ГЕНЕТИ́ЧЕСКИЙ АНА́ЛИЗ

ГЕНЕТИ́ЧЕСКИЙ АНА́ЛИЗ, со­во­куп­ность ме­то­дов, на­прав­лен­ных на оп­ре­де­ле­ние на­след­ст­вен­ной обу­слов­лен­но­сти при­зна­ков, ле­жа­щих в ос­но­ве раз­но­об­ра­зия жи­вых ор­га­низ­мов. При­знак при этом рас­смат­ри­ва­ют на лю­бых уров­нях био­ло­гич. ор­га­ни­за­ции: от био­це­но­тич. до мо­ле­ку­ляр­но­го. Г. а. во­пло­ща­ет один из ме­то­до­ло­гич. прин­ци­пов ге­не­ти­ки: изу­че­ние слож­ной сис­те­мы – фе­но­ти­па – пу­тём раз­ло­же­ния его на ме­нее слож­ные под­сис­те­мы и в ко­неч­ном счё­те на эле­мен­тар­ные при­зна­ки – фе­ны и оп­ре­де­ляю­щие их эле­мен­тар­ные еди­ни­цы ге­не­ти­че­ско­го ма­те­риа­ла – ге­ны. Ре­зуль­та­том Г. а. ста­но­вит­ся оп­ре­де­ле­ние ге­ноти­па по ис­сле­дуе­мым при­зна­кам и ха­рак­те­ра взаи­мо­дей­ст­вия ге­нов, обу­слов­ли­ваю­ще­го фе­но­тип, кар­ти­ро­ва­ние иден­ти­фи­ци­ро­ван­ных ге­нов (их ал­лель­ных раз­ли­чий) в груп­пах сце­п­ле­ния, а так­же внут­ри­ген­ная ло­ка­ли­за­ция ис­сле­дуе­мых му­та­ций.

Г. а. в зна­чит. сте­пе­ни сов­па­да­ет с гиб­ри­до­ло­ги­че­ским ана­ли­зом как спе­ци­фич. ме­то­дом ге­не­ти­ки, но пред­став­ля­ет со­бой бо­лее ши­ро­кую об­ласть экс­пе­рим. био­ло­гии. Он вклю­ча­ет так­же спо­со­бы вы­яв­ле­ния или по­лу­че­ния (по­сред­ст­вом се­лек­ции или му­та­ге­не­за) ис­ход­но­го раз­но­об­ра­зия по ис­сле­дуе­мым при­зна­кам, на­следств. обу­слов­лен­ность ко­то­рых и изу­ча­ют в по­сле­дую­щем гиб­ри­до­ло­гич. ана­ли­зе. Су­ще­ст­вен­ную ха­рак­те­ри­сти­ку Г. а. (или гиб­ри­до­ло­ги­ческо­го) со­став­ля­ет его раз­ре­шаю­щая спо­соб­ность, ко­то­рая за­ви­сит от дли­тель­но­сти жиз­нен­но­го цик­ла объ­ек­та, его пло­до­ви­то­сти, дос­туп­но­сти се­лек­тив­ных ме­то­дов для от­бо­ра ред­ко по­яв­ляю­щих­ся му­тан­тов или ре­ком­би­нан­тов и др. свойств объ­ек­та, оп­ре­де­ляю­щих, ка­кое чис­ло осо­бей за ка­кое вре­мя мож­но ис­сле­до­вать при му­та­ге­не­зе и в по­сле­до­ва­тель­ных по­ко­ле­ни­ях скре­щи­ва­ний. Осо­бое зна­че­ние эта ха­рак­те­ри­сти­ка при­об­ре­та­ет при изу­че­нии сце­п­ле­ния и крос­син­го­ве­ра ме­ж­ду тес­но сце­п­лен­ны­ми му­та­ция­ми од­но­го ге­на.

На­ря­ду с гиб­ри­ди­за­ци­ей (сис­те­мой скре­щи­ва­ний) и ана­ли­зом рас­ще­п­ле­ния в ря­ду по­ко­ле­ний в Г. а. при­ме­ня­ют цито­ло­гич., ге­неа­ло­гич., по­пу­ля­ци­он­но-ге­не­тич., се­лек­ци­он­ный, он­то­ге­не­тич., близ­не­цо­вый и др. ме­то­ды ге­не­ти­ки, а так­же ме­то­ды смеж­ных дис­ци­п­лин, ис­поль­зуе­мые пре­им. для ха­рак­те­ри­сти­ки на­блю­дае­мых фе­но­ти­пич. раз­ли­чий. Как яв­ст­ву­ет уже из ра­бо­ты Г. Мен­де­ля (1865), осо­бое зна­че­ние в при­ме­не­нии к Г. а. име­ет ма­те­ма­тич. ме­тод. Он по­зво­ля­ет ви­деть про­стые за­ко­но­мер­ные со­от­но­ше­ния в боль­ших вы­бор­ках и не­об­хо­дим для по­строе­ния ги­по­тез о ха­рак­те­ре на­сле­до­ва­ния, ко­то­рые под­твер­жда­ют, от­вер­га­ют или уточ­ня­ют в хо­де ге­не­ти­че­ско­го ана­ли­за.

Обыч­но Г. а. при­ме­ня­ет­ся для ис­сле­до­ва­ния фе­но­ти­пов и ге­но­ти­пов в пре­де­лах од­но­го ви­да на ор­га­низ­мен­ном и кле­точ­ном уров­нях био­ло­гич. ор­га­ни­за­ции. Эти уров­ни сов­па­да­ют для од­но­кле­точ­ных ор­га­низ­мов. У мно­го­кле­точ­ных фе­но­ти­пич. и ге­но­ти­пич. раз­ли­чия свя­за­ны так­же с при­зна­ка­ми диф­фе­рен­ци­ров­ки и опи­са­ни­ем та­ких слож­ных сис­тем, как адап­тив­ные ре­ак­ции и по­ве­де­ние (у жи­вот­ных и че­ло­ве­ка). Всё ча­ще Г. а. ис­поль­зу­ет­ся для ис­сле­до­ва­ния меж­ви­до­вых гиб­ри­дов, осо­бен­но пред­став­ляю­щих пер­спек­тив­ную цен­ность в се­лек­ции, напр. три­ти­ка­ле – ржа­но-пше­нич­ные гиб­ри­ды, даю­щие зер­но, су­ще­ст­вен­но пре­вос­хо­дя­щее по ка­че­ст­ву ржа­ное, и не ме­нее ус­той­чи­вые к не­бла­го­при­ят­ным ус­ло­ви­ям, чем рожь. Од­ним из спо­со­бов объ­е­ди­не­ния ге­но­мов раз­ных ви­дов и бо­лее уда­лён­ных так­со­нов слу­жит по­лу­че­ние гиб­ри­дов их со­ма­тич. кле­ток с по­сле­дую­щим изу­че­ни­ем на ис­кусств. сре­дах, а так­же с при­ме­не­ни­ем ме­то­дов ци­то­ге­не­ти­ки.

К че­ло­ве­ку гиб­ри­до­ло­гич. ме­тод, как сис­те­ма оп­ре­де­лён­ных скре­щи­ва­ний, не­при­ме­ним по мо­раль­но-этич. со­об­ра­же­ни­ям; в этом слу­чае его эк­ви­ва­лен­том яв­ля­ет­ся ге­неа­ло­ги­че­ский ме­тод (ме­тод ро­до­слов­ных), ко­то­рый ис­поль­зу­ет­ся и для др. ви­дов ор­га­низ­мов, а так­же по­пу­ля­ци­он­ный ме­тод, ос­но­ван­ный на под­счё­те час­тот фе­но­ти­пов в отд. по­пу­ля­ци­ях ор­га­низ­мов. Это, в свою оче­редь, по­зво­ля­ет оп­ре­де­лять ге­не­тич. ха­рак­те­ри­сти­ки по­пу­ля­ции – её ге­но­ти­пич. струк­ту­ру и ге­но­фонд. Срав­не­ние этих дан­ных с дан­ны­ми в ма­те­ма­тич. мо­де­лях по­пу­ля­ци­он­ных про­цес­сов ис­поль­зу­ют для оцен­ки дей­ст­вия на по­пу­ля­цию при­род­ных фак­то­ров, напр. му­та­ций, ес­те­ст­вен­но­го от­бо­ра, внут­ри- и меж­по­пу­ля­ци­он­ной изо­ля­ции, при­во­дя­щих к ди­вер­ген­ции при­зна­ков, из­ме­не­нию час­тот встре­чае­мо­сти кон­тро­ли­рую­щих эти при­зна­ки ге­нов и ал­ле­лей. При Г. а. че­ло­ве­ка ши­ро­ко ис­поль­зу­ют так­же ме­то­ды гиб­ри­ди­за­ции со­ма­тич. кле­ток че­ло­ве­ка и др. мле­ко­пи­таю­щих, в ча­ст­но­сти мы­шей – объ­ек­та с хо­ро­шо изу­чен­ной ча­ст­ной ге­не­ти­кой. С учё­том прин­ци­па био­ло­гич. уни­вер­саль­но­сти мн. ме­та­бо­лич. про­цес­сов и эво­лю­ци­он­ной кон­сер­ва­тив­но­сти от­вет­ст­вен­ных за них фер­мен­та­тив­ных сис­тем, опи­ра­ясь на ци­то­ге­не­тич. ме­тод, уда­лось ло­ка­ли­зо­вать мн. ге­ны че­ло­ве­ка не­по­сред­ст­вен­но на хро­мо­со­мах.

С раз­ви­ти­ем ге­не­ти­ки боль­шое рас­про­стра­не­ние в Г. а. по­лу­чи­ли ме­то­ды био­хи­мии и мо­ле­ку­ляр­ной ге­не­ти­ки, по­зво­ляю­щие ха­рак­те­ри­зо­вать при­зна­ки на уров­не кле­точ­но­го (и ор­га­низ­мен­но­го) ме­та­бо­лиз­ма и ра­бо­тать с но­си­те­ля­ми ге­не­ти­че­ской ин­фор­ма­ции (мо­ле­ку­ла­ми ДНК, РНК), а так­же с бел­ка­ми и РНК – не­по­сред­ст­вен­ны­ми про­дук­та­ми дей­ст­вия ге­нов. Раз­ви­тие ге­не­ти­че­ской ин­же­не­рии да­ло воз­мож­ность рас­про­стра­нить ме­то­ды транс­фор­ма­ции и транс­дук­ции, при­ме­няв­шие­ся пер­во­на­чаль­но в Г. а. про­ка­ри­от, на эу­ка­ри­от, вклю­чая мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных и рас­те­ния. Вы­де­ле­ние ДНК ин­ди­ви­ду­аль­ных ге­нов разл. ор­га­низ­мов по­зво­ля­ет ло­ка­ли­зо­вать ге­ны не­по­сред­ст­вен­но на пре­па­ра­тах хро­мо­сом ме­то­дом гиб­ри­ди­за­ции нук­леи­но­вых ки­слот.

Г. а. пред­став­ля­ет со­бой со­во­куп­ность ме­то­дов, кос­вен­но вскры­ваю­щих мо­ле­ку­ляр­ную дис­крет­ность био­ло­гич. ор­га­ни­за­ции, по­это­му он ор­га­нич­но ин­тег­ри­ро­вал­ся в ме­то­до­ло­гию мо­ле­ку­ляр­ной ге­не­ти­ки. На совр. эта­пе мно­гие из пе­ре­чис­лен­ных за­дач ре­ша­ют­ся ме­то­да­ми ге­не­тич. ин­же­не­рии и ге­но­ми­ки. Ре­зуль­та­ты Г. а. ис­поль­зу­ют в се­лек­ци­он­ной и мед. прак­ти­ке, срав­нит. и эво­лю­ци­он­ной ге­не­ти­ке.