ತಳಿವಿಜ್ಞಾನ

ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಭಾಗವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದರೆ ಇದು ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮಾಹಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಜೊತೆಗೆ ಜೋಡಿಸುವ ಕೊಂಡಿಯಾಗಿ ತಿಳಿಯಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದ ಜನಕ ಗ್ರೇಗರ್ ಮೆಂಡಲ್ ಮತ್ತು ೧೯ನೇ ಶತಮಾನದ ಅಗಸ್ಟಿನಿಯನ್ ಪ್ರಿಯರ್. ಗ್ರೇಗರ್ ಮೆಂಡಲನು ಹೇಗೆ ಒಂದು ಪೀಳಿಗೆಯಿಂದ ಮುಂದಿನ ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಗೆ ಜೀನಗಳು ಬರುತ್ತವೆ ಎಂನುದನ್ನು ತಳಿ ಮುಂದುವರಿಕೆ ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ತಿಳಿಸಿದರು. ಅವರು ಒಂದು ಜೀವಿ (ಬಟಾಣಿ ಸಸ್ಯ)ಯು ತನ್ನ ತಳಿಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಗೆ 'ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಘಟಕ'ದ ಮೂಲಕ ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವೀಕ್ಷಣೆ ಮಾಡಿದರು. ಇದು ಇಂದಿಗೂ ಪ್ರಚಲಿತದಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ 'ಜೀನ್' ಎಂಬ ಈ ಪದಪುಂಜವು ಒಂದು ಅಸ್ಪಷ್ಟ ಅರ್ಥವನ್ನು ಸುಚಿಸುತ್ತದೆ.೨೧ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲೂ ತಳಿಲಕ್ಷಣ ಮುಂದುವರಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಣುಲಕ್ಷಣ ಮುಂದುವರಿಕೆಯೆಂಬ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ತತ್ವವು ಜಾರಿಯಲ್ಲಿದೆ.ಆದರೆ ಆಧುನಿಕ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ತಳಿಲಕ್ಷಣ ಮುಂದುವರಿಕೆಯಿಂದಾಚೆ ಜೀನಗಳ ನಡುವಳಿಕೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಜೀನನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯ,ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ಹರಡಿಕೊಂಡಿರುವಿಕೆಯ ಒಂದು ಜೀವಕೋಶದ ಅಧ್ಯಯದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರವು ಹಲವಾರು ಉಪ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕಿದೆ- ಎಪಿಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಜನಸಂಖ್ಯೆ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ. ಜೀವಿಗಳ ವಲಯದ ವಿಶಾಲ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ ಜೀವಿಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತಿದೆ ,ಉದಾಹರಣೆಗೆ;ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ, ಸಸ್ಯಗಳು, ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಮಾನವರು.

ತಳಿವಿಜ್ಞಾನವು ಅನುವಂಶೀಯತೆ, ಭಿನ್ನತೆ ಹಾಗೂ ಅವುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಅಂಶಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಕ್ರಮಬಧ್ಧವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ನಡೆಸುವ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ಒಂದು ಶಾಖೆ ಆಗಿದೆ.ತಳಿವಿಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಮೊದಲು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದವನು ಗ್ರೆಗೋರ್ ಜೊಹಾನ್ ಮೆಂಡಲ್. ಈತನನ್ನು "ಆಧುನಿಕ ತಳಿವಿಜ್ಞಾನದ ಪಿತಾಮಹ" ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಅವರು ಬಟಾಣಿ ಗಿಡಗಳ ಮೇಲೆ ತಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ನಡೆಸಿದರು. ಬಟಾಣಿಸಸ್ಯಗಳ ಹೂಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಕೀಯ ಮತ್ತು ಪರಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಡೆಸಬಹುದು. ಅವು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಅವಧಿಯ ಜೀವನ ಚಕ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಮೆಂಡಲರು ಎತ್ತರವಾದ ಮತ್ತು ಗಿಡ್ಡವಾದ ಬಟಾಣಿ ಗಿಡಗಳ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಆಯ್ದುಕೊಂಡು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು. ಕೆಲವು ಪೀಳಿಗೆಗಳವರೆಗೂ ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿ, ಶುದ್ಧ ಸಂತಾನವನ್ನು ಪಡೆದರು.

ಮೆಂಡಲನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು

ಮೆಂಡಲ್ ತನ್ನ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೆ ಬಟಾಣಿಗಳನ್ನು ಆಯ್ದುಕೊಂಡ. ಏಕೆಂದರೆ,

• ಬಟಾಣಿ ಗಿಡಗಳು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅವಧಿ ಹಾಗೂ ಜೀವನಚಕ್ರ ಹೊಂದಿದೆ.

• ಈ ಗಿಡಗಳನ್ನು ಕುಂಡಗಳಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೆಳೆಸಬಹುದು.
• ಹೂಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ನದೆಯುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಪರಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಡೆಸಬಹುದಾಗಿದೆ.
• ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
• ಅನುವಂಶೀಯವಾಗಬಲ್ಲ ವಿವಿಧ ಭಿನ್ನ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರುತ್ತದೆ.
• ಪರಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶವಾದಾಗ ಫಲವತ್ತಾದ ಮಿಶ್ರತಳಿಯನ್ನು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞನು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸುವಾಗ ಸಂತತಿಯಲ್ಲಿನ ಭಿನ್ನತೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಆ ಭಿನ್ನತೆ ಅನುವಂಶೀಯವಾಗಲು ಕಾರಣವಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತಾನೆ.ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಜೀವಿಯಲ್ಲೂ ಒಂದು ಗುಣಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾದ ಅಥವಾ ಭಿನ್ನವಾದ ಎರಡು ರೂಪಗಳು ಇರಬಹುದು.

ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ ಎಂಬ ಪದಪುಂಜವನ್ನು ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಕ್ ಭಾಷೆಯ γενετικός genetikos ಪದದಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ, ಅದರ ಅರ್ಥ 'ಉತ್ಪಾದನೆ/ಉತ್ಪಾದಿಸಬಲ್ಲ' ಎಂಬುದಾಗಿದೆ, ಅದನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಷದೀಕರಿಸಿದಾಗ 'ಮೂಲ' ಎಂಬ ಅರ್ಥ ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಆಯ್ಕೆಗೊಳಪಟ್ಟ ತಳಿಯು ತನ್ನ ಮೂಲ ತಳಿಲಕ್ಷಣವನ್ನು ತನ್ನ ಪಿತೃ ಜೀವಿಯಿಂದ ಮುಂದಿನ ಮರಿ ಜೀವಿಗೆ ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಾನಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಿಲೂ ನಾವು ಅವಲೋಕಿಸುತ್ತಾ ಬಂದಿದ್ದೇವೆ.ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ೧೯ನೇ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಗ್ರೇಗರ್ ಮೆಂಡಲರವರ ಕಾರ್ಯದಿಂದ ತಿಳಿಯಲಾಯಿತು.

ಏಕತಳೀಕರಣ

ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಕರಿಸು(ಅಡ್ಡಹಾಯಿಸು)ವುದನ್ನು "ಏಕತಳೀಕರಣ" ಎನ್ನುವರು. ಮೆಂಡಲ್ ಎತ್ತರ ಬಟಾಣಿಗಿಡ ಹಾಗೂ ಗಿಡ್ಡ ಬಟಾಣಿ ಗಿಡಗಳ ನಡುವೆ ಪರಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ನಡೆಸಿದರು. ಇಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿ ಆದ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಬಿತ್ತಿದಾಗ ಮಧ್ಯಮ ಗಾತ್ರದ ಸಸ್ಯಗಳು ಕಂಡುಬರಬಹುದೆಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಸಸ್ಯಗಳು ಎತ್ತರವಾಗಿ ಬೆಳೆದಿದ್ದವು. ಇದನ್ನು ""ಎಫ್೧ ಪೀಳಿಗೆ"" ಎಂದು ಕರೆದ. ಎಫ್೧ ಪೀಳಿಗೆಯ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಬಿತ್ತಿ ಆ ಸಸ್ಯಗಳ ಹೂಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶವಾಗುವಂತೆ ಬಿಟ್ಟನು. ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಬಿತ್ತಿದಾಗ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಗಿಡ್ಡ ಸಸ್ಯಗಳ ಅನುಪಾತ ೩:೧ ಇತ್ತು. ಇದಕ್ಕೆ ""ಏಕತಳಿ ಅನುಪಾತ"" ಎನ್ನುವರು.

