1 transgen mikroorganizmlar va o'simliklar: qabul qilish usullari va ularning inson hayotidagi o'rni

GM mikroorganizmlarini olish usullari
Qanday qilib odam mikroorganizmlarni
ushbu moddalarning barchasini ishlashga o'rgata oldi? Ma'lumki,
organizmlarning ma'lum biomolekulalarni, birinchi navbatda oqsillarni sintez qilish qobiliyati
ularning genomida kodlangan. Shuning uchun boshqa
organizmdan olingan kerakli genni oddiy sharoitda o'sishi va juda tez ko'payishi mumkin bo'lgan bakteriyaga "qo'shish" 
kifoya
. Ammo
genomik DNKni to'g'ridan-to'g'ri bakteriyalarga o'tkazishga urinishlar qarama-qarshi natijalarga olib keldi.
Faqat 70-yillarda
vektorli transformatsiya deb ataladigan takrorlanadigan natijalar olindi. Ushbu Subho-
da vektorli molekulalardan foydalanishga asoslangan-DNK,
ularda joylashgan genlarni hujayraga o'tkazishga qodir, bu erda bu molekulalar
avtonom ravishda yoki genom bilan integratsiyalashgandan keyin ko'payadi. Ushbu ekspozitsiyalarda
individual genlarni olish usullari
, ularni klonlash orqali kerakli miqdorda olish usullari, ya'ni
bakterial hujayralarda cheksiz ko'payish usullari ham hal qiluvchi rol o'ynadi.
Genetik muhandislikning barcha yutuqlari
bakteriyalar genomining tuzilish xususiyatlaridan biriga asoslanadi-ularning xromosomadan kichik,
shaxsiy, plazmidlar deb ataladigan dumaloq DNK molekulalarining mavjudligi.
Plazmidlar tabiatda keng tarqalgan va
ko'plab prokaryotik organizmlarda, shuningdek quyi eukaryotlarda-xamirturushlarda uchraydi

---

. Plazmidlarning muhim xususiyati ularning
mezbon hujayraning DNKsi bilan ko'payish (ko'payish) qobiliyatidir va shuning uchun keyinchalik
ular hujayra ichidagi parazitlar yoki simbiontlar hisoblanadi.
Xost hujayralari oddiy mo'ylovlarda omon qolish uchun plazmidlarga muhtoj emas
, lekin ko'pincha plazmidlar ularga bir qator maxsus xususiyatlarni beradi. Plazmidlar
bakteriyalarga jinsiy ko'payish qobiliyatini (F-omil), antibiotiklar
va dezinfektsiyalash vositalariga (R-omil),
ba'zi murakkab organik moddalarni, masalan
, uglevodorodlarni assimilyatsiya qilish qobiliyatini beradi.
9
Genetik muhandislikning rivojlanishiga olib kelgan tadqiqotlarning asosiy qismi
mikrobiologlarning klassik inshooti – Escherichia 
coli-da o'tkazildi. Maxsus fermentlar yordamida –
cheklash endonukleazlari yoki cheklash, ba'zi bir
marker genini olib yuradigan plazmid, masalan, ma'lum bir antibiotikga qarshilik geni
, qat'iy belgilangan joyda kesiladi va har ikki tomonda
bir nechta (birdan beshgacha) juft bo'lmagan asoslar hosil bo'ladi-"yopishqoq
otlar". Xuddi shu cheklovlardan foydalanib
, kerakli genni, masalan, inson insuli-na genini olib yuradigan organ-pastki donor genomining bir qismi olinadi
. So'nggi paytlarda donor DNK ko'pincha
kerakli genning messenjer RNK (cdnk) bilan o'zaro transkripsiya orqali olingan DNK molekulasiga"yopishqoq uchlarini"
"tikish"
orqali ishlab chiqariladi. 
Bu erda asosiy rolni retroviruslarda birinchi marta kashf etilgan teskari transkriptaza fermenti yoki revertaza o'ynaydi
(masalan, OIV va zararli neoplazmalarning ba'zi patogenlari-
onkoviruslar). Bundan
tashqari, "yopishqoq uchlari" ning juftlanmagan asoslarining iltifotli o'zaro ta'siri tufayli
kerakli gen plazmidga kiritiladi va yangi rekombi-Nant
(gibrid) DNK hosil bo'ladi. DNK ligaza fermenti jarayonni yakunlaydi, bu DNK
zanjirlaridagi yoriqlarni kovalent ravishda tikadi.
Keyingi bosqich-rekombinant plazmidni bakteriyaga o'tkazish.
Bunday jarayon – begona DNKni bakterial hujayraga kiritish-
transformatsiya deb ataladi va DNK molekulasi vektordir. Bu hodisa
ba'zan tabiatda uchraydi, bu transformatsiya
tabiiy biologik jarayon ekanligini ko'rsatadi. Tabiiy sharoitda transfor
-matsiya pnevmoniyaning qo'zg'atuvchisi
Diplococcus pneumonia va Bacillus subtilis kabi bakteriyalarda uchraydi. Trans
shakllanishining zaruriy sharti bakteriyalar tomonidan maxsus kompetentsiya oqsilining sintezi
bo'lib, u faqat mikroorganizmlar koloniyasining faol o'sishi paytida sodir bo'ladi.
O'zgartirilgan plazmidlarga ega bakteriyalarni tanlash oson: ular
qarshilik geni plazmidda mavjud bo'lgan antibiotik ishtirokida o'sishga
moyil.
Vektor molekulalarini qurishning yana bir usuli bakte-riofaglardan foydalanadi –
bu faqat bakteriyalarni yuqtiradigan viruslarning maxsus guruhi.
Bakteriofag eng keng qo'llanilgan
λ
. 
Ushbu virus genomining o'rta qismi muhim funktsiyalarni o'z ichiga olmaydi va
DNKning begona qismiga ta'sir qilishi mumkin. Hozirgi vaqtda
turli xil plazmidlar va bakteriofaglar asosida yaratilgan juda ko'p vektorlar mavjud
.

---

10
Zamburug'lar, protis-siz, o'simliklar va hayvonlarni o'z ichiga olgan eukaryotik mikroorganizmlarni genetik 
modifikatsiyadan o'tkazish ancha qiyin
. 
Saccharomyces cerevisiae novvoy xamirturushlari biotexnologiya sanoati uchun ham, genetik tadqiqotlar uchun ham 
katta ahamiyatga ega
. Bakteriyalar singari, ular ham
plazmidlarga ega, ammo ularni vektor sifatida ishlatish ko'pincha
unchalik samarali emas. Shuning uchun barqaror transformant paydo bo'lishi uchun
ketma-ket ikkita hodisa zarur:
rekombinant DNKning hujayraga kirib borishi va uning xromosoma
DNKsiga qo'shilishi. Ushbu usul integral transformatsiya deb ataladi. Dahl-
neshemda xamirturushda genetik muhandislik dizayni
tsentromerlar bilan dumaloq plazmidlarni yaratish yo'lidan bordi,bu DNKning maxsus qismlari
bo'linish shpindel oqsillari bilan bog'lanishni va shuning
uchun mitoz paytida bunday plazmidlarning ikki hujayra o'rtasida bir tekis taqsimlanishini ta'minlaydi
. Ushbu yondashuvning rivojlanishi
tsentromerik qismdan tashqari
, uchlarida telomerlar, soch tolasi shaklida egilgan va replikatorlar-DNK replikatsiyasining boshlanish joylarini o'z ichiga 
olgan butun murakkab mini-xromosomalarning yaratilishiga olib keldi
. Bunday mini-xromosomalar bir vaqtning
o'zida bir nechta foydali genlarni o'z ichiga
olishi mumkin, bu esa kerakli biotexnologik mahsulotlarni ishlab chiqarishni ta'minlaydi.

---