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

O'simliklarning genetik muhandisligi
Hozirgi vaqtda transgen qishloq xo'jaligi ekinlari
, birinchi navbatda soya, makkajo'xori va paxta, faqat AQShda
200 million akrdan ortiq maydonni egallaydi. 1997 yilga kelib, dunyoning 30 mamlakatida
40 dan ortiq turli xil o'simlik turlarining yangi navlarini 3 mingdan ortiq dala sinovlari
o'tkazildi.
O'simliklarning genetik muhandisligining rasmiy tug'ilgan sanasi
1982 yil deb hisoblanadi, bu yil dunyodagi birinchi
kimyoviy o'simlik sanbin olingan. Bu shunday nomlangan, chunki
faseo-Lin dukkaklilarining zaxira oqsili geni
(ingliz tilida, sunflower + been \ u003d sunbeen) kungaboqar genomiga sun'iy ravishda ko'chirilgan. 
Keyingi 20 yil ichida genetik modifikatsiyalangan o'simliklarning assortimenti
, birinchi navbatda, dikotlar sinfi orasida sezilarli darajada oshdi, garchi
yaqinda olimlar monokotlar
(bug'doy, guruch, makkajo'xori, banan) uchun "kalitni topdilar".
11
Shakl: 1. Soddalashtirilgan qabul qilish sxemasi
genetik modifikatsiyalangan mikroorganizm
12
Transgen o'simliklarni olish
Transgen o'simliklar bilan olib borilgan barcha ishlar
an'anaviy selektsiya usullarini tubdan o'zgartirishga qaratilgan – kerakli belgilar to'g'ridan-
to'g'ri o'simlikka kerakli genlarni kiritish orqali
olinadi-turli xil chiziqlarni kesib o'tish uchun yuz yillik ish. 
Ushbu yondashuvning murakkabligi shundaki, bakteriyalar va xamirturushlardan farqli o'laroq,
o'simliklar, hayvonlar singari, ko'p hujayrali organizmlardir. 
Mahsulotni olish uchun kerakli gen organning har bir hujayrasida bo'lishi kerak
, uni amalga oshirish juda qiyin. Shu nuqtai nazardan, o'simliklar
hayvonlarga nisbatan bitta muhim afzalliklarga ega: ularning
urug'lar va o'simliklar ishlab chiqarishga qodir bo'lgan normal hosil bo'lgan farqlanmagan somatik to'qimalardan in vitro 
to'liq regenetsiyasi
mumkin. Totipotentlik bilan ajralib turadigan bu xususiyat
genotipini mikroor-ganizmlarga o'xshash tarzda o'zgartirish mumkin bo'lgan yagona hujayralardan
yangi xususiyatlarga ega bo'lgan butun o'simlikni olish uchun noyob imkoniyat beradi. Vazifa
kerakli genni ajratilgan kambi hujayralariga o'tkazish uchun mos vektorning orqasida qoldi
.
Tabiatning o'zi tadqiqotchilarga yordam berdi. Hatto qadimgi yunonlar ham
toj Gall deb nomlangan hodisani bilishgan. Ta'sirlangan o'simliklarda
toj o't hujayralari cheksiz
ko'payish qobiliyatiga ega bo'lib, farqlanmagan holda qoladi. Bunday hujayralar
hayvonlarning saraton hujayralariga juda o'xshash xususiyatlarga ega. Ammo faqat XX
asrda olimlar ushbu hodisaning sababini aniqlashga va o'rganishga muvaffaq
bo'lishdi. Aybdor tuproq bakteriyalaridan biri –Agrobacterium
tumefaciens edi. Bunday bakteriya, boshqalar singari,
plazmidlarni o'z ichiga oladi. Ulardan biri ti-plazmid deb nomlangan (inglizcha
"o'simtani qo'zg'atuvchi" qisqartmasidan) va
zararlangan o'simlik hujayralari uchun o'simta agenti bo'lib chiqdi.
Ti-plazmid bir nechta funktsional jihatdan har xil DNK birikmalaridan iborat
. Eng muhim rolni t-DNK
mintaqasi o'ynaydi, u yuqtirilgan o'simlik hujayrasiga tashiladi va uning xromosomasiga kiritiladi. U erda
Fitohormonlar va opinlarni sintez qilish uchun genlar mavjud. Fitohormonlar auksin va
sitikinin o'simta o'simlik hujayralarining differentsiatsiyasini inhibe
qiladi va ularni bo'linish holatiga o'tkazadi va opinlar bakteriya
tomonidan uglerod, azot va energiya manbai sifatida ishlatiladi. Ti plazmididagi DNKning

---

bo hqa joylari tra-
bakteriyalar konyugat iya ini bo hqaruvchi genlar lokalizatsiya qilingan mintaqa va ori-mah ulotlari bir marta 
ta'minlaydigan mintaqa.
13
bakterial hujayrada plazmidning ko'payishi. DNKning yana bir muhim joyi
vir mintaqasi deb ataladi; u
t-DNKni o'simlik hujayrasiga o'tkazish va uni xromosomaga kiritish uchun mas'ul bo'lgan genlarni o'z ichiga oladi.
Agrobakteriyalarning ba'zi ikki pallali o'simliklari yuqtirilganda
quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi: tuproqda mo'l-
ko'l topilgan agrobakteriyalar o'simlikning poyasi bilan, ko'pincha
ildiz mintaqasida aloqa qiladi. 
Agar o'simtada yaralar yoki hujayralarning tashqi qatlamiga zarar yetsa, infektsiya va o'simtaning o'zgarishi ehtimoli 
sezilarli darajada oshadi
. Bakteriyalar o'simlik to'qimalariga unib
chiqadi, hujayralarga kirmasdan hujayralararo bo'shliqda yashaydi va ko'payadi. Keyinchalik
, transformatsiya jarayoni sodir
bo'ladi, uni necha bosqichga bo'lish mumkin: bakteriyaning o'simlik hujayrasi devoriga birikishi
, t-DNKning hujayra ichiga kirib borishi, t-DNKning o'simlik genomiga qo'shilishi va
plazmid genlarining ifodasi. Agar mezbon o'sishi kasal yoki hayotga yaroqsiz bo'lib chiqsa, T-DNK uzatilishi sodir
bo'lmaydi. Agar egasi
sog'lom organizm bo'lib chiqsa, T-DNK uzatilishi taxminan
30 daqiqada sodir bo'ladi. Xromosomaga kiritilgandan so'ng, T-DNK o'simlik genosining bir qismiga aylanadi
va uning genlari faol ravishda transkripsiya qilinadi. Hujayra
saraton xususiyatlarini oladi va o'simta – toj o'tining o'sishi sodir bo'ladi. Bakte-
rii o'zgartirilgan hujayralarni
azot, uglerod va energiya manbai bo'lgan opin ishlab chiqarish zavodi sifatida ishlatadi.
Shunday qilib, agrobakteriyalar genetik muhandislik
metosini odamlardan ancha oldin o'rgangan. Ti
plazmidi o'simlik hujayralariga begona genlarni kiritish uchun ideal tabiiy vektor ekanligini isbotladi. 
Ti-plazmiddan foydalanishga asoslangan usullardan foydalanishning quyidagi afzalliklarini ham ta'kidlash kerak
. Birinchidan, Agrobakteriyalarning mezbon o'simliklari doirasi
juda keng, shu jumladan deyarli barcha dikotli o'simliklar. 
Keyinchalik olimlar ko'plab monokotlarni,
asosan donlarni yuqtirishga muvaffaq bo'lishdi. Ikkinchidan, o'simlik genomiga kiritilgan T-DNK
Mendel qonunlariga ko'ra oddiy dominant xususiyat sifatida meros bo'lib o'tadi va chu-
gerod genlari o'zlarining tartibga soluvchi hududlariga ega. 
Ti-plazmidni tijorat maqsadlarida ishlatish uchun faqat" ozgina " takomillashtirish kerak
. Umuman olganda, ti-plazmidga asoslangan vektor tizimi
quyidagi bo'limlarni o'z ichiga olishi kerak: 1)
rekombinant DNKni xromosomaga o'tkazish va integratsiya qilish uchun zarur bo'lgan vir mintaqasi gen kompleksi
; 2) o'simlik polimerazalari tomonidan begona genlarni tanib olish tizimi
-T-DNKda bunday promotor mavjud; 3) selektsiya uchun zarur bo'lgan marker
o'zgartirilgan hujayralar; 4) noyob cheklash joylari, zarur
14
dizaynga kerakli genlarni kiritish uchun Mye. Bundan
tashqari, o'simta shakllanishiga olib keladigan genlarning etishmasligi zarur.
Ko'pincha, bunday genetik muhandislik dizaynini yaratish uchun
quyidagi yondashuv qo'llaniladi. T-DNK segmenti
cheklashlar yordamida Ti-plazmiddan kesiladi va standart