ಎತ್ತರದ ಹಾಗೂ ಗಿಡ್ಡ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡಹಾಯಿಸಿದಾಗ, ಎಫ್೧ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲವೂ ಎತ್ತರದ ಗಿಡಗಳೇ ಆಗಿದ್ದರೂ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಎತ್ತರ ಹಾಗೂ ಗಿಡ್ಡ ಗುಣಗಳೆರಡಕ್ಕೂ ಕಾರಣವಾದ ಅಂಶಗಳು ಇದ್ದಿರಬೇಕು. ಏಕೆಂದರೆ, ಎಫ್೧ ಪೀಳಿಗೆಯ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ನಡೆಸಿ, ಎಫ್೨ ಪೀಳಿಗೆಯ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಸಿದಾಗ ಅದರಲ್ಲಿ ಎತ್ತರ ಹಾಗೂ ಗಿಡ್ಡ ಸಸ್ಯಗಳೆರಡೂ ಇದ್ದವು. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಗಿಡ್ಡವಾಗಲು ಕಾರಣವಾದ ಅಂಶವೂ ಇರಬಹುದೆಂದು ತರ್ಕಿಸಿದ. ಮೆಂಡಲ್ ಎತ್ತರ ಗುಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಅಂಶವನ್ನು ಪ್ರಬಲ ಎಂದು ಕರೆದನು. ಹಾಗೆಯೇ ಗಿಡ್ಡ ಗುಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಅಂಶವನ್ನು ದುರ್ಬಲ ಎಂದು ಕರದ.

ಒಂದು ಗುಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಎರಡು ಭಿನ್ನ ಅಂಶಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಇದ್ದಾಗ, ಸಾಧಾರಣವಾಗಿ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮಾತ್ರಾ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೊಂದು ಗುಪ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವ್ಯಕ್ತವಾಗುವ ಅಂಶ ಪ್ರಬಲವಾದರೆ, ಗುಪ್ತವಾಗಿರುವುದು ದುರ್ಬಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನುಪ್ರಬಲತೆಯ ನಿಯಮ ಎಂದು ಕರೆದ.

ಪುನೆಟ್ ಚೌಕ

ವ್ಯಕ್ತರೂಪ ಅನುಪಾತ= ೩:೧
(೩ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ೧ ಗಿಡ್ಡ)

ಜೀನ್ ನಮೂನೆ= ೧:೨:೧
(೧ ಶುದ್ಧ ಎತ್ತರ, ೨ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ೧ ಶುದ್ಧ ಗಿಡ್ಡ)

ದ್ವಿತಳೀಕರಣ

ಮೆಡಲ್ ಎರಡು ಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಭಿನ್ನವಾದ ಎರಡು ರೂಪಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು - ಅಂದರೆ, ಕೆಂಪು ಹೂವುಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಎತ್ತರ ಗಿಡ ಮತ್ತು ಬಿಳಿ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಗಿಡ್ಡ ಗಿಡ- ಈ ಲಕ್ಷಣಗಳ ಶುದ್ಧ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅಡ್ಡಹಾಯಿಸಿದನು. ಆಗ ಎಫ್೧ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ದೊರತ ಸಸ್ಯಗಳೆಲ್ಲವೂ ಕೆಂಪು ಹೂಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಎತ್ತರ ಗಿಡಗಳಾಗಿದ್ದವು. ಎಫ್೧ ಪೀಳಿಗೆಯ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಸ್ವಕೀಯ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ದೊರೆತ ಎಫ್೨ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ರೀತಿಯ ಸಸ್ಯಗಳು ೯:೩:೩:೧ ರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ದೊರೆತವು.

ಆ ನಾಲ್ಕು ಬಗೆಗಳು,

1. . ಕೆಂಪು ಹೂಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಎತ್ತರ ಗಿಡಗಳು.
2. . ಬಿಳಿ ಹೂಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಎತ್ತರ ಗಿಡಗಳು.
3. . ಕೆಂಪು ಹೂಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಗಿಡ್ಡ ಗಿಡಗಳು.
4. . ಬಿಳಿ ಹೂಗಳನ್ನು ಬಿಡುವ ಗಿಡ್ಡ ಗಿಡಗಳು.

ರೂಪಾಂತರ

ಮುಖ್ಯ ಲೇಖನ:ರೂಪಾಂತರ ಡಿ.ಎನ್.ಎ ಪುನರಾವರ್ತಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡನೇ ಎಳೆಯ ಪಾಲಿಮರ್ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ದೋಷಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.ಇಂತಹ ದೋಷಗಳನ್ನೆ ರೂಪಾಂತರ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇದು ಜೀವಿಯ ಪ್ರಕಟ ಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.ಇದು ಜೀನಗಳ ಪ್ರೋಟೀನ ಸಂಕೇತೀಕರಣದ ಅನುಕ್ರಮಣಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಆಗುವ ದೋಷಗಳಾಗಿವೆ.ರೂಪಾಂತರ ದೋಷಗಳ ಪ್ರಮಾಣ ತೀರಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ , ಅದು 10–100 ಮಿಲಿಯನ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು.