ჩვენი გენომი, ერთი შეხედვით უნიკალური და მხოლოდ ჩვენთვის დამახასიათებელი ინფორმაციის კრებულია, თუმცა მისი განხილვისას აღმოჩნდება, რომ უამრავ ,,უცხო“ ელემენტს შეიცავს. ისინი მილიონობით წლის წინ ჩვენ გენომში ვირუსების მიერ დატოვებული კვალია. ერთ-ერთი ასეთი მოულოდნელი ,,სტუმარია“ გენი, სახელად ERVW-1, ის ჩვენი გენეტიკური კოდის განუყოფელი ნაწილი გახდა. აკოდირებს ცილას სინციტინი-1. ამბავი ორსულობის პერიოდში იწყება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი პლაცენტის აშენებით, თუმცა ზოგჯერ მთავრდება მიელინის გარსის დაზიანებითა და გაფანტული სკლეროზის ჩამოყალიბებით. ე.ი. ვირუსის გენი სიცოცხლეს აშენებს და ანგრევს კიდეც.
გთავაზობთ რესურსს, რომლითაც ბიოლოგიის გაკვეთილზე არა მხოლოდ თეორიული ცოდნის გადაცემას შეძლებთ, არამედ კრიტიკული აზროვნებისა და კვლევითი უნარების განვითარებასაც შეუწყობთ ხელს. სტატია საშუალებას მოგცემთ მოსწავლეებს აჩვენოთ როგორ ურთიერთქმედებს ევოლუცია, გენეტიკა, მედიციანა და ვირუსოლოგია რეალურ ცხოვრებაში. ეს არის ისტორია, რომელიც ადასტურებს, რომ ჩვენი გენომი ცოცხალი და დინამიკური არქივია, სადაც წარსულის მოვლენები მომავალზე ახდენს გავლენას.
მასწავლებელს შეუძლია მოსწავლეებს შესთავაზოს შემდეგი აქტივობები, რაც გაკვეთილს ინტერაქტიულსა და საინტერესოს გახდის:
აქტივობა 1: ქეისის ანალიზი – პრობლემის გადაჭრა
- დავალება: მოსწავლეები დაიყოფიან ჯგუფებად და თითოეული ჯგუფი გააანალიზებს სტატიაში დასმულ კითხვას;
- შედეგი: მოსწავლეები შექმნიან პრეზენტაციას ან პოსტერს, სადაც წარმოადგენენ პასუხს.
აქტივობა 2: დებატები
- სავარაუდო თემა – ,,ენდოგენური რეტროვირუსები – გენომის მავნე ნარჩენები თუ სასარგებლო სტუმრები“.
- შედეგი: მოსწავლეები გაიყოფიან ორ ჯგუფად და თითოეული ჯგუფი განიხილავს ვირუსის გენის როლის არგუმენტებს გენის სასარგებლოდ ან პირიქით; მოსწავლეებში კომუნიკაციისა და არგუმენტირებული მსჯელობის უნარებს გააუმჯობესებს;
აქტივობა 3: ინფოგრაფიკის შექმნა:
- დავალება: მოსწავლეები წყვილებში შექმნიან ინფოგრაფიკს, რომელიც ასახავს სინციტინ-1-ის მოგზაურობას, ვირუსული გენიდან პლაცენტის ჩამოყალიბებამდე და ბოლოს დაავადების განვითარებამდე.
- შედეგი: აქტივობა ხელს შეუწყობს რთული ინფორმაციის მარტივად და გასაგებად გადმოცემას.
აქტივობა 4: კითხვა პასუხი ,,ვირუსოლოგები“
- დავალება: მასწავლებელი მოსწავლეებს შესთავაზებს წარმოიდგინონ თავი ვირუსოლოგად და დასმულ კითხვებს უპასუხონ სამეცნიერო ტერმინების გამოყენებით
- შედეგი: აქტივობა ხელს შეუწყობს ტერმინების დამახსოვრებას და ცნებების გააზრებას;
აქტივობა 5: თავსატეხი – ეს აქტივობა უფრო თამაშს ჰგავს, ხელს შეუწყობს კომუნიკაციასა და თანამშრომლობას;
- ნაბიჯი1: მოსწავლეები დაყავით 2-3 კაციან გუნდებად;
- ნაბიჯი 2: დაწერეთ ლექსიკონის ყველა ტერმინი ცალკ-ცალკე ფურცელზე;
- ნაბიჯი 3: თითოეულ გუნდს მიეცით ბარათები ტერმინებით, ასევე ბარათები ტერმინების განმარტებებით;
- ნაბიჯი 4: გუნდებმა რაც შეიძლება სწრაფად უნდა დააკავშირონ ტერმინი და განმარტება;
- ნაბიჯი 5: იმარჯვებს ერთი გუნდი, რომელიც ყველაზე სწრაფად, უშეცდომოდ დააკავშირებს ტერმინს განმარტებასთან;
- ნაბიჯი 6: თითოეული გუნდი წარადგენს რამდენიმე ტერმინს;
საკითხავი მასალა:
საშვილოსნოში მოულოდნელად აღმოჩენილი გენი
ყველაფერი ძალიან მოულოდნელად დაიწყო – ადამიანის პლაცენტის განვითარების შესწავლისას აღმოაჩინეს გენი, რომელიც მას არ ეკუთვნის. მისი სახელწოდებაა ERVW-1, აღნიშნული გენი აკოდირებს ცილას სინციტინ-1, სინციტინ -1-ი კი უკიდურესად მნიშვნელოვანია პლაცენტის ფუნქციონირებისთვის. მეცნიერები სწორედ იმან განაცვიფრა, რომ ეს გენი ეკუთვნის არა ადამიანის რომელიმე უძველეს წინაპარს, არამედ რეტროვირუსს.
მილიონობით წლის წინ, რეტროვირუსმა პრიმატების ერთ-ერთი წარმომადგენლის უჯრედი დააინფიცირა. სხვა ვირუსებისგან განსხვავებით, რეტროვირუსი შეიცავს ფერმენტ უკუტრანსკრიპტაზას, რომელიც რნმ-ში ჩაწერილ ინფორმაციას გადაწერს დნმ-ში. ფერმენტი ინტეგრაზა კი მიღებულ დნმ-ს მასპინძელი უჯრედის გენომში ჩააშენებს. თუ მასპინძელი უჯრედი სასქესოა, ვირუსი აღარ გამოდის ორგანიზმიდან. ამ ვირუსული ნარჩენების უმეტესობა ცნობილია როგორც ენდოგენური რეტროვირუსები (ERVs), სხვანაირად მათ ჩუმ ნაგავს უწიდებენ, თუმცა ERVW1 სულაც არ არის ,,ნაგავი“. ის აგებს პლაცენტას. ცილა სინციტინ-1, ოდესღაც ვირუსის ცილოვანი გარსის ნაწილი იყო, ახლა კი ემბრიონის უჯრედებს აერთიანებს და წარმოქმნის სინციტიოტროფობლასტს. ეს უკანასკნელი პლაცენტის ერთ-ერთი შრეა, რომელიც უზრუნველყოფს დედის ორგანიზმიდან საკვების გადასვლას, იცავს ემბრიონს, ,,ამშვიდებს“ დედის იმუნურ სისტემას, რომ არ მოხდეს ჩანასახის განადგურება. სინციტინ-1-ის გარეშე ადამიანის სიცოცხლე შეუძლებელი იქნებოდა.
სხვა ძუძუმწოვრებს სინციტინ-1 არ აქვთ, მაგალითად კატებს, კურდღლებს და ძაღლებს ამავე ფუნქციის შესასრულებლად სხვა ვირუსული გენები აქვთ, რომელიც მათთვის დამახასიათებელ ცილას ასინთეზებენ. ისინი ადრეულ პერიოდში სხვადასხვა ვირუსით დაინფიცირებისას შეიძინეს, მაგალითად თაგვებს აქვთ სინციტინი – A, ის სხვა რეტროვირუსისგან მიიღეს.
ის ფაქტი, რომ ძუძუმწოვრების სხვადასხვა ჯგუფს ერთი და იგივე ცილის სხვადასხვა ვარიანტი აქვთ, კონვერგენტულ ევოლუციას ადასტურებს. კონვერგენცია ნიშანთვისებების დამთხვევაა.
როცა წარსული უკან ბრუნდება
ეს ამბავი ორსულობის პერიოდით არ დამთავრებულა. მკვლევრებმა სინციტინ-1 ასევე აღმოაჩინეს გაფანტული სკლეროზით დაავადებული ადამიანების ტვინში. გაფანტული სკლეროზი მძიმე აუტოიმუნური დაავადებაა, ადამიანის სისტემა შეცდომით საკუთარ მიელინის გარსს ებრძვის. მიელინის ცხიმოვანი გარსის ფუნქცია ნეირონების ერთმანეთისგან იზოლირებაა. მისი დაზიანებისას ფერხდება ნერვული იმპულსის გავრცელება, ირღვევა უჯრედებს შორის კომუნიკაცია, საბოლოოდ ვითარდება კუნთების სისუსტე, მხედველობის დარღვევა და დასწავლის პროცესების შეფერხება.
გაფანტული სკლეროზით დაავადებული პაციენტების ტვინის ქსოვილში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ სინციტინ-1 განსაკუთრებულად აქტიურია ასტროციტებში, ეს ცილა იწვევს ანთებით პროცესს და იმუნური რეაქციები აქტიურდება, საბოლოოდ თავისუფლდება მოლეკულები, რომლებიც მიელინის გამომუშავებაზე პასუხისმგებელ ოლიგოდენდროციტებს აზიანებს. ლაბორატორიულ კვლევებში ტვინის უჯრედებში სინციტინ1-ის შეტანას იგივე დაზიანების გამოწვევა შეუძლია.
ეპშტენ-ბარის ვირუსი
ერთი კითხვა პასუხისმგებელი რჩება. რატომ აქტიურდება სინციტინ-1 ტვინში? ERVW-1 გენი ჩვეულებრივ სიტუაციაში ზრდასრულ ქსოვილში სრულიად გამორთულია. კითხვაზე პასუხი შესაძლოა სხვა ვირუსებში იმალებოდეს. კერძოდ, ეპშტენ-ბარის ვირუსში. ის იმდენად გავრცელებულია, დედამიწაზე თითქმის ყველა ადამიანის სიმპტომების გარეშე მისი მატარებელია. გაფანტული სკლეროზის მქონე თითქმის ყველა პაციენტს გადატანილი აქვს აღნიშნული ვირუსით გამოწვეული ინფექცია. ბოლო კვლევებით კი დადასტურებულია ეპშტენ-ბარის ვირუსის როლი გაფანტული სკლეროზის განვითარებაში.
სავარაუდო შეკითხვები:
- რა განსაკუთრებული ფუნქცია აქვს სინციტინ -1-ს?
- საიდან მოხვდა სინციტინი ადამიანის პლაცენტაში?
- რას ნიშნავს უკუტრანსკრიპცია? კიდევ რომელ ვირუსს აქვს მისი წარმართვის უნარი?
- რა არის ინტეგრაზა? რა ფუნქციას ასრულებს ის?
- ERV განიხილება როგორც ,,ჩუმი ნაგავი“. რას ნიშნავს ეს?
- რა არის კონვერგენტული ევოლუცია? დაასახელე სხვა მაგალითებიც;
- ახსენი, როგორ ხდება რეტროვირუსის შესაბამისი გენი ადამიანის გენომის მუდმივი ნაწილი?
- აღწერე სინციტინ-1-ის როლი ადამიანის განვითარებაში;
- აღწერე, როგორ შეუძლია სინციტინ-1-ის არასწორ დროს აქტივაციას, გაფანტული სკლეროზის ჩამოყალიბება;
- ახსენი ეპშტენ-ბარის ვირუსის როლი სინციტინ-1-ის რეაქტივაციაში;
- შეაჯამე, როგორ წარმოაჩენს აღნიშნული ქეისი კავშირს ევოლუციას, ვირუსებსა და ადამიანის ჯანმრთელობას შორის.
ქეისის ლექსიკონი:
გენეტიკა და მოლეკულური ბიოლოგია:
- გენი
- ცილა
- დნმ
- რნმ
ჯანმრთელობა და დაავადებები
- გაფანტული სკლეროზი
- აუტოიმუნური დაავადება
- ასტროციტი
- ოლიგოდენდროციტი
- მიელინის გარსი
ვირუსოლოგია და რეტროვირუსები
- რეტროვირუსი
- ენდოგენური რეტროვირუსი
- ERVW-1
- სინციტინი-1
- უკუტრანსკრიპტაზა
- ინტეგრაზა
იმუნოლოგია და პათოლოგია
- იმუნური პასუხი
- ანთება
- ეპშტენ ბარის ვირუსი
ემბრიოლოგია
- სინციტიოტროფობლასტი
- პლაცენტა
- ემბრიონული განვითარება
- კონვერგენტული ევოლუცია
ჩემი აზრით წერილი რამდენიმე მიზეზის გამოა საინტერესო მოსწავლეებისთვის:
- მოულოდნელობა – სტატიის მთავარი იდეა – ჩვენს გენომში ვირუსული გენი ბინადრობს და ის სასიცოცხლო ფუნქციას ასრულებს – ძალიან მოულოდნელი და შთამბეჭდავია. ის არღვევს სტერეოტიპს, რომ ვირუსები მხოლოდ მავნეა, და აჩვენებს თუ რამდენად კომპლექსურია ევოლუციური პროცესები. მოსწავლეებს აინტერესებთ ისტორიები, რომელიც მათთვის ნაცნობ ფაქტებს ეჭვქვეშ აყენებს;
- კავშირი რეალურ ცხოვრებასთან – დავალებებში არა მხოლოდ თეორიულ ცნებებზეა საუბარი, არამედ აკავშირებს მათ რეალურ დაავადებასთან – გაფანტულ სკლეროზთან. ეს კავშირი აჩვენებს ბიოლოგიის სწავლის მნიშვნელობას ჯანმრთელობის პრობლემების გააზრებაში;
- მრავალი დისციპლინის ერთიანობა – დავალება აერთიანებს გენეტიკას, ევოლუციას, იმუნოლოგიასა და ემბრიოლოგიას.
- დროში მოგზაურობის ფორმატი –ქეისი მოგვითხრობს გენის ,,ორმაგ ისტორიას“ – როგორ წარმოიშვა, როგორ გახდა შეუცვლელი და როგორ გადაიქცა პოტენციურ საფრთხედ. ამბავი დრამატული და დამაინტრიგებელია, რაც იპყრობს მოსწავლეების ყურადღებას. სამეცნიერო ფაქტებს მოთხრობის სახით აწვდის დათეორიას აკავშირებს რეალობასთან. ეს კი ასახავს რამდენად გასაოცარი და მოულოდნელია ბიოლოგია.
წყარო: https://www.biologycorner.com/2025/07/12/case-study-the-placenta-ms-and-a-viral-past/
