დნმ-მიკროჩიპები და დაავადებათა დიაგნოსტიკა

დნმ ეწოდება. მისი მონაკვეთები ცალკეულ გენებს ქმნიან. გენში ინფორმაცია ქიმიური ნაერთების ანუ ნუკლეოტიდების ენაზეა ჩაწერილი.
ადამიანის გენომში 3,3 მილიარდი ნუკლეოტიდური წყვილია. ისინი 20 000-30 000 გენს ქმნიან. სხვადასხვა გენს სხვადასხვა სიგრძე აქვს. მაგალითად, ჰემოგლობინის გენი ათას ხუთასი ნუკლეოტიდისგან შედგება, ხოლო დისმორფინისა, რომლის მუტაცია დუშენის კუნთოვან დისტროფიას იწვევს - ორ მილიონამდე ნუკლეოტიდისაგან. თუ დავბეჭდავთ ადამიანის მთელ გენომს (ანუ მთელ დნმ-ს) და ანბანის მაგივრად ნუკლეოტიდებს გამოვიყენებთ, მაშინ ეს ტექსტი 35 000-გვერდიან წიგნზე 170-ჯერ მეტი იქნება.
ადამიანს 46 ქრომოსომა აქვს. ნახევარი, 23 ქრომოსომა, დედისეულია, ნახევარი კი მამისეული. სხვაგვარად რომ ვთქვათ, ყოველი ადამიანი ნუკლეოტიდურ ენაზე დაწერილი წიგნის 23 ტომს - ვინაიდან თითოეული ტომი თითო ქრომოსომას შეესაბამება - მამისგან იღებს მემკვიდრეობით, ხოლო 23-ს - დედისაგან.
/* (c)AdOcean 2003-2021, Advertline.https:mkurnali.ge.mkurnali zones.________ _____ */
ado.slave('adoceanadvertlinegelpmmhkfobb', {myMaster: 'gC_g7BxQlx9UWDeCK7yaEdkgIoxg2l6o6JUmNs2rvgn.i7' });
მუტაცია, რომელიც ნამგლისებრუჯრედოვან ანემიას იწვევს, ეკვივალენტურია შეცდომისა, რომელიც ნუკლეოტიდური წიგნის ბეჭდვის დროს მოხდა მხოლოდ ერთი ნუკლეოტიდის არასწორად დაბეჭდვის გამო, თანაც წიგნის ერთსა და იმავე გვერდზე და ორივე - დედისეულ და მამისეულ - ეგზემპლარში, ალფა თალასემიის დროს კი ჰემოგლობინის ალფა ჯაჭვში გენთა ნაწილის დაკარგვა ანუ დელეცია ფარდია ამ წიგნებში თითო ან ორ-ორი გვერდის დაკარგვისა.
ცხადია, ამ უზარმაზარი ინფორმაციის შესწავლა თანამედროვე ბიოტექნოლოგიების გარეშე ვერ მოხერხდებოდა. ადამიანის გენომის პროექტის მონაცემებზე დაყრდნობით მოლეკულურ-გენეტიკური ტექნოლოგიების საშუალებით შეიქმნა ე.წ. ბიოლოგიური ჩიპები. ეს მოვლენა ბიოტექნოლოგიური რევოლუციის ნაწილია და ის შეგვიძლია დავაყენოთ გასული საუკუნის 50-იან წლებში დნმ-ს სტრუქტურის გაშიფვრის, ხოლო შემდგომ გენეტიკური კოდის დადგენის გვერდით.
რა არის ბიოჩიპი?
თანამედროვე ბიოჩიპი არის მყარი საფუძველი, პლატფორმა, რომლის ზედაპირზეც, მჭიდროდ, გარკვეული თანამიმდევრობით დაყოლებულ ფოსოებში, სპეციალური ნივთიერება - რეაგენტი თავსდება. პლატფორმა შეიძლება იყოს მინის, პლასტიკის, ნეილონის. მისი ფართობი 0,1-დან 10 კვადრატულ სანტიმეტრამდეა. ფოსოების რაოდენობა კი რამდენიმე ათეულიდან რამდენიმე ათასამდე და შესაძლოა მილიონამდეც კი აღწევდეს. რეაგენტი შეიძლება იყოს დნმ-ს ფრაგმენტები, ანტიგენები, ფერმენტები და სხვა.
არსებობს სხვადასხვაგვარი ბიოჩიპი, რომლებსაც ბიოლოგიური თუ სამედიცინო კვლევის დროს სხვადასხვა მიზნით იყენებენ:
1. დნმ-ჩიპები - დნმ-ს გრძელი მონაკვეთების ანუ 1000 ნუკლეოტიდამდე სიგრძის მონაკვეთების ანალიზისთვის;
2. დნმ-ს ოლიგონუკლეოტიდური ჩიპები - პლატფორმის ფოსოებში დნმ-ს შედარებით მცირე - 10-70 ნუკლეოტიდის ზომის ფრაგმენტებია მოთავსებული, რომლებიც, წესისამებრ, ერთი და იმავე გენს ეკუთვნის. ამ ტიპისაა თანამედროვე ბიოჩიპების 90%;
3. ცილის ბიოჩიპები - ფოსოებში მოთავსებულია ფერმენტები, ანტისხეულები, ანტიგენები და ა.შ. მსოფლიოში წარმოებული ჩიპების 7-10% ასეთია;
4. უჯრედული ჩიპები. ამ ჩიპთა ფოსოები ამოვსებულია უჯრედებით. იყენებენ უჯრედებზე ანტიბიოტიკთა და ქსენობიოტიკთა ზემოქმედების გამოსაკვლევად;
5. ქსოვილოვანი ჩიპები. ამ ჩიპების ფოსოებში ქსოვილთა ნიმუშებია. იყენებენ ჯანმრთელ და პათოლოგიურად შეცვლილ ქსოვილებში ცილათა შემცველობის შესასწავლად და ქსოვილებზე სამკურნალო პრეპარატების მოქმედების შესაფასებლად;
6. მოლეკულათა მიკროჩიპები - ათასობით პოტენციური სამკურნალო პრეპარატიდან ყველაზე ეფექტურის სკრინინგისთვის.
მიუხედავად ასეთი მრავალფეროვნებისა, ამ ბიოჩიპებს მუშაობის საერთო პრინციპი აქვს. გამოსაკვლევი მასალა ბიოჩიპში მოთავსებამდე მოინიშნება სხვადასხვა მარკერით, უმეტესად - ფლუორესცენტული საღებავით. მასალის ბიოჩიპში მოთავსების შემდეგ ამ მასალის მოლეკულები უკავშირდება ჩიპში მოთავსებულ რეაგენტს.
თუ დნმ-ს ანალიზს ვაკეთებთ, მაშინ უნდა გამოვიყენოთ დნმ-ჩიპი, სადაც რეაგენტად დნმ-ს მოლეკულებია გამოყენებული, ანტიგენის კვლევისას - ჩიპია, სადაც რეაგენტად ანტისხეულებია, ხოლო სუბსტრატის კვლევისას ფერმენტებიანი ჩიპი დაგვჭირდება. საკვლევი მასალისა და რეაგენტის დაკავშირების შემდეგ მიკროჩიპის ზედაპირი სკანირდება და ფიქსირდება ფლუორესცენტული სიგნალი. ყველაზე გავრცელებული ჩიპები დნმ-ჩიპებია. მათ იყენებენ გენთა ექსპრესიის შესასწავლად (უმეტესად - სწორედ ამ მიზნით) და გენთა მუტაციის გამოსავლენად.