2-mavzu. Biotexnologiyada gen muhandisligi Reja

2.1. Transpozonlar
Transpozonlarning kashf etilishi genetik muhandislikning rivojlanishida muhim ahamiyatga ega bo’ldi.
Ko’chib yuruvchi genetik elementlar-transpozonlarni o’simlik organizmida AqSH olimasi Barbara Mak Klintok, mikroorganizmlarda AQSH olimi Axmad Buxoriy va hasharotlarda Rossiya olimi Georgiy Georgiev kashf etgan.
Ko’chib yuruvchi genetik elementlar ayni vaqtda transpozision elementlar yoki transpozonlar deb ham ataladi. Transpozonlar xilma-xil strukturaga ega bo’lsalar-da, barcha transpozon molekulalarining ikki chetida maxsus nukleotidlar izchilligi, markaziy qismda esa DNK molekulasining belgilangan joyida "yopishqoq" uchlar hosil qilib notekis kesuvchi transpozaza fermentini sintez qiluvchi gen mavjuddir.
Transpozaza fermenti hujayradagi DNK molekulasini " yopishqoq" uchlar hosil qilib kesadi va ayni paytda transpozon uchlariga qovushtiradi. Hosil bo’lgan xromosoma DNKsi va transpozon DNKsidan iborat qovushma hujayra DNK bo’laklarini bog’lovchi ferment ligaza ta’sirida o’zaro bog’lanadi. Transpozonlarning hujayra DNKsiga integrasiyasi quyidagicha amalga oshadi.
Transpozonlar xromosomada o’z o’rnini o’zgartirganda irsiyat ham o’zgaradi. Odatda yashash muhiti keskin o’zgarganda transpozonlarning ko’chib yurishi ortadi. Shu sababdan ko’chib yuruvchi genetik elementlar ishtirokida gen muhandisligiga asoslangan ko’pgina biotexnologik jarayonlar yaratilgan.


Gen muhandisligida qo’llaniladigan plazmid va fag vektorlar, restriktazalar

Bakteriya va tuban eukariot organizmlar hujayralarida asosiy xromosomadan tashqari, kichik o’lchamga ega bo’lgan halqasimon yoki chiziqsimon strukturaga ega bo’lgan qo’shimcha xromasomalar mavjuddir bu mini-xromosomalar plazmidlar deb ataladi. Plazmid DNKasi ko’pi bilan 3-10 tagacha genlarni o’zida saqlaydi. Bu genlar, asosan antibiotik yoki zaharli toksinlarni parchalovchi fermentlarni sinteziga javobgardir. Shu tufayli plazmidlar bakteriya, achitqi va zamburug’larning antibiotik va zaharli toksinlarga chidamliligini ta’minlaydi.

Plazmidning antibiotik parchalovchi genlari bir plazmiddan ikkinchisiga transpozonlar bilan birikkan holatda ham ko’chib o’ta oladi. Bu molekulyar jarayon kasal chaqiruvchi mikroblarning antibiotiklarga chidamliligini nihoyatda oshiradi. Plazmidalar o’z xususiyatiga ko’ra ikkiga bo’linadi.
Birinchisi transpozon yoki bakteriofag irsiy molekulasi kabi hujayra asosiy xromosomasining maxsus DNK izchilligini kesib, rekombinatsiya bo’la oladigan plazmidlar.
Bunday rekombinatsiyalanuvchi plazmidlar transmissibl, ya’ni nasldan-naslga o’tuvchi plazmidlar deb ataladi.
Transmissibl plazmid asosiy xromosomaga birikkandan keyin o’z mustaqilligini yo’qotadi. Asosiy xromosomadan mustaqil ravishda o’z-o’zini replikatsiya qila olmaydi. Ayni paytda bunday plazmidlarda joylashagan genlar asosiy xromosomada o’z faoliyatini bajaradi. Hujayra bo’linganda rekombinatsiyalanuvchi plazmid genlari asosiy xromosoma genlari birikkan holda nasldan-naslga beriladi. Ikkinchi toifa plazmidlar avtonom holda replikatsiyalanuvchi plazmidlar deb ataladi.