Biotexnologiya asoslari


Download 5.01 Kb.
Pdf ko'rish
bet3/19
Sana30.09.2017
Hajmi5.01 Kb.
#16840
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

Kashf etilgan 
vaqti 
Bajarilgan ishlar 
1973 yil 
Birinchi gen klonlangan 
1974 yil 
Birinchi bakteriya genlarini klonlash ekspressiyasi amalga oshirildi. 
1975 yil 
Birinchi gibridoma yaratilgan 
1976 yil 
Rekombinant DNK texnologiyasidan ishlab chiqarishda foydalanish 
boshlangan. 
1980 
yil 
Gen muxandisli usullari yordamida olingan mikroorganizm 
shtammlarini patentlash haqidagi qaror qabul qilingan. 
1981 
yil 
Monoklonal antitella to’plamlaridan foydalanish mumkinligi 
to’g’risidagi qaror qabul qilingan. Birinchi marta genlarni avtomatik  
sintezatori sotuvga chiqarildi. 
1982 yil 
Tibbiyotda rekombinant DNK - insulini va hayvonlar uchun birinchi 
rekombinant DNK dan foydalanishga ruxsat berildi. 
1983 yil 
Birinchi marotoba gen ekspressiyasidan bir o’simlikdan boshqa turida 
foydalanish mumkinligi isbotlandi. 
 
Ilmiy ishlar davom ettirilmoqda. Hozirgi vaqtda kun tartibida OITS (SPID) ga qarshi vaksina 
yaratish masalasi ko’ndalang turibdi. 

Gen muxandisligi biotexnologiyasining yutuqlari sanoat ko’lamida va qishloq xo’jaligida 
keng qo’llanilmoqda. Xususan, antibiotiklar, aminokislotalar,  vitaminlar va gormonlar ishlab 
chiqarilmoqda,  nasldor qoromol klonlari yaratilmoqda, tuproqda va suvda  zaharli  pestisid 
qoldiqlarini parchalaydigan mikroorganizmlarni transgen shtammalari olinmoqda, atmosfera azotini 
o’zlashtiruvchi mikroorganizmlar genlari asosida tuproqni azotli o’g’itlar bilan boyitish muammosi 
echilmoqda, zararli xasharotlarga va patogen mikroorganizmlarga chidamli,  ekologiyani  asrovchi 
transgen o’simlik navlari etishtirilmoqda,  irsiy kasalliklarni tezkor tashxis qilish uchun 
diagnostikumlar tayyorlanmoqda, shuningdek, gen terapiya takomillashtirilmoqda.  
Bugungi kunda genetik muxandislikka asoslangan biotexnologiya tezkor oshib borayotgan,  
inson extiyojlarini qondirish uchun  klassik texnologiyalardan o’ta samarali ekanligini to’la 
namoyon qilmoqda.  
 
1.
 
DNK,  RNK va oqsil molekulalarining biosintezi. 
 
DNK replikasiyasi. 
Tirik organizmda oldindan mavjud qolip asosida yangi DNK  molekulasining yaratilishi 
nuklein kislotalarining sintezlanish yo’lidir. Mavjud DNK molekulasidan nusxa olish replikasiya 
deb ataladi.  
Replikasiya jarayoni DNK-polimeraza I, II, III, DNK-ligaza va revertaza fermentlari 
yordamida amalga oshadi. rep-belok yordamida DNK qo’sh zanjiri ajraladi va DNKga 
bog’lanadigan oqsil molekulalari yordamida DNKaning ajralgan zanjirlari stabil holatda saqlanib 
turiladi.  DNK-polimeraza  III  fermenti  DNK ning 3' uchidan 5' uchigacha DNKning bitta zanjirini 
to’la sintez qilish  qobiliyatiga ega. DNK sintezi faqat DNK ning 3' uchidan 5' uchiga qarab borishi 
tufayli DNK ning ikkinchi zanjiri praymaza, DNK-polimeraza I va DNK-ligaza fermentlari 
yordamida amalga oshadi.  
Praymaza (revertaza) fermenti yordamida DNK ning ikkinchi zanjiri sintezi uchun praymer 
sintez  qilinadi va DNK-polimeraza III fermenti yordamida praymer nukleotidlar ketma-ketligidan 
DNK sintezi boshlanadi va DNK-polimeraza I fermenti  yordamida bu nukleotidlar ketma-ketligi 
bir oz uzaytiriladi. Ko’plab hosil bo’lgan DNK fragmentlari DNK-ligaza  fermenti yordamida 
ulanadi. Bu jarayon DNK ning ikkinchi zanjiri to’la sintez bo’lguncha davom etadi. YAngi DNK 
zanjiri tayyor DNKning nusxasiga, matrisasiga qarab tuziladi. Bu  jarayonda matrisa vazifasini 
DNK qo’sh zanjirining bir ipi bajaradi.  
RNK sintezi jarayoni transkripsiya deb ataladi. Har uchala tipdagi RNK sintezi turli tipdagi 
RNK-polimraza (RNK-polimeraza I,II,III) fermentlari yordamida amalga oshiriladi. pRNK sintezi 
RNK-polimeraza I fermenti, iRNK RNK-polimeraza II fermenti va tRNK hamda kichik  o’lchamli 
yadro RNK si molekulalari RNK-polimeraza III fermenti yordamida amalga oshiriladi. Hamma 
RNK  molekulalari sintezi uchun DNK ning bitta ipi matrisa vazifasini o’taydi.  
Oqsil sintezi ribosomalarda o’tadi.  Ribosoma hujayra metabolizmi uchun zarur bo’lgan 
oqsillar sintezini DNK dan olingan informasiya asosida kodlash mexanizmiga muvofiq amalga 
oshiradi (1-rasm) . 
 
 
DNK zanjiridan olingan iRNK nukleotidlar tartibi shaklidagi informasiya ribosoma yordamida 
oqsil molekulasidagi aminokislotalar tartibiga ko’chiriladi. Oqsil sintezi jarayoni translyasiya 
(tarjima qilish) deb ataladi. Nuklein kislotalarda har bir aminokislotalarni taniydigan va tanlab 
biriktirib olib tashishda vositachiliq qiladigan birin-ketin uchta nukleotidlar kombinasiyasi 

mavjudki,  bu o’z navbatida aminokislota kodi, oqsil kodi, kodon, keng ma’noda genetik kod deb 
yuritiladi.  
Oqsil molekulasiga kiradigan aminokislotalar 20 ta bo’lganligidan kodonlar soni ham 20 dan 
kam bo’lishi mumkin emas. Bunda hosil bo’ladigan kombinasiyalar soni 64-4
3
, kodlanadigan 
aminokislotalar sonidan ancha ko’p, lekin ma’lum bo’ldiki 20 ta aminokislotadan 18 tasi bittadan 
ortiq 2, 3, 4, va 6 kodon bilan kodlana olar ekan. Bundan tashqari, uchta kodon UAA, UAG, UGS 
aminokislotalarni kodlamaydi va polipeptid zanjirining  tugaganidan darak beradi, ular 
terminatorlar «tugatuvchilar» deb ataladi. Poliribosomalarda oqsil sintezi iRNKning 5' oxiridan 
boshlanib 3' oxirida tugaydi. Oqsil sintezi tugagach iRNK ribosomadan ajralib chiqadi va ribosoma 
ikkita subparchalarga dissosiasiyalanadi.  
 
Mutasiya jarayoni va DNK reparasiyasi. 
 
DNK molekulasi strukturasini tashqi nomuqobil omillar ta’sirida o’zgarishi mutasiya deyiladi. 
Mutasiyaga uchragan DNK molekulasida  irsiy axborot o’zgaradi va organizmning mo’tadil holatda 
yashashiga keskin ta’sir ko’rsatadi. Tirik organizmning mutant formalari vujudga keladi. Boshqa 
organizmlardan farqli o’laroq o’simlik va mikroorganizmlarning xo’jalik ahamiyati yuqori bo’lgan 
mutant  formalari xalq xo’jaligida  keng ko’lamda foydalaniladi (2-jadval). 
2-jadval.  
Auksotrof mutantlar yordamida L-aminokislotalarining birlamchi metabolitlarini 
olinishi 
 
Amino-
kislota 
Produsent Tansiq 
modda
Substrat 
Kultural 
suyuqlikda 
aminokislotalar miqdori, 
g/l 
L-lizin Breviabacterium 
flavum 
Treonin, 
metionin yoki 
gomoserin 
Glyukoza 
saxaroza 
60-100 
L-trionin Escherichia 
coli Lizin, 
metionin, 
izoleysin 
Glyukoza 20 
L-ornitin Coryneobacterium 
glutamicum 
Arginin Glyukoza 
 
26 
L-fenil-
alanin 
Arthrobacter 
parafineus 
Tirozin H-alkanlar 
15 
L-tirozin Corynebacterium 
sp.  Fenilalanin  H-alkanlar 
19 
L-valin Coryneobacterium 
glutamicum 
Izoleysin Glyukoza 
11 
 
Inson organizmidagi mo’tasion o’zgarishlar og’ir kasalliklarni kelib chiqishiga sabab bo’ladi 
(oq qon kasalligi).  
Mutasiyaga uchragan DNK molekulasini asl holatiga qaytish jarayoni DNK reparasiyasi 
deyiladi. Reparasiya jarayoni DNK aza, DNK-polimeraza II va DNK-ligaza fermentlari ishtirokida 
amalga oshiriladi. Bu fermentlar tizimi yordamida DNK strukturasi  dastlabki  mo’tadil holatiga 
qaytadi. 
 
2. GEN MUXANDISLIGINING MOHIYATI VA VAZIFALARI 
 
Viruslar bilan prokariot hujayralar orasidagi materialning ko’chirilishini, tabiiy sharoitda 
bakteriyalarda o’tadigan rekombinasiya mexanizmlarini o’rganish, plazmidalar va mo’tadil 
faglarning hujayradagi hayotini tushunish genlar ustida turli manipulyasiyalar o’tkazish 
imkoniyatini beradi. Olimlar qo’lida DNKning kerakli bir qismini bakteriya hujayrasiga ko’chirib 

o’tkazadigan sitema -plazmidalar ham bor . Bunday transmissiv ko’chirib o’tkazuvchi xalqali 
molekulalar -plazmidlar va mo’tadil viruslar vektor deb ataladi (4-jadval). 
Ular tabiatning o’zi biologlarga taqdim qilgan sovg’a bo’ladi. SHunday ekan, endi 
bakteriyalarni kulturada (ular o’sadigan muhitda) insonlar uchun kerakli oqsillarni, fermentlarni 
sintezlashga majbur qilib bo’lmasmikan degan savol tug’iladi? 
Bu g’oyalarning amalda yuzaga chiqishi gen muxandisligi yoki genetik muxandislik deb 
ataladigan va katta istiqbolga ega bo’lgan yangi sohani dunyoga keltirdi. 
4-jadval 
Vektorlar  
Nusxalar 
 miqdori 
O’lchami, ming 
nukleotidlar 
klonlash uchun plazmid vektorlari: 
pBR 322 
pACU 184 
 
40-50 
G’20 
 
4,4 
4,0 
klonlashda maxsus kattalikdagi vektorlar: 
λ Chron 4A 
kosmida pHC 79 
 
100-200 
G’20 
 
41,8 
6,4 
genlar ekspressiyasi uchun plazmid vektorlari: 
p trp ED5-1 
 
40-50 
 
6?7 
 
Gen muxandisligi qisqacha aytganda, genlar ustida turli manipulyasiyalar o’tkazish, ularni 
to’la o’rganish asosida funksional qismlarga bo’lish, kerakli joyidan kesish, kerak emas qismini 
olib tashlash, kerak bo’lgan qismlarini boshqa genlardan yoki sintez yo’li bilan olib ulash va shu 
usulda  tayyorlangan duragay yoki rekombinant genni muvofiq organizmga kiritib (masalan 
odamning insulin genini mikrob hujayraga yoki sichqonning o’sish garmoni genini kalamushga), 
zarur turlarni yoki preparatlarni sintez qilish va xakozo g’oyalar va texnologiyalarning 
yig’indisidir (6-chizma). 
Ayrim DNK molekulalari genlar bir turinng  ko’p nusxasini hosil qilish uchun ilgaridan 
hujayralarning toza liniyalarini olishda ko’pdan beri ishlatiladgan klonirlash texnikasining 
molekulalariga moslashtirilgan varianti  qo’llanadi. Hujayra liniyalarining bir xilligini klonirlash 
usuli bilan kuchaytirish mumkin. Klon deb birdan-bir old hujayradan kelib chiqqan hujayralar 
populyasiyasiga  aytiladi. Klonirlash asosan mutant hujayralar olish uchun ishlatiladi. Molekulyar 
klonirlash DNK ning aniq bir namunasini toza holda ko’paytirishdan iborat. 
 
