Biotexnologiya asoslari
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mutasiya jarayoni va DNK reparasiyasi.
- Auksotrof mutantlar yordamida L-aminokislotalarining birlamchi metabolitlarini olinishi Amino- kislota Produsent Tansiq
- 2. GEN MUXANDISLIGINING MOHIYATI VA VAZIFALARI
- Vektorlar Nusxalar miqdori O’lchami, ming nukleotidlar
- 6-chizma. Gen muxandisligi manipulyasiyalari mexanizmi
- Gen muxandisligida qo’llaniladigan plazmid va fag vektorlar, restriktazalar
- Gen muxandisligida qo’llaniladigan ba’zi bir restriktazalar tavsifi Restriktazalar Restriktaza olingan Restriktazalarning
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: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling