Biotexnologiya

O'simliklar va hayvonlarda. gen injenerligi
O'simlik hujayralariga genlar turli usul bilan kiritiladi: ikki pallali o'simliklar uchun tabiiy vektor, ya'ni agrobakteriyalar plaz-midasidan foydalaniladi; bir pallali o'simliklar uchun ham ushbu usuldan foydalaniladi, lekin bu usul biroz qiyinchiliklar tug'diradi.

Agrobakteriyalarga nisbatan chidamli bo'lgan o'simliklarda esa genlar bevosita fizik yo'l bilan kiritiladi. Bular mikrozarrachalar bilan «hujum» qilish yoki ballastik metod; elektroporatsiya, polieti-lenglikol bilan ishlov berish; DNKni liposoma tarkibiga o'tkazish va boshqalar.

Eng qulay metod mikrozarrachalar bilan «hujum» qilish metodi hisoblanadi. Yuqori tezlikda zarrachalar yadroga bcvosita kirib. transformatsiya samaradorligini oshiradi. Shu usul bilan DN Kga ega bo'lgan hujayraning boshqa organellalari — xloroplastlar va mitoxondriyalarai ham transformatsiyalash mumkin.

Oxirgi vaqtlarda kombinatsiyalangan transformatsiya metodi — agrohstik metod ham yaratilib, amalda qo'llamlmoqda. Bunda begona DNKto'qimagabiror-birfizikyo'l, masalan, ballistik yo'l bilan kiritiladi. Kiritilayotgan DNK da t-DNK vektor va marker geni, hamda virulentlikning agrobakterial geni bo'lishi kerak. O'simlik hujayrasida virulentlik genining vaqtinchalik ekspressiyasi oqsillar sinteziga olib keladi. Bu oqsillar plazmidadan t-DNKni to'g'ri kesib, uni agrobakterial transformatsiyadagi singari xo'jayin genomiga joylashtiradi. So'ng in vitro da tarkibida hujayralarning ko'payishi uchun zarur bo'lgan fitogormonli oziqa muhitiga ekiladi. Oziqa muhitida, odatda, transgen o'simliklar chidamlilikka erishishi uchun selektiv marker bo'lishi kerak.

Regeneratsiya ko'proq kallus bosqichidan so'ng ro'y beradi. So'ngra muhit to'g'ri lanlay olinsa, organogenez boshlanadi. Unib chiqqan kurtaklar ildiz berishi uchun boshqa muhitga o'tkaziladi.

Transgen o'simliklarga genetik materiallarning ekspressiyasi
Olimlar o'simlik hujayrasiga begona genkrni kiritish bo'yicha olib borgan tadqiqotlarida yangi hodisalarga guvoh bo'lganlar. Aniqlanishicha, bir tajribaning o'zida bir xil DNK konstruksiyasi bilan transformatsiyalangan transgen klonlar kiritilayotgan gen ekspressiyasi bo'yicha bir-biridan farqlanar ekanlar. Ekspressiya darajasi ko'pgina omillarga bog'liq bo'lib, u ayniqsa kiritilayotgan germing yadro xromatinining qaysi qismiga tushishiga bogiiq ekan. Bundan tashqari, yadro genomiga DNK konstruksiyalanganda bir qancha o'zgarishlarga uchraydi (duplikatsiya, inversiya va b.) va bu ekspressiyaning pasayishiga olib keladi. Yana aniqlanishicha, qo'llanilayotgan transformatsiya protseduralari xo'jayin genomi uchun ham befarq emasdir.

Birinchidan, transgenning joylashishi qaysidir xo'jayin genining birlamchi strukturasini buzishi bilan birgalikda uni inaktivatsiya-laydi.

ikkinchidan, o'simlik genomiga genlar agrobakterial yoki fizik o'tkazilganda, turli ko'rinishdagi qayta tuzilishlar, hatto xromosoma fragmentlarining translokatsiyasigacha kabi tuzilishlar kuzatiladi. Bularning barchasi o'simlik genomining normal faoliyat ko'rsati-shini ofzgartiradi.

O'simlikka kerakli genni tutuvchi Ti-plazmida ketma-ketligini kiritishning 2 xil metodi yaratilgan.

1-metod - «oraliq vektorlar» metodi (kointegrativ vektorlar) pBR 322 ichak tayoqchasidan foydalanishga asoslangan (51 -rasm).

Ti-plazmidadan t-DNK restriktazalar yordamida kesiladi va E. coli da klonlash uchun pBR 322 plazmidasiga joylashtiriladi. t-DNK plazmidali bakteriyalar ko'paytiriladi va plazmida ajratib olinadi. So'ngra klonlangan t-DNKga restriktaza yordamida kerakli gen joylashtiriladi. Hosil bo'lgan t-DNKli rekombinant molekula yana bir bor katta miqdorda ko'paytiriladi, ya'ni ichak tayoqchasida klonlanadi. Shundan keyin konyugatsiya yordamida to'liqTi-plaz-nridani tashuvchi agrobakteriya hujayrasiga kiritiladi.

Ikkinchi metod binar (qo'sh) vektorlar tizimini yaratishga asoslangan.

Oxirgi tadqiqotlardan malum boiishicha, zararlash va trans-formatsiya uchun yaxlit Ti-plazmida kerak emas, balki t-DNK ning chekka uchastkasi va Ti-plazmidaning virulentlikka javobgar bir uchastkasining o'zi yetarlidir. Bu ikkala uchastka bir plazmidada bo'lishi ham shart emas. Agar agrobakteriyada bir segmentli Ti-plazmida va t-DNKli boshqa plazmida bo'lsa, bu bakteriyalar o'simiik hujayrasini transformatsiyalashi mumkin. Bunday holda istalgan gen joylashtirilgan t-DNK o'simiik genomi bilan integ-ratsiya'lanadi. Buning uchun bakteriya hujayralarida gomologik rekombinatsiya sodir bo'lishi kerak emas. Begona geniar ekspres-siyasi uchun T-DNKning maxsus promotorL masalan, nopalin-sintetaza promotori kerak bo'ladi.

O'simiik hujayrasiga konstruksiyalangan Ti-plazmidani kiritish-ning bir nechta metodlari bor. Bulardan eng oddiy tabiiy usul -Pp-restriktaza yordamida parchalanish — konstruksiyalangan shtammlarni o'simlikning zararlangan qismiga kiritishdir.

Boshqa metod — protoplastlarni agrobakteriyalar bilan kokul-tivatsiyalash yo'li bilan transformatsiyalash. Agrobakteriyalar yangi ajratib olingan yoki bir kunlik protoplastlarga qo'shilsa, bakteriyalar birlashmaydi ham, transformatsiyalanmaydi ham. Transformatsiya lash uchun 3 kunlik protoplastlarda hujayra devori qaytadan hosil bo'lgan bo'lishi kerak. Bu hoi hujayra devorini hosil qiluvchi va bakteriyalarni birlashtiruvchi ingibitorlarni qo'shish bilan isbot-langan. Kokultivasiyalash davri (bu davrda protoplastlar agro-bakteriyalar bilan agregatsiyalanadi), ya'ni bir sutkadan ortiq vaqt-dan so'ng birlashmagan bakteriyalar qayta yuvish bilan olib tash-lanadi. So'ng o'simlik hujayralari gormonlar qo'shilgan muhitda o'stiriladi. 3—4 haftadan so'ng koloniyalar gormonsiz muhitga o't-kaziladi. Bu muhitda faqatgina transformatsiyalangan hujayra-larning koloniyalari o'sadi.

Shunday usul bilan tamaki va petuninning transformatsiya­langan o'simlik-regenerantlari olingan.

Oxirgi 15—20 yil mobaynida tashqi bozorda yangi xususiyatlarga ega bo'lgan transgen o'simliklar chiqa boshladi. 1996-yili AQSHda transgen o'simliklar egallagan maydon 3 mln akrni tashkil qilgan bo'lsa, 2002-yilga kehb bu maydon 80 mln akrga yetdi. Asosiy transgen o'simliklar: jo'xori, soya, gerbitsid va hasharotlarga chidamli g'o'za navlaridir.

Kundan-kunga ahoh soni ortib borayotgani sababli insoniyat oldida muhim bir muammo — oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarish masalasi turibdi. Yana bir muammo — bu, tibbiy davo-lashdir. Bu muammolarni transgen o'simliklar yaratish orqali hal qilish mumkin.

Gen injenerligi yordamida qishloq xo'jaligi uchun quyidagi o'simliklar yaratish uchun takliflar kiritilgan.

Hashorotlarga chidamli о 'simlikldmi yaratish. Ularni yaratish uchun o'simliklaming genomiga Bacillus thuringiensis dan (bu mikroorganizm hasharotiar organizmida rivojlanib tangaqanotli-larda kasallik keltirib chiqaradi, odamlarga ta'sir qilmaydi) ajratib olingan toksin gent kiritiladi. Toksinni sintez qiladigan o'simUklar ayrim zararkunandalarga nisbatan chidamli bo'ladi. Bularning bari dalalarda pestitsidlarni ishlatishni va atrof-muhit ifloslanishini kamaytiradi.

Oziq-ovqat mahsulotlarining sifalini yaxshilash. Ma'lumki, qishloq xo'jaligi ekinlarining hammasining tarkibida ham almash-maydigan aminokislotalar va vitaminlar yetarli miqdorda bo'lmaydi. Bularning o'rnini to'ldirish uchun o'simliklarga vitamin yoki aminokislotalami sintezlaydigan genJar kiritiladi. Hozirda tarkibida karatinoid ko'p bo'lgan transgen gumch va oqsilga boy soya o'simligi olingan.

Tovar sifatini yaxshilash. Gullarga pigment sintezlovchi genlar kiritilib ajoyib rangli gullar yoki oqsillarai fiuoressensiyalovchi genlarni kiritib qorong'ida nur beruvchi dekorativ o'simliklar olingan.

Gerbitsidlarga chidamli о 'simliklarni yaratish.

О 'stmliklarning chidamliligini oshirish. Ma'lumki, ayrim baliq va hasharotiar gidrofil oqsillar ajratadi. Bu oqsillar geni issiqsevar o'simliklami sovuqqa chidamli qilish uchun ularga kiritiladi.
Hayvonlar gen injenerligi
Gen injenerligi metodlarining yaratilishiga qadar, 2 ta somatik hujayralarni qo'shish yo'li bilan genlar ko'chirilgan. Agar hujay-ralarning 2 ta qatorini birgalikda polietilengilikol yoki inaktivatsiyaga uchratilgan Senday virusi ishtirokida inkubatsiya qilinsa, bu 2 ta hujayra qatorlarining yadrolari qo'shiladi. Hosil bo'lgan gibrid hu­jayralarni seiektiv muhitda ajratib olish mumkin. Bunda ma'lum bir belgilar va ma'lum bir xromosomalar o'rtasidagi muvofiqlikni aniqlab yangidan-yangi genlar xaritasini tuzish mumkin bo'ladi. Gibrid hujayra ko'payishi davomida bir yoki ikkala ona hujay-ralarning xromosomalarini yo'qotishi hamda yillar davomida re-pressiyalangan genlar ekspressiyalanishi mumkin. Ba'zi hollarda ona hujayra qatorida «ishlamagan» gen gibrid hujayralarda «ish-lashi» mumkin.

Virus geniarini joylashtirish va ko'chlrish. 1976-yili Yenish sichqon hujayralariga begona genlarni kiritib, bu belgilarning nasl-dan-naslga o'tishini amalga oshirgan. Lekin rekombinatsiya va klonlash metodi o'sha vaqtda unchalik rivojlanmaganligi sababli genlarni kiritishda viruslardan vektor sifatidagina foydalanilgan.

Sichqon leykozi virusi kiradigan sinfviruslariga olimlar genlarni ko'chirish uchun samarali vektor sifatida qaraganlar. Ushbu retro-viruslarning genlari bir zanjirli RNKning 2 ta molekulasidan tuzilgan: hujayra bu virus bilan zararlanganda qaytar transkriptaza DNK molekulasini, komplementar RNKni sintezlaydi. Hosil bo'l-gan DNK-nusxa hujayra DNKsiga «provirus» ko'rinishida joyla-shadi. Provirus barqaror holda qolishi yoki hujayra DNKsidan ajralib, yangi virus zarrachalari o'sishiga manba bo'ladi.
Adabiyotlar:

1. 
   Аndreev .N.G. - Lugovoe i polevoe kormoproizvodstvo. M.Kolos 1984
   
2. 
   Atabayeva va bosh.-Yem-xashak yetishtirish –T.Mehnat.1997
   
3. 
   Аtаbаevа H. - Dаlа ekinlаrini qo`shib ekish T.TаshGАU - 1998
   
4. 
   Аbdukаrimov D vа boshqаlаr - Dehqonchilik аsoslаri vа yem-xаshаk yetishtirish T.Mehnаt 1987
   
5. 
   Belolipov. I. V. Sheraliev. A. Axadova. M. A. “O`rta Osiyo o`simliklari marfalogiyasi” SOP, TIPO, T.: 1991
   
6. 
   Buro`gin. V. A. Jongurazov. F. X. Botanika “O`qituvchi” T.: 1977.
   
7. 
   Dаlаkьyan V, Аsаnov R, Kim L - Kormа Uzbekistаnа-T.Mexnаt.1986
   
8. 
   Кursanov. V. A. Кamarniskiy N. A va bosh.- Botanika “O`qituvchi” 1977. I II tom.
   
9. 
   Mirzayev O`, Xudoyberganov –Yem-xashak yetishtirish, Andijon, 2003
   
10. 
    Prаkticheskoe rukovodstvo po texnologii uluchsheniya i ispolьzovаniya prirodnix kormovo`x ugodiy аridno`x rаyonov strаno` M.V.O. Аgrpromizdаt 1988
    
11. 
    Rogov M.S. - Zeleno`y konveyer M.Аgropromizdаt 1985
    
12. 
    Soxabiddinov. S. “O`simliklar sistematikasi” I II bob. “O`qituvchi” T.: 1976.