Ավելի հարմար փորձառության համար կարող եք տեղադրել մեր հավելվածը անմիջապես ձեր բրաուզերից։
Մարդիկ սկսել են խաղողը մշակել և տնայնացնել մոտ 11 000 տարի առաջ։ Այս գործընթացը սկիզբ է առել մոտավորապես նույն ժամանակահատվածում երկու տարբեր տարածաշրջաններում․ Արևմտյան Ասիայում մարդիկ ինտենսիվորեն սկսել են խաղողը որպես սնունդ օգտագործել, Կովկասում էլ որոշել են խաղողից գինի պատրաստել։ Հենց այդ ժամանակահատվածում էլ ձևավորվել է խաղողի խայտաբղետ գենոմիկան, որն արտահայտված է նաև հայկական խաղողի սորտերում։
Չինաստանի Յուննան նահանգի Գյուղատնտեսական համալսարանի գիտնականները սա պարզել են 2023-ին՝ հետազոտության արդյունքները հրապարակելով հեղինակավոր Science ամսագրում։ Այդ ուսումնասիրությանը մասնակցել են նաև աշխարհի տարբեր երկրների գիտնականներ, այդ թվում՝ Հայաստանի Մոլեկուլային Կենսաբանության ինստիտուտի (ՄԿԻ) հետազոտողները։
Հայաստանի կենսաինֆորմատիկայի ինստիտուտն ու ՄԿԻ-ն ավելի ուշ որոշեցին հետազոտությունում առկա հայկական սորտերի տվյալների վերլուծությամբ պարզել՝ ինչ առանձնահատկություններ ունեն վայրի ու մշակովի խաղողները Հայաստանում՝ արդյունքները ներկայացնելով BMC Plant Biology ամսագրում։
Հայաստանի կենսաինֆորմատիկայի ինստիտուտի (ՀԿԻ) հետազոտող, հոդվածի առաջին հեղինակ Մարիա Նիկողոսյանն «Ինֆոքոմի» հետ զրույցում պատմում է, որ հոդվածի վերջին հեղինակ, ՀԿԻ կենսաբժշկության, բույսերի գենոմիկայի ոլորտներում գենետիկական կարգավորումների հետազոտությամբ զբաղվող գիտական խմբի ղեկավար Հանս Բինդերը շատ է սիրում Հայաստանը, ու հենց նա էլ առաջարկել է կատարել այս ուսումնասիրությունը։
Մինչ այդ խմբում դեռ ոչ մեկը բույսի գենոմիկայի հետ չէր աշխատել։ Մարիա Նիկողոսյանն, օրինակ, մարդու գենոմիկայի հետ աշխատելու փորձ ուներ։ Սակայն պարզվեց, որ շատ ավելի հեշտ է չվնասված ԴՆԹ անջատել մարդու արյունից, քան բույսերից։
Խումբը հետազոտական աշխատանքին զուգահեռ սկսեց ուսումնասիրել ու սովորել բույսերի գենոմիկայի հետ աշխատանքի նրբությունները։ Հետազոտությունների ընթացքում ՀԿԻ-ն համագործակցում էր Մոլեկուլային կենսաբանության ինստիտուտի գործընկերների՝ Բույսերի գենոմիկայի լաբորատորիայի գիտնականների հետ, որոնք շուրջ 15 տարի ուսումնասիրում են հայկական խաղողի սորտերը։
Գիտնականներն, այսպիսով, փորձեցին խոշորացույցը աշխարհից ուղղել Հայաստանի վրա. այստեղ ինչպիսի՞ն է խաղողի տարածվածությունը, ի՞նչ տեսակներ կան, այդ տեսակների մեջ ի՞նչ տարբերություններ կան։ Սակայն մինչև «ինչերին» հասնելը, եկեք հասկանանք՝ ինչպես։
Խաղողի ողկույզի արտաքին տեսքից կարելի է իմանալ դրա գույնն ու համը։ Բայց եթե դրա տերևը կամ որևէ այլ հատված մանրացվի ու ԴՆԹ անջատվի, պարզ կդառնա, թե, օրինակ, նրա հատկությունների համար որ գեներն են պատասխանատու, կամ քանի հազար տարի առաջ են մարդիկ որոշել խաղողի հատիկներից գինի ստանալ։
Այդ ամենի պատասխանատուն շատ կարևոր մի մոլեկուլ է՝ ԴՆԹ-ն, որը կարող ենք կոչել գենետիկական տեղեկությունը պարունակող հսկայական «գիրք»։ ԴՆԹ-ն կազմված է ավելի փոքր մոլեկուլներից՝ նուկլեոտիդներից։ Վերջիններս գենետիկական այբուբենի չորս «տառերն» են, որոնց տարբեր հաջորդականությունների հիման վրա «գրվում է» գենետիկական ինֆորմացիան։ Խաղողի դեպքում նուկլեոտիդները միավորված են 19 զույգ քրոմոսոմներում, որոնք, կարելի է ասել, «գրքի գլուխներն» են։ Յուրաքանչյուր «գլուխ» պարունակում է կոնկրետ ինֆորմացիա. օրինակ՝ խաղողի գույնի և սեռի մասին տեղեկությունը գրված է 2-րդ «գլխում» (քրոմոսոմում)։
ԴՆԹ-ն անջատելով և դրա նուկլեոտիդների հաջորդականությունը կարդալով՝ կարելի է պատկերացում կազմել խաղողի տարբեր հատկությունների մասին։ Գենետիկական «գիրքը» կարդալու գործընթացը կոչվում է ԴՆԹ սեկվենավորում։
Սյունիքից, Արարատից, Վայոց ձորից ու Տավուշից վերցված հայկական խաղողի 164 սորտերից յուրաքանչյուրի ԴՆԹ հաջորդականության «հում» տվյալները ՀԿԻ գիտնականները վերցրին Յուննանի համալսարանի՝ 2023-ին հրապարակված հոդվածից։ Աշխատանքի հաջորդ փուլն այդ «հում» տվյալների հատված-հատված, ապա ամբողջական ընթերցումն էր։
«Այդ «հում» տվյալներ կարդալը թույլ է տալիս նկարագրել ուսումնասիրվող յուրաքանչյուր խաղողի գենետիկական առանձնահատկությունները»։
Ուսումնասիրելով խաղողների 164 նմուշները՝ գիտնականները շուրջ 12 միլիոն նուկլեոտիդային փոփոխություն գտան հայկական խաղողի ընդհանուր գենետիկական պաշարում։ Պատկերացրեք՝ ունեք գրադարան՝ բաղկացած 164 գրքից, որոնց բովանդակությունն, ընդհանուր առմամբ, միանման է, բայց տեքստերում կան նախադասությունների զգալի տարբերություններ։ Հայկական խաղողի ուսումնասիրվող նմուշներում գիտնականները նկարագրեցին ԴՆԹ շղթայի մոտ 12 միլիոն այդպիսի փոփոխություններ։ Հենց այդ փոփոխություններն են պատճառը, որ, օրինակ, խաղողի մի սորտը սև է, մյուսը՝ սպիտակ։
Հայկական խաղողների մեծ մասը գենետիկորեն երկու հստակ բաժանում ուներ՝ վայրի և մշակովի։ Խաղողի մի շարք նմուշներ էլ միջանկյալ տեղ էին զբաղեցնում վայրի և մշակովի սորտերի մեջտեղում։ Սրանք կարող ենք անվանել «խառը» նմուշներ։ Խառը նմուշների գենոմի կառուցվածքում որոշ հատվածներ նման էին վայրիին, այլ հատվածներ՝ մշակովիին, և կային ԴՆԹ հատվածներ, որոնք ո՛չ վայրիին են նման, ո՛չ էլ մշակովիին․ մարդու միջամտության և էվոլյուցիոն գործընթացների արդյունքում սորտերը ծաղկաքաղ են արել վայրի ու մշակովի խաղողների անհրաժեշտ հատկանիշները։
Գիտնականները նաև սորտերի փոփոխության օրինաչափություն նկատեցին․ արևմուտքից դեպի արևելք (Արարատյան դաշտից դեպի Վայոց ձոր և Սյունիք) շարժվելիս սպիտակ խաղողին փոխարինում է սև խաղողը։
Այդ նույն վիճակագրությունը ցույց տվեց, որ Սյունիքի վայրի տեսակներում կան գենետիկական կառուցվածքի տարբերություններ, որոնցով պայմանավորված՝ սորտերը բաժանվում են 4 այլ ենթախմբի։ Մարիա Նիկողոսյանի խոսքով՝ սա փոքր աշխարհագրական տարածքում գենետիկական մեծ բազմազանության ապացույց է։
ԴՆԹ-ն հատված առ հատված, ապա ամբողջապես ուսումնասիրելուց հետո գիտնականները վերահաստատեցին Յուննանի համալսարանի հետազոտությունը Հայաստանի մասով․ հայկական մշակովի խաղողները սկսել են վայրիներից առանձնանալ մոտ 18 500 տարի առաջ։ Մարիա Նիկողոսյանը պարզաբանում է՝ դա դեռևս չի կարելի կապել մարդկանց հետ․ ավելի հավանական է, որ դրա պատճառը եղել են բնակլիմայական պայմանները։
«Տարանջատումն ուժգնացել է մոտ 4 հազար տարի առաջ, և արդեն հավանական է՝ մարդու կողմից մշակման պայմաններում»։
Բայց ինչպե՞ս կարելի է այսօրվա սորտերից հասկանալ անցյալը։ Բոլոր կենդանի օրգանիզմների ԴՆԹ-ն ենթարկվում է փոփոխությունների։ Գենոմում փոփոխությունները կուտակվում են ժամանակի ընթացքում և մոտավորապես հաստատուն արագությամբ։ Եթե վայրի խաղողի վրա արտաքին շատ ուժեղ ազդեցություն չկա, այն բնականոն կերպով որոշակի թվով փոփոխություններ է կրում։ Սա թույլ է տալիս գիտնականներին ուսումնասիրել գենոմի տարբեր հատվածներում երկու անհատների կամ պոպուլյացիաների (այս դեպքում հայկական մշակովի սորտերի և վայրի խաղողների) ընդհանուր նախնու ժամանակը։ Այսինքն՝ այն գնահատում է, որքան ժամանակ առաջ են այս գծերը դեռևս ընդհանուր գենետիկական պատմություն ունեցել։
Այս մեթոդը հիմնված է խաղողի մեկ սերնդի կյանքի մոտավոր տևողության ու ԴՆԹ տարբեր հատվածների փոփոխությունների ժամանակահատվածի վրա։ Հաշվողական մեխանիզմով գիտնականները գտնում են, թե քանի տարի առաջ են մարդիկ սկսել ինտենսիվ սելեկցիա իրականացնել՝ ընտրելով, օրինակ, խոշոր ու հյութեղ հատիկներով սորտերը։
Այս հետազոտությամբ գիտնականները մանրամասն վերլուծել են հայկական խաղողի միայն 25%-ը, ընդ որում՝ վայրի խաղողները վերցված են եղել միայն Սյունիքից։ Մարիա Նիկողոսյանն ընդգծում է՝ թե՛ թվաքանակը, թե՛ արեալները պետք է մեծացնել՝ խաղողի հայկական սորտերի մասին ավելի համապարփակ տվյալներ ստանալու համար։
Գիտական խումբը դեռևս կենտրոնացած է զուտ հետազոտական աշխատանքների վրա։ Կենսաինֆորմատիկը նշում է՝ իրենց աշխատանքը կիրառական լինելուց դեռ հեռու է, բայց ինքը հույս ունի, որ ինչպես արտասահմանում, այնպես էլ Հայաստանում գիտնականների ու խաղողագործների կապը սերտ կլինի, որպեսզի հետազոտական արդյունքների հիման վրա ավելի որակյալ ու դիմացկուն սորտեր ստացվեն։
ՀԿԻ գիտնականներն արդեն պլանավորում են հայկական խաղողի գենոմի վերաբերյալ մյուս աշխատանքը՝ գնալ դաշտեր, հավաքել խաղողի սորտեր, սեկվենավորել ԴՆԹ-ն ու հետազոտել՝ ներառելով ավելի շատ տարածաշրջաններ Հայաստանից։
Լուսանկարները՝ Ռոման Աբովյանի
Կարդացեք նաև «Հանրագիտ» շարքի նախորդ հոդվածը՝ «Վիրտուալ պայքար գրիպի վիրուսների ու քիմիական միացությունների միջև. հաղթողը 10 քիմիական միացություններ են | Հանրագիտ»
«Հանրագիտ» շարքն իրականացվում է «Երիտասարդ գիտնականների աջակցության ծրագրի» (ԵԳԱԾ) ֆինանսավորմամբ։