2.1. Transpozonlar 
 
 
Transpozonlarning  kashf  etilishi  genetik muxandislikning 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 xasharotlarda 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.   
 
 

        
6-chizma. Gen muxandisligi manipulyasiyalari mexanizmi 
 
 
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 muxandisligiga asoslangan ko’pgina 
biotexnologik jarayonlar yaratilgan. 
 
 
 
 
 
 
 

Gen muxandisligida qo’llaniladigan plazmid va fag vektorlar,  restriktazalar 
 
Bakteriya va tuban eukariot organizmlar hujayralarida  asosiy xromosomadan tashqari, 
kichik o’lchamga ega bo’lgan xalqasimon 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 nixoyatda oshiradi.  Plazmidalar o’z xususiyatiga 
ko’ra ikkiga bo’linadi. 
Birinchisi transpozon yoki bakteriofag irsiy molekulasi kabi hujayra asosiy 
xromosomasining  maxsus DNK  izchilligini  kesib,  rekombinasiya  bo’la oladigan plazmidlar. 
Bunday rekombinasiyalanuvchi 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 replikasiya qila olmaydi.  Ayni paytda 
bunday plazmidlarda joylashagan genlar asosiy xromosomada o’z faoliyatini bajaradi. Hujayra 
bo’linganda rekombinasiyalanuvchi plazmid genlari asosiy xromosoma genlari birikkan holda 
nasldan-naslga beriladi. Ikkinchi toifa plazmidlar avtonom holda replikasiyalanuvchi plazmidlar 
deb  ataladi.  Bunday  plazmidlar asosiy xromosamaga birika olmaydi, asosiy xromosomalardan 
mustaqil ravishda o’z-o’zini replikasiya yo’li bilan o’nlab va hatto yuzlab marta ko’paytira oladi.  
Avtonom plazmidlar bakteriya yoki zamburug’ bo’linganda qiz hujayralar orasida tasodifiy 
ravishda  taqsimlanadi.  SHu bilan  birga  avtonom  plazmid bir hujayradan ikkinchisiga hujayra 
qobig’i va membranasining teshiklaridan o’ta oladi.  
Tabiatda biror mikroorganizm hujayrasiga tashqaridan yot genetik material kirsa, u darhol 
hujayra nukleaza fermentlari orqali parchalab tashlanadi.  
DNK molekulasini mayda bo’laklarga bo’luvchi fermentlar kesuvchi endonukleazalar yoki 
restriktazalar deb ataladi.  Har bir restriktaza to’rt yoki ko’proq maxsus nukleotid juftlarni tanib 
olib bog’lanadi va DNK molekulasini kesadi.  Ayrim  restriktazalar  DNK  qo’sh zanjirini qaychi 
singari shartta ikki bo’lakka bo’ladi.  Bunday restriktazalarga Alu I,  Dra I,  Hae III, Hpa I, EcoR 
V, Hinc II, Pvu II, Rsa I,  Sca I, Sma I va boshqalarini misol qilib keltirish mumkin (5-jadval). 
SHu bilan birga qo’sh zanjir DNK molekulasini "yopishqoq"  uchlar hosil qilib  kesuvchi 
restriktazalar ham mavjud (Aat II,  Acc III, Apa I,  Bam HI,  EcoRI,  Hind III va boshqalar). Bu 
restriktazalar funksiyasi  jihatdan transpozazaga o’xshashligi ko’rinib turibdi.  SHuning uchun 
ham bu restriktazalar hosil qilgan "yopishqoq"  uchlardan foydalanib,  har xil DNK bo’laklarini 
bir - biriga bog’lash osonlashadi. Ana shu xususiyati tufayli bu xil restriktazalar gen 
muxandisligida  keng  qo’llaniladi.  Hozirgi kungacha 500 dan ortiq xilma xil restriktazalar toza 
holda ajratib olingan va o’rganilgan.  
Odatda mikroorganizm irsiy moddasining xromosomasi bir nechta million nukleotid juftlari 
izchilligidan iborat.  O’simlik yoki hayvon genomi  bir  necha  yuz  milliondan to 1 milliardgacha 
nukleotid juftlari izchilligidan tuzilgan.  Bunday buyuk  molekulani  yuqorida qayd qilingan  
xilma - xil restriksion endonukleazalardan foydalanib ko’plab bo’laklarga bo’lish mumkin. 
Endonukleaza ishtirokida parchalangan DNK   bo’laklari  elektroforez  moslamasida  maxsus  
molekulyar "elak" teshiklaridan yuqori kuchlanishli  elektr maydoni ta’sirida molekulaning 
zaryadi va o’lchamiga binoan ajratiladi.  DNK bo’lagi maxsus bo’yoq bilan bo’yash natijasida 
ultrabinafsha nurlari yordamida  oddiy ko’z bilan ko’riladi. 
5-jadval.  
Gen muxandisligida qo’llaniladigan ba’zi bir restriktazalar 
tavsifi 
Restriktazalar Restriktaza 
olingan Restriktazalarning 

mikroorganizmlar “aniqlaydigan” va kesadigan 
oxirgi uchlari 
Eco RI 
Escherichia coli RI 
-G-A-A-T-T-C- 
-C-T-T-A-A-G- 
Hind III 
Haemophilus influenzae 
-A-A-G-C-T-T- 
-T-T-C-G-A-A- 
Sal I 
Streptomyces albus  
-G-T-C-G-A-C- 
-C-A-G-C-T-G- 
Bam I 
Bacillus amyloliquefaciens -G-G-A-T-C-C- 
-C-C-T-A-G-G- 
Hpa II 
Haemophilus 
parainfluenzae 
-C-C-G-G- 
-G-G-C-C- 
Alu I 
Arthrobacter luteus 
-A-G-C-T- 
-T-C-G-T- 
Haem III 
Haemophilus aegyptius 
-G-G-C-C- 
-C-C-G-G- 
Sma 
Serratia marcescens SD 
-C-C-C-G-G-G- 
-G-G-G-C-C-C- 
  
DNK ning mayda bo’laklari elektr maydonida gel g’ovaklaridan yirik bo’laklarga nisbatan  
tez  harakat  qilgani uchun  ularning  startdan bosib o’tgan masofasini o’lchab DNK bo’lagining 
katta-kichikligi aniqlanadi. Elektroforez moslamasida bir-biridan faqat  bir  nukleotid kam yoki 
ko’pligi bilan farqlanuvchi DNK bo’lagini ajratish mumkin. Restriksion endonukleaza 
fermentlarining ochilishi  va  elektroforez moslamasida DNK bo’laklarini o’ta aniqlik bilan bir-
biridan ajratishning takomillashuvi gigant DNK  molekulasidan istalgan DNK bo’lagini ajratib olish 
imkonini beradi.  
Xulosa qilib aytganimizda gen muxandisligi biotexnologiyasining  moddiy asoslariga 
bakteriyalarning klonlash, transformasiya va transduksiya jarayonlari, transpozonlar, plazmidalar va 
restriksion endonukleaza fermentlarini to’la fundamental asoslarini o’rganish kiradi.  YUqorida 
qayd qilingan biologik faol moddalar gen muxandisligi  biotexnologiyasining  amaliy jarayonlarida 
o’ta qimmatli omil hisoblanadi. 
 
Rekombinant DNK olish usullari 
 
Sun’iy sharoitda rekombinant DNK olish va genlarni  klonlash ilk bor 1972 yilda AqSH  
olimlari Boyer va  Koen  tomonidan  amalga oshirilgan.  Bu olimlar E.coli bakteriyasining 
xromosoma DNKsiga va shu bakteriya plazmidasiga alohida idishlarda EcoRI restriktaza fermenti  
bilan  ishlov  berganlar.  Plazmida  tarkibida faqat 1 dona EcoRI restriktaza fermenti tanib  
kesadigan  maxsus  nukleotidlar izchilligi  bo’lganligi sababli ferment plazmidaning xalqasimon 
DNK qo’sh zanjirini faqat bir joydan kesib,  plazmidani «yopishqoq«  uchli ochiq holatga o’tkazadi.  
Xromosoma DNK molekulasida EcoRI restriktaza fermenti taniy oladigan maxsus nukleotidlar 
izchilligi qanday bo’lsa, bu molekula shuncha bo’lakka bo’linadi.  
Turli xil o’lchamga ega bo’lgan DNK molekulasi elektroforez uslubi  yordamida  ajratib  
olinadi.  Ajratib olingan «yopishqoq« uchli xromosoma DNKsi bo’lagi  ochiq  holatdagi  
«yopishqoq«  uchli  plazmid DNKsi bilan aralashtirilib ligaza fermenti yordamida tiqiladi.  Natijada 
plazmid tarkibiga xromosoma DNK bo’lagi kiritiladi.  
SHu boisdan rekombinant DNK ga quyidagicha tarif berish mumkin: har qanday tirik 
organizm irsiy molekulasining istalgan  bo’lagini vektor molekulalariga birikishdan hosil bo’lgan 
sun’iy DNK rekombinant DNK deyiladi.  
Rekombinant DNK olishning uchta usuli mavjud-konnektor  usuli, restriktaza-ligaza va linker  
molekulalaridan  foydalanish usuli. Konnektor usulida rekombinasiyada ishtirok  etuvchi  DNK  
bo’lagining 3' uchiga  dezoksinukleotidiltransferaza  fermenti  yordamida  malum uzunlik dagi 

oligo (dA) - segmenti ulanadi. Ikkinchi uchiga esa oligo (dT) - segmenti ulanadi.  Bu DNK 
bo’laklari aralashtirilganda dA va dT segmentlarning vodorod bog’lari asosida komplementar 
birikishi tufayli xalqasimon DNK strukturasi hosil bo’ladi.  Hosil bo’lgan DNK dagi bir zanjirli 
bo’sh joylar DNK-polimeraza I fermenti  yordamida tuldiriladi.  
Restriktaza-ligaza usuli  eng  sodda va oson rekombinant DNK olish usuli hisoblanadi.  Bu 
usulda DNK molekulasi va vektor plazmida «yopishqoq« uchlar hosil qiluvchi restriktaza bilan 
qirqiladi va aralashtirilgan holda ma’lum sharoitda reassosiasiya qilinadi. Komplementarlik 
xususiyatiga  ko’ra DNK molekulalari o’zaro vodorod bog’lari yordamida birikib xalqasimon 
struktura hosil  qiladi  va  DNK zanjirining birikmagan  joylari DNK-ligaza fermenti yordamida 
ulanadi.  
Linker molekulalaridan foydalanish usulida  DNK  molekulasiga va vektor  plazmidaga  T4 
fag DNK-ligaza fermenti yordamida maxsus nukleotid ketma-ketligiga ega  bo’lgan  linker  
molekula  ulanadi. Olingan ikki turdagi DNK molekulasi restriktaza fermenti yordamida kirqilib 
aralashtirilgan holda reassosiasiya qilinadi. DNK va vektor plazmida  molekulalarining birikmagan 
joylari DNK-ligaza fermenti yordamida ulanadi. SHu yusinda rekombinant DNK molekulasi hosil 
bo’ladi.  
 
Vektor molekulalar, genlar bibliotekasini yaratish va 
alohida genlarni ajratish texnologiyasi 
 
Rekombinant DNK  ni  avtonom replikasiya bo’lishi uchun javob beradigan DNK bo’lagi 
vektor molekulalari deyiladi. Vektor molekulalar  o’z vazifasiga ko’ra ikki tipga bo’linadi.  
Birinchisi avtonom replikasiya bo’luvchi vektorlar.  Ikkinchisi  xromosomaga  integrasiya bo’luvchi 
vektorlar. Vektor molekulalar gen muxandisligi biotexnologiyasida genlarni klonlashda va 
transformasiya qilishda  asosiy  ish quroli bo’lib xizmat qiladi.  
Vektor molekulalari vazifasini fag DNK lari, plazmidalar va o’simliklarni xloroplast hamda 
mitoxondrial DNK lari o’tashi mumkin.  
Xo’jalik ahamiyati qimmatli bo’lgan genlarni ajratish  uchun  gen bibliotekasi tuziladi. 
Xromosomal DNK asosida gen bibliotekasini tuzish quyidagicha amalga  oshiriladi:  
DNK va vektor molekulalar restriktaza fermenti  yordamida qirqiladi va ma’lum sharoitda 
reassosiasiya qilinadi. Nukleotidlar orasida  ulanmay  qolgan  bo’shliq DNK-ligaza fermenti 
yordamida o’zaro biriktiriladi. Olingan rekombinant DNK bakteriya hujayrasiga transformasiya 
qilinadi. Xromosomal DNK  da  mavjud  genlarni  to’la  klonlash uchun DNK o’lchamiga va 
olingan klonlarni soniga e’tibor berish kerak.  Bu ko’rsatgich quyidagi formula yordamida 
hisoblanadi,  
                                       ln (1-p) 
  r 
Nq  ----------- 
         ln (1-x/y) 
 
bunda,   x-klonlanayotgan  DNK o’lchami,  u-gaploid genomning o’lchami va r=0,99 ga teng 
bo’lsa 99% xromosomal DNK ning mos qismi klonlanadi. 
 
Genlarni klonlashda ko’pincha kDNK bibliotekasini tuzish maqsadga muvofiqdir. Bu 
holda maxsus poli (Y) va oligo (dT) kolonkalari yordamida uchlarida poli (A) nukleotidlar 
ketma-ketligini saqlovchi iRNK tRNK va pRNK dan ajratib olinadi.  Olingan  iRNK  
molekulasi oligo (dT) nukleotidlari bilan aralashtirilib reassosiasiya qilinadi. Bunda iRNK 
molekulasining poli (A) uchida dA-dT  qo’sh  zanjirli segment hosil  bo’ladi.  Ushbu ikki 
zanjirli segmentning oligo (dT) uchi kDNK sintezini amalga oshiruvchi revertaza fermenti 
uchun  praymer (kDNK sintezining boshlanish nuqtasi) vazifasini o’taydi.  
Sintez qilingan kDNK molekulasi  qisqa  uchli  ikki  zanjirli struktura bilan  tugallanadi. 
kDNK sintezida matrisa vazifasini o’tagan iRNK molekulasi NaOH bilan parchalanadi 

natijada qisqa ikki zanjirli va  to’liq iRNK molekulasiga komplementar bo’lgan bir zanjirli 
kDNK molekulasi hosil bo’ladi.   
Hosil bo’lgan qisqa ikki zanjirli struktura kDNK ning ikkinchi zanjirini sintez qilishda 
praymer vazifasini o’taydi.  DNK-polimeraza I fermenti  yordamida kDNK ning ikkinchi 
zanjiri sintez qilinadi.  Hosil bo’lgan kDNK ning bir zanjirli qismi SI-nukleaza fermenti 
yordamida parchalanadi va  ikki zanjirli kDNK  molekulasi  hosil bo’ladi.  SHu yusinda hosil 
bo’lgan kDNK molekulasi vektor molekulalariga ulangan holda klonlanadi.  
Har ikki  usul bilan yaratilgan genom bibliotekasidan individual genlarni ajratib olish 
quyidagicha amalga oshiriladi - rekombinant plazmida denaturasiya qilinadi (100
0
S haroratda 
5 min., 0,2 N NaOH eritmasida 15 min.) bir zanjirli DNK molekulasi stabil 
 
qo’zg’almaydigan holatda turishi uchun nitrosellyuloza filtriga biriktiriladi.  Olingan filtr [g
-
32
P] ATF nukleotidi bilan  nishonlangan iRNK molekulasi bilan gibridizasiya qilinadi.  
Molekulyar gibridizasiya jarayonida filtrga birikkan  rekombinant DNK molekulasiga 
komplementarlik qonuniyati  asosida  nishonlangan iRNK molekulalari birikadi.  
Hosil bo’lgan  gibrid  DNK molekulasi denaturasiya qilinib nishonlangan iRNK 
molekulasi ajratib olinadi (elyusiya yordamida). Olingan iRNK  molekulasi hujayrasiz oqsil 
sintez qilish tizimida tekshirib kuriladi. Hosil bo’lgan oqsil molekulasining identifikasiya 
qilish yo’li bilan individual genlarni ajratib olish amalga oshiriladi.  
Download 5.01 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling