Gen injeneriyasi nanobiotexnologiyasining bir yo‘nalishi sifatida

Organizmdan tashqarida rekombinatsiya amalga oshishi uchun nimalar 
kerak? Har bir DNK molekulalarini har ikkala uchida qisqa (4 tadan 20 tagacha 
nukleotidlar) bir zanjirli uchastkalar – “yopishqoq uchlar” bo‘lishlari kerak. Ular, 
bir zanjirli uchastkalar orasida hosil bo‘ladigan vodorod bog‘lar yordamida, DNK 
ni har xil fragmentlarini bog‘lash imkonini beradi.
Тўпланган лазер нури 
Микроилгак 
ДНК 
Шиша тиргак 
Микромоккилар 

---

Ikkita birzanjirli “yopishqoq uchlar” bilan ta’minlab, DNK molekulalarini 
qanday qilib, “o‘tkirlash” mumkin? Bu vazifani bajarish uchun tadqiqotchilar 
“biologik qaychi” larni – restriktaza fermentlarini ishlatdilar. Plazmida DNK sini va 
kiritiladigan genni DNK sini restriktaza bilan ishlov bergandan keyin, har ikkala 
DNK ham “yopishqoq” uch (bir zanjirli uchastkalar) hosil qiladilar. Keyin, plazmida 
DNK si va kiritiladigan (begona) gen aralashmasiga ligaza fermenti qo‘shiladi. Bu 
ferment begona genni plazmida DNK siga kiritib qo‘yadi. 
3.5-rasm. Plazmida DNK sini (marker saqlagan) va kiritiladigan gen DNK sini 
“yopishqoq uchlar” orqali bog‘lanishi
Vektor yaratilgandan keyin, uni boshqa organizm hujayrasiga (xo‘jayin - 
organizmga) “etkazish ” kerak. Nafaqat unga (hujayraga) vektor kiritish, balki uni 
(vektorni) xo‘jayin – organizm xujayrasining DNK molekulasiga joylashtirish 
kerak. 
Xo‘jayin organizm hujayrasiga DNK kiritish usuli. Begona DNK (gen) ni 
bakteriyaga, hayvon va o‘simliklarni embrional hujayralariga, hayvonlarni 
hujayralarini yadrolariga, ajratib olingan hujayralarga, to‘qimalarga va o‘simlik 
sporalariga kiritish mumkin. 
Begona DNK qanday qilib, xo‘jayin – organizm hujayralariga kiritiladi? 
Olimlar begona DNK (gen) kiritishni bir necha usullarini ixtiro qilganlar. 
1. Mikroin’eksiya. Diametri 100 nm ga teng bo‘lgan nozik shisha 
trubkalarchalar (mikropipetkalar) va mikromanipulyatorlar yordamida vektorni 
to‘g‘ridan – to‘g‘ri hujayra yadrosiga kiritish mumkin. Bir in’eksiya bilan 100 dan 
300 minggacha vektorlarni kiritish mumkin. 
плазмида 
Маркер
Киритилган генлар
Рекомбинант 
плазмида
In vitro шароитида 
рекомбинация
Ёпишқоқ учлар

---

3.6-rasm. DNK (vektorni) hujayra yadrosiga mikroin’eksiyasi
 
2. Liposomalarga o‘rash. Liposomalar – sferik (dumaloq) membranali 
pufakchalar bo‘lib, ularni devori lipidlardan tuzilgan. Liposomani ichi vektorlar 
bilan to‘ldiriladi. Liposomalar hujayra membranalarining lipid bisloyiga kiradi, va 
unda eriydi, uni ichidagilar (vektorlar) esa hujayrani sitoplazmasiga tushib oladilar.
1
  
3. Transfeksiya. Vektorlarni kalsiy ionlari bilan ishlanadi. Hosil bo‘lgan 
ionlarni nanokomplekslari va vektorlar, hujayra membranalaridan ajralib chiqadigan 
fragmentlar bilan o‘raladilar. Membranalarga joylashib (o‘ralib) olgan 
nanokomplekslar (vektorlar va kalsiy ionlari) mikropufakchalar ko‘rinishida 