Էջ:Հայկական Սովետական Հանրագիտարան (Soviet Armenian Encyclopedia) 7.djvu/685

ինքնուրույն ուղղություն առանձնացվել է XX դ․ 40–50–ական թթ․, երբ կենսաբանության մեջ ֆիզիկական և քիմ․ նորագույն մեթոդների (ռենտգենակառուցվածքային վերլուծություն, քրոմատոգրաֆիա, էլեկտրոնային միկրոսկոպիա, էլեկտրաֆորեզ, ռադիոակտիվ իզոտոպներ են) կիրառումը հնարավոր դարձրեց ավելի խորը և ճշգրիտ ուսումնասիրել բջջի և նրա առանձին բաղադրամասերի ֆունկցիան ու կառուցվածքը։ Պարզ կառուցվածքի և կարճ ժամանակամիջոցում մեծ սերունդ տալու շնորհիվ պրոկարիոտները, բազմաթիվ բակտերիաներ և միկրոօրգանիզմներ, վիրուսներ դարձան Մ․ գ–ի ոաումնասիրության հիմնական օբյեկտները։ Մ․ գ–ի կարևորագույն նվաճումներից է գենի քիմ․ բնույթի պարզաբանումը (1953) և օրգանիզմուլք ժառանգական ինֆորմացիայի գրանցման եղանակների ու իրականացման վերծանումը։ 1944-ին ամերիկացի գիտնական Օ․ Էյվերին, աշխատակիցների հետ ցույց տվեց, որ պնևմոկոկերի մեկ շտամի ժառանգական հատկանիշները կարող են փոխանցվել մյուսին՝ վերջինիս մեջ առաջին շտամից անջատված ԴՆԹ ներարկելով։ ԴՆԹ–ով նման գենետիկական տրանսֆորմացիա իրականացվեց նաև այլ բակտերիաների համար։ Այսպիսով, պարզվեց, որ գեները կազմված են ԴՆԹ–ից։ Փորձեր են կատարվել նաև ԴՆԹ–ի փոխարեն ՌՆԹ պարունակող վիրուսների վրա և պարզվել է, որ վերջիններիս գեները կազմված են ՌՆԹ–ից։ Հետագայում պարզվեց, որ ԴՆԹ պարունակող վիրուսների բազմացման համար անհրաժեշտ և բավարար է ԴՆԹ–ի ներարկումը տվյալ բջջի մեջ, իսկ վիրուսի մյուս բաղադրամասերը՝ սպիտակուցները, լիպիդները են, զուրկ են ինֆորմացիոն հատկությունից և գենետիկորեն իներտ են։ 1953-ին ամերիկացի Ջ․ Ուոթսոնը և անգլ․ Ֆ․ Քրիքը առաջարկեցին ԴՆԹ–ի կառուցվածքի մոդելը, ըստ որի ԴՆԹ–ի մոլեկուլը բաղկացած է ոչ պարբերական, բայց որոշակի հերթականությամբ դասավորված նուկլեոտիդներից և կոմպլեմենտարության սկզբունքով իրար միացած 2 բազմանուկլեոտիդային թելիկների պարույր է։ Ավելի ուշ պարզվեց, որ նույնատիպ կառուցվածք ունեն տարբեր ՌՆԹ–ների մոլեկուլները, որոնք սակայն բաղկացած են բազմանուկլեոտիդային մեկ թելիկից։ Ի հակադրություն դասական պատկերացումների, ըստ որոնց, գենը ժառանգականության ընդհատ և անբաժանելի միավոր էր, 1950–60-ին պարզվեց գենի բաժանելիությունը։ Գենը բաղկացած է տասնյակ կամ հարյուրավոր մասերից, որոնք կարող են առանձին մուտացվել կամ վերամիավորվել։ Գենի բաժանելիության սահմանը նուկլեոտիդների զույգն է (մեկ թելիկավոր ՌՆԹ պարունակող վիրուսների համար՝ մեկ նուկլեոտիդը)։ Գենի բնույթի և կառուցվածքի մասին տվյալները հնարավոր դարձրին գենի անջատումը (Ջ․ Բեքվիր, 1969) և քիմ․ սինթեզը (Հ․ Քորանա, 1968)։ ԴՆԹ–ի կառուցվածքի բացահայտումից հետո հնարավորություն ստեղծվեց փորձնական ճանապարհով հետազոտել գենետիկական ինֆորմացիայի բջջից բջիջ և սերնդից սերունդ հաղորդման հիմքում ընկած պրոցեսի՝ ԴՆԹ–ի կենսասինթեզի՝ ռեպլիկացիայի մեխանիզմը։ Պարզվեց, որ ԴՆԹ–ի կենսասինթեզի համար անհրաժեշտ է ունենալ ԴՆԹ–ի պատրաստի մոլեկուլ, որի հիմքի (մատրից) վրա սինթեզվում է նորը։ Ընդ որում ԴՆԹ–ի պարույրը ռեպլիկացիայի ընթացքում ապագալարվում է, և յուրաքանչյուր բազմանուկլեոտիդային թելիկի վրա սինթեզվում է նոր, նրան կոմպլեմենտար թելիկ։ Այսինքն, դուստր ԴՆԹ մոլեկուլները կազմված են մեկ հին և մեկ նոր թելիկներից։ Մ․ գ–ի խոշոր նվաճումներից էր գենետիկական ինֆորմացիայի իրականացման խնդրի պարզաբանումը; Այսինքն, ինչպես են գեները՝ ԴՆԹ ի մոլեկուլի հատվածները, որոշում տվյալ օրգանիզմի հատուկ սպիտակուցի կառուցվածքն ու հատկությունները։ ԴՆԹ–ի և սպիտակուցի մոլեկուլների համեմատությունը բերեց գենետիկական կոդի (տես Կոդ գենետիկական) գաղափարին, ըստ որի ԴՆԹ–ի մոլեկուլում 4 տեսակի նուկլեոտիդների հաջորդականությունն է որոշում սպիտակուցի մոլեկուլում 20 տեսակի ամինաթթունների հաջորդականությունը։ ԴՆԹ–ի շղթայում յուրաքանչյուր եռյակ (տրիպլետ, կոդոն) որոշում է (կոդավորում) որոշակի ամինաթթու։ Հաստատվեց նաև գենետիկական կոդի ունիվերսալությունը կենդանի օրգանիզմների համար։ Գենետիկական կոդի վերծանումը թույլ տվեց պարզել նաև սպիտակուցի սինթեզի մեխանիզմը։ Պարզվեց, որ գենետիկական ինֆորմացիայի հաղորդումը կատարվում է ԴՆԹ–ՌՆԹ–սպիտակուց սխեմայով։ Մ․ գ–ի կարևոր նվաճումներից է նաև սպիտակուցների սինթեզի կարգավորման մեխանիզմի բացահայտումը։ Պարզված է, որ բակտերիայի բջջում սպիտակուցի կենսասինթեզը գտնվում է գենետիկական կրկնակի հսկման տակ։ Մի կողմից յուրաքանչյուր սպիտակուցի մոլեկուլային կառուցվածքը որոշվում է համապատասխան կառուցվածքային գենով, մյուս կողմից, այդ սպիտակուցի սինթեզի հնարավորությունը որոշվում է առանձին կարգավորիչ գենով, որը կոդավորում է հատուկ կարգավորիչ սպիտակուցը՝ օպերատորը։ Վերջինս միանում է ԴՆԹ–ի առանձին հատվածների հետ և «միացնում» կամ «անջատում» է կառուցվածքային գեների ֆունկցիաները։ Մի քանի կառուցվածքային գեների և իրենց օպերատորի համակարգը կոչվում է օպերոն։ Բազմաթիվ օրգանիզմներում սպիտակուցի սինթեզի կարգավորման մեխանիզմը բարդ է և բավարար չափով ուսումնասիրված չէ։
Մ․ գ–ի զարգացմամբ հնարավոր եղավ նաև խոր կերպով հասկանալ մուտացիաների, ռեպարացիայի (ԴՆԹ–ի մոլեկուլի վնասված՝ մուտացված մասերի վերականգնում) էությունը։
Մ․ գ–ի նվաճումների շնորհիվ զարգանում է, այսպես կոչված, գենային ինժեներիան, որն այժմ հնարավորություններ ունի միկրոօրգանիզմների մեջ մտցնել այլ օրգանիզմների (նաև մարդու) գեներ և այդ եղանակով նրանց ստիպել սինթեզել իրենց ոչ յուրահատուկ միացություններ։ Ներկայումս հայտնի են ինսուլին և ինտերֆերոն սինթեզող բակտերիալ շտամներ։ Մ․ գ–ի տվյալներն օգտագործվում են նաև մուտացիոն պրոցեսների, օրգանիզմների զարգացման կառավարման համար, ինչպես նաև լեյկոզների, չարորակ նորագոյացությունների, վիրուսային վարակների կանխարգելման և բուժման համար օգտագործվող դեղորայքի պատրաստման մեջ։ Մ․ գ․ իր հայտնագործություններով նշանակալի ազդեցություն ունեցավ կենսբ․ բոլոր գիտությունների վրա։ Այն արագացրեց կենսաքիմիայի, կենսաֆիզիկայի, բջջաբանության, մանրէաբանության առաջընթացը, նրա հիմքի վրա աճեց ու ձևավորվեց մոլեկուլային կենսաբանությունը։ Մ․ գ–ի նվաճումները լայնորեն օգտագործվում են ընդհանուր կենսաբանության, գյուղատնտ․ և բժշկագիտության մեջ։ ՀՍՍՀ–ում Մ․ գ–ով զբաղվում են գենետիկայի ՀԳՀԻ–ի Երևանի ֆիլիալում, Երևանի համալսարանի գենետիկայի և բջջաբանության ամբիոնում, ՀՍՍՀ ԳԱ փորձառական կենսաբանության ինստ–ում։
Գրկ․ Молекулярная генетика, Сб․ ст․, пер. с англ․, ч․ 1, 1964; Stent G․ S․, Molecular Genetics, San Francisco, 1971․
ՄՈԼԵԿՈՒԼԱՅԻՆ ԳԵՆԵՐԱՏՈՐ, սարք, որում կոհերենտ էլեկտրամագնիսական տատանումներն առաջանում են շնորհիվ մոլեկուլների ստիպողական քվանտային անցումների՝ սկզբնական էներգետիկ վիճակից ավելի փոքր ներքին էներգիայով վիճակի (տես Կոհերենտություն, Քվանտային էլեկտրոնիկա)։ Մ․ գ․ առաջին քվանտային գեներատորն է, որը 1954-ին ստեղծել են Ն․ Գ․ Բասովն ու Ա․ Մ․ Պրոխորովը (ՍՍՀՄ) և նրանցից անկախ՝ Չ․ Թաունսը, Ջ․ Գորդոնը և Հ․ Ցեյգերը (ԱՄՆ)։ Մ․ գ–ներն ունեն հաճախականության մեծ կայունություն, ճառագայթման լավ ուղղորդվածություն ու մեներանգություն և օգտագործվում են իբրև հաճախականության, ժամանակի չափանմուշ ևն։ Առավել տարածված է ամոնիակի $NH_{3}$ մոլեկուլներով աշխատող Մ․ գ․, որի առաքած ալիքի երկարությունը՝ $\lambda =1,27$ սմ, հզորությունը $10^{-8}$ վտ է, իսկ հաճախականության կայունությունն ընկած է $10^{-7}-10^{-11}$ սահմաններում։ Կոհերենտ տատանումների առաջացման համար անհրաժեշտ է 2 պայման, սարքի աշխատանքային ծավալում մասնիկների թիվն սկզբնական վիճակում պետք է ավելի մեծ լինի, քան փոքր ներքին էներգիայով վիճակում (բնակեցվածության ինվերսիա՝ շրջվածություն) և, բացի այդ, պետք է կապ ապահովվի ժամանակի տարբեր պահերին ճառագայթող մասնիկների միջև (դրական հակադարձ կապ)։ Էներգիայի մակարդակների շրջված բնակեցվածությամբ մոլեկուլներն առանձնացվում են էլեկտրաստատիկ տեսակավորող հարմարանքի միջոցով, որը քառաբևեռ էլեկտրաստատիկ կոնդենսատոր է (նկ․)։ Անցնելով այդ կոնդենսատորի խիստ անհամասեռ էլեկտրական դաշտով՝ բարձր էներգետիկ վիճակում գտնվող մոլեկուլները շեղվում են դեպի կոնդենսատորի առանցքը (տես Շտարկի երևույթ) և նեղանցքով ընկնում ծավալային ռեզոնատորի մեջ, որի սեփական հաճախականությունը