехнологиясы жетілдірілді. Қазір республикада молекулалық биология саласы бойынша: геномды құрастыру, экспрессиясы және оның реттелуі, клетканың маңызды полимерлері белок пен нуклеин қышқылының құрылымы мен қызметі, өсімдіктердің гендік инженериясы, молекулалық иммунология мәселелері зерттелуде.[

Молекулярлық биология  – жаңа ғылым, 50 жылда білімнің және фактілердің жинақталған қоры, бірақ жаңа мәселелерді оқытады және дамуы жалғасуда.

Әсіресе, 20 жыл аралығында молекулярлық және клеткалық биологияда келесі білімдер алынды:

1. Клетка қалай жұмыс атқарады, оның химиялық құрамы қандай, яғни, ақуыз, нуклеин қышқылдарының, липидтердің, көмірсулардың макромолекулаларының құрылысы.
2. Клетка органеллаларының құрамдық бөліктері оқылды.
3. «Геном» проектісі аяқталды, ол адам геномын құрайтын, ДНҚ нуклеотидтерінің толық бірізділігін анықтады.

Бұл көптеген кодтайтын ақуыздарды, ферменттерді, гендерді оқуға мүмкіндік берді. Тіршіліктегі процесстерді түсінуге, олардың бұзылуын, көптеген аурулардың патогенезін, әсіресе тұқымқуалайтын, гендер мутациясымен байланысты патологиялық өзгерістерге әкелетінін және клиникалық симптомдардың шақырылуын оқытты.

Генетика, медицина үшін әсіресе денсаулық және патология үшін тұқымқуалаушылықтың ролін түсінуде маңызды ғылым болып табылады.

Тұқымқуалаушылық барлық тіршілік жағдайының негізгісі болып саналады.

«Молекулалық биология» деген атауды ең алғаш, бұл бағытта жұмыс жасаған зерттеушілерге қолдау жасаған Рокфеллер қорының табиғаттану ғалымдары бөлімінің атақты жетекшісі Уоррен Уивер қолданған сияқты. Өзінің 1938 ж. Есебінде ол «физика мен химияның биологиямен тоғысатын шекаралас аймақтарында бірте-бірте жаңа ғылым саласы – молекулалық биология туып келе жатыр, ол тірі клетканың негізгі элементтерін торлаған құпияның бетін аша бастады» деп айтқан. 2004 ж. Бернал және Крауфут рентген-сәулесінің дифракциясы белоктардың монокристалдарының құрылымын атомдық деңгейге дейін зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беретінін ашқанына 70 жыл толады.

Бұл жаңа ғылымның өте үлкен жетістіктерінің бірі болды. Екінші бағыттағы зерттеушілер генетикалық процестердің молеулалық механизмін бактериялар вирустарын зерттеу нәтижелеріне сүйене отырып анықтаған. Бұл «фагтық мектеп» деп аталатын топ Дельбрюк және Лурианың атымен байланысты. Мұнда зор табыстардың бірі Эйвери, Мак-Леод және Мак-Каритидың генетикалық ақпараттың иесі белок емес ДНҚ екенін дәлелдеулері еді. Бұл ғылдыми жетістікке 2004 жылы 60 жыл толады. Ал осы биологиялық мәселелерді әр түрлі екі тәсілді біріктіру арқылы шешу физик Крик пен биолог Уотсонға ДНҚ-ның қос шиыршығын 1953 ж. Ашуға мүмкіндік берді. Бұл молекулалық-биологиялық зерттеулердің көпшілігінде арқау болған зор жетістікке де 2003 жылы 50 жыл толды.

Медициналық генетика оқытады:

1. Адам патологиясындағы тұқымқуалаушылықты.
2. Тұқым қуалайтын ауруларды ұрпақтан ұрпаққа берілу заңдылығын;
3. Тұқымқуалайтын патологияны, сонымен бірге тұқымқуалауға бейімділікті қоса диагностикалау, емдеу және алдын-алу әдістерін өңдеуді.
4. Медициналық генетика адамның патологиясындағы биологиялық және орта факторлардың қарым-қатынастарын анықтайды.

Адам мутациялық процесс деңгейін жоғарылататын жаңа орта факторларымен (ақпараттың, стресстің, атмосфераның ластануы) кездеседі.

1990 жылдан бері генетика тұқым қуудың дискреттік (дербестік) принципін түсінгеннен бері жаңа тірі организмдерді адамның еркімен генетикалық әрекеттер, әдістер арқылы жасауға дейінгі жолдан өтті. Бұған молекулалық биологияны қосқан үлесі орасан зор.

Сондықтан, медициналық генетика білімі дұрыс емдеу, тұқымқуалайтын ауруларды алдын-алу әдістерін таңдауды қажет етеді.

Қорытынды:

Молекулалық биология – тіршілік құбылыстарының молекулалық негіздері туралы ғылым; генетика, биохимия және биофизика ғылымдарымен тығыз байланысты. Медицина (вирусология, иммунология, онкология, т.б.), а. ш. (жануарлар мен өсімдіктердің тұқым қуалау қасиеттерін белгілі бағытта қадағалай отырып зерттеу) және биотехнология (гендік инженерия, клеткалық инженерия) салаларының теориялық негізі. Негізгі мақсаты – биологиялық ірі молекулалар (ақуыздар, нуклеин қышқылдары) құрылымын барлық деңгейде зерттеу.