2-qism. Qadimgilarni jamlagan odam: 2022-yilgi fiziologiya yoki tibbiyot bo‘yicha Nobel mukofoti sohibi Svante Paabo kim?
10 min
26.05.2023
Biologiya va tibbiyot

Maqolaning 1-qismini bu yerda o‘qing → sinaps.uz/maqola/7962

Tozalik qoʻriqchisi

“Agar, masalan, muzey eksponati oʻzining barcha qadimiy DNKsini yoʻqotgan, lekin uni saqlash paytida muzey kuzatuvchisi bu DNKning bir nechta parchalarini oʻziga yuqtirib olgan boʻlsa, biz qadimgi Misr DNKsining oʻrniga muzey kuzatuvchisini oʻrganayotgan boʻlardik”, — deb yozadi Paabo oʻz kitobida. Bu muammoni hal qilish uchun u qadimgi DNK bilan tajribalarga bir qator nazorat ishlarini qoʻshishni taklif qildi, yaʼni haqiqiy namunani qoʻshmasdan, reagentlarning oʻzidan DNKni ajratib olish va ketma-ketlashtirish ishlarini yoʻlga qoʻydi.

Shu bilan birga, u koʻpincha oʻz namunalarida tajribachilar tomonidan olib kelingan hayvonlarning kutilgan DNKsi oʻrniga odam DNKsini topib olardi. Bundan tashqari, u qadimgi DNK parchalari kamdan kam hollarda yirik boʻlishiga amin boʻldi. Namunada toʻsatdan 150 ta asosiy juftdan uzunroq iplar koʻrinsa, bu aniq tashqi tomondan taʼsir boʻlgan degan xulosaga kelindi. Koʻrinishidan, u aynan mana shularni mumiyolar bilan tajribada qoʻlga kiritgan va ushbu natijalar unga Berkliga taklifnomani yutib bergan edi. Keyinchalik boshqa olimlar ham Paaboning Misr topilmalari zamonaviy immunitet oqsillari boʻlaklari ekanini tasdiqladi.

Myunxen laboratoriyasida Paabo qatʼiy qoidalarga ega, toza makonni qurib oldi. Bu xlor bilan yuviladigan va kechasi bilan yoqib qoʻyiladigan ultrabinafsha chiroqlari bilan jihozlangan, derazasiz xona edi. Ammo toza xonaga ham baʼzan iflosliklar olib kelinardi. Natijada barcha reagentlar olib chiqib tashlanar va yangilari sotib olinardi. “Agar kimdir bu yerda ishlashi kerak boʻlsa, uning kuni shu yerdan boshlanishi kerak edi. Xonadan chiqib ketganingizdan soʻng (har qanday ehtiyoj bilan) yana qaytib kelish mumkin emas, chunki laboratoriyada biz juda koʻp miqdordagi, turli xil DNKlarni tahlil qilamiz va ularni beixtiyor iflos xonaga olib kirishimiz mumkin edi. Yumshoq qilib aytganda, menda ifloslanish bilan bog‘liq paranoyya paydo boʻldi va rostini aytsam, buning sabablari bor edi”, — deb eslaydi Paabo. 

Ammo shunday muhitdagina Paabo jamoasi barqaror natijalarga erisha boshladi. Ular Oksford olimlari bakteriyaviy genomni ajratib olish uchun ixtiro qilgan usuldan foydalanib, qadimgi hayvonlarning suyaklaridan DNKni ajratib olishni oʻrgandi. Bunda DNKni shisha changiga botirish, uni eritmada yuvish, keyin esa DNK zarralaridan chang zarralarini olib tashlash kerak boʻldi. Shunday qilib, pleystotsen otining, keyinroq esa Sibir mamontining DNK qismlarini olish mumkin boʻldi.

Hayvon qoldiqlari DNKlari bilan ishlash Paaboning aspirantlariga qiyin boʻlgan boʻlsa-da, odamlar DNKsi ustida ishlar olib borish bundan ham qiyinroq boʻlishi tabiiy edi. Hayvon namunasiga ifloslik tushib qolsa ham, ketma-ketlik natijalarini inson genomi bilan solishtirib olish va oʻz vaqtida buni payqash mumkin. Ammo tajriba qilayotgan odamning DNKsiga juda oʻxshash DNK boʻyicha nima deyish mumkin?

1994-yilda oʻziga xos “muz mumiyo”sining namunasi Paaboning qoʻliga tushib qoladi. Olimni Alp muzligidan topilgan mashhur Etsining besh ming yillik tanasidan namuna olish uchun chaqirishdi. Paaboning aspiranti oʻz DNKsini tajribadan ajratish uchun PZR natijasida hosil boʻlgan barcha uzun ketma-ketliklardan voz kechishi va faqat 150 ta nukleotiddan kam boʻlaklarga eʼtibor qaratishi, keyin ular orasidan bir-biri bilan kesishadigan boʻlimlarni izlashi kerak edi. Undan keyin esa 300 dan ortiq tayanch juftliklardan iborat jumboqni toʻplab, ishonchli tarzda Etsiga tegishli boʻlgan mtDNK parchasini olish kerak edi.

Etsi bilan ishlash muvaffaqiyatli, lekin juda qiyin kechdi. Mumiyo hayratlanarli darajada yaxshi saqlanib qolgan va olimlarga hech kim tegmagan namunani olish imkoniyati berilgan edi. Ammo boshqa qoldiqlar haqida nima deyish mumkin? Ulardan faqat parchalar qolgan va bu arxeologlarning genetik materiali bilan ifloslangan boʻlishi mumkin. Paabo endilikda qadimiy topilmalar bilan shugʻullanmaslikka qaror qildi. Qoldiqlarning DNKsini odamnikidan farqlashda ikkilanmaslik uchun u oʻta qadimiy odamlar — neandertallarni oʻrganishni boshladi.


Bizga o‘xshamaydiganlar

Neandertallarning suyaklarida Paabo yana mitoxondrial DNKni qidira boshladi. Axir uning har bir hujayrasida minglab nusxalar boʻlib, yadrosi esa faqat bitta edi, yaʼni oʻnlab, ming yillar davomida saqlanib qolgan nuklein kislotasini topish imkoniyati juda kam edi. Paabo guruhi nusxalashga muvaffaq boʻlgan birinchi boʻlaklar odamlarnikidan farqli boʻlib chiqdi. Ular zamonaviy mitoxondrial DNKdan ikkita zamonaviy odamni bir-biri bilan solishtirgandan koʻra, toʻrt baravar koʻp farqlarga ega edi. Demak, bu infeksiya emas, balki haqiqiy qadimiy genom ekanini ishonch bilan aytish mumkin.

Keyin qandaydir tarzda yadro DNKsiga murojaat qilish kerak edi. Ammo muammo muammoligicha qoldi — qazilma suyaklarda uning juda oz qismi bor va ketma-ketlik usullari oʻsha paytda faqat koʻplab nusxalar bilan ishlar edi. Bu yerda Paaboning yana bir tanishi yordamga keldi. U shved biokimyogari, genetik olim Mattias Ulendan molekulyar olimlarning yangi texnologiyalari bor-yoʻqligi haqida soʻrab turdi. Yaqindagina yangi usul — pirosekvensiya oʻylab topilgan edi. Bu usul quyidagicha ishlaydi: polimeraz oʻrganilgan DNK zanjirini nusxalaydi va har safar zanjirda yana bitta nukleotidni toʻldirishga muvaffaq boʻlganda u porlaydi. Agar siz oʻz navbatida toʻrtta nukleotidni (A, T, G, S) qoʻshsangiz, u holda siz porlash qaysi nuqtada paydo boʻlganini yozib olishingiz va shu bilan ketma-ketlikdagi harflarning tartibini bilib olishingiz mumkin.

Bu usul DNKni oz miqdorda va darhol, dastlabki tayyorgarliksiz va PZRsiz ketma-ketlashtirishga imkon berdi. Bunda ketma-ketlikning alohida kichik qismlari muqarrar ravishda yoʻqoldi. Paabo va uning hamkasblari 2006-yilda ishga kirishib, neandertallarning hozirgi yadroviy DNK qismini — uzunligi bir million boʻlgan nukleotidni toʻpladi va u darhol kesimni odam bilan taqqoslashga shoshildi, chunki “Inson genomi” loyihasi yaqinda ishga tushgandi. Neandertal DNKsi bilan inson DNKsi oʻrtasida juda koʻp, kamida 99,5 foiz oʻxshashlik bor edi. Shu bilan birga, neandertal genomida kromanyon (zamonaviy odamlarning ajdodlari) DNK ketma-ketligi ham topilgan. Ammo Paabo zamonaviy odamlar genomida neandertal DNK izlarini koʻrmagan.

Paabo guruhi ishlagan neandertal odamining suyaklari. Mattias Krings va boshqalar / Cell jurnali, 1997-yil

Tez orada ikkala natija ham notoʻgʻri ekani maʼlum boʻldi. Oʻshandan beri Neandertal DNKsi odamlarda bir necha bor topilgan, katta ehtimol bilan, u paytda olimlar buni koʻrmay qolgan. Paabo laboratoriyasidagi tozalik qoidalariga qaramay, kromanyon ketma-ketligi esa oddiy ifloslik ekani oydinlashdi.

Olim Kold Springsdagi anjumanda neandertal genomini toʻliq toʻplash va sharhlashni vaʼda qilganida, u oʻz maʼlumotlarining tozaligiga koʻproq eʼtibor qaratishi kerakligini angladi. Namunalar uch marta tekshirilishi kerak edi: mitoxondrial DNK (namunalarda zamonaviy variantlarga ega ketma-ketliklar bormi), Y xromosomasi (neandertal sonidan olingan ketma-ketliklarda erkaklarga oidmi) va nihoyat, allaqachon maʼlum boʻlgan neandertallar va odamlar oʻrtasidagi farqlar boʻyicha tekshiruvlar. Genomning toʻliq loyihasi 2010-yilda, Paaboning mumiyo va buzoq jigari bilan birinchi tajribalaridan 25 yil oʻtgach nashr etildi.

Yillar davomida Paabo guruhi usulning DNKni ajratib olish, namunani tozalash, tartiblash, maʼlumotlarni tozalash, genom yigʻish, yana tozalash kabi tafsilotlarigacha ishlab chiqdi va u iloji boricha koʻproq material toʻplash uchun usulni neandertal suyaklariga qoʻllashni boshladi. Shunday qilib, neandertal genomining birinchi loyihasi nashr etilishidan biroz oldin, Leypsigga rossiyalik arxeologlar tomonidan Oltoydagi Denisov gʻorida topilgan barmoq suyagi yetib keladi. Suyakning tashqi koʻrinishiga qarab, uning kimga tegishli ekanini aniqlash qiyin edi va u ketma-ketlik boʻyicha ham Paabo koʻrgan namunalarga ham oʻxshamasdi. U mitoxondrial DNK ketma-ketligi uni maymunlardan, zamonaviy odamlardan va neandertallardan farq qilishini aniqladi. Shunday qilib, Paabo denisov odami turning kashfiyotchisiga aylandi va ularning toʻliq genomini yigʻish bu vaqtga kelib ancha rivojlangan laboratoriya uchun bir necha yillik masala boʻldi.


Foydali aloqalar

Endi ketma-ketlik yanada oson va arzonlashgani holda biz neandertal, denisov odami va ularning genetik almashinuvi haqida ko‘proq maʼlumotlarga egamiz.

Biz bilamizki, neandertallar kichik guruhlarda yashagan va koʻpincha yaqin qarindoshlar bilan turmush qurgan. Bu ularning yoʻq boʻlib ketishini tezlashtirgan boʻlishi mumkin. Ammo shu bilan birga, ular denisov odamlari bilan aniq aralashib ketgan. Ularning umumiy avlodlaridan kamida bittasi maʼlum, ammo undan faqat kichik suyak qolgan. Shuningdek, ular kromanyonlar bilan faol aloqada boʻlgan. Bugungi kunda neandertal DNK izlari barcha zamonaviy odamlarda uchraydi. Janubi-sharqiy Osiyodagi baʼzilar ham denisov odamlarining ketma-ketligiga ega boʻlgan.

Odamlarning joylashishi va ularning neandertal va denisov odamlar bilan aralashishi boʻyicha gen oqimi. Nobel mukofoti

Toʻgʻri, biz bu merosning zamonaviy insonga qanday taʼsiri borligini hali toʻliq anglab yetmadik. Izlarni asta-sekin yigʻish kerak. Neandertallardan COVIDni kuchaytiradigan variant olindi, yana bir omon qolishga yordam beradigan qism ham olingan. Denisov odamidan melaneziyaliklarga bir virusga qarshi molekula meros boʻlib qolgan. Mikroblarni tanib olish uchun uchta retseptor ham kashf qilindi, ularning turlari ham, ehtimol, infeksiyalarga qarshi immunitetni kuchaytiradi. Ushbu toʻplamda yana bir denisov odami versiyasi ham mavjud boʻlib, u zamonaviy tibetliklarga kislorod kam boʻlgan togʻlarda omon qolish imkonini beradi.

Qadimgi birodarlardan qolgan bu merosning qiymati haligacha toʻliq baholanmagan. Ehtimol, bir kun u boshqa birovga fiziologiya yoki tibbiyot boʻyicha mukofotni sovgʻa qilar. Bugun esa qoʻmita Paabo bizga ushbu merosni koʻrishga imkon bergan usulni baholadi. Bu usul — sinchkovlik va hamkorlik, toʻgʻri vaqtda, toʻgʻri joyda va toʻgʻri odamlarning yonida boʻlish qobiliyati. Paabo inqilobiy texnologiyalarni oʻylab topmadi, lekin uning koʻz oʻngida paydo boʻlganlarni darhol qabul qildi va ular tufayli olamshumul natijalarga erishdi. Shu bilan birga, yangi fan — paleogenetikaning tamal toshi qoʻyildi. U oʻz ishida koʻplab olimlar va hammualliflarning muvaffaqiyatlarini birlashtirdi, shu maʼnoda Homo sapiens yoʻlini takrorladi. U boshqa inson turlaridan genomning alohida qismlarini jamlagan va, ehtimol, shu tufayli u bugungi kungacha omon qolgan.


Muallif: Polina Loseva, Mixail Podrezov ishtirokida. Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “Человек, который собрал древних. Кто такой Сванте Паабо, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине 2022 года” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: nplus1.ru

Matnda xato topdingizmi? Kerakli matnni belgilang va CTRL+ENTER tugmalarini bosing.

Eng so‘nggi maqolalarni o‘tkazib yubormang!
Telegram kanalamizni kuzatib boring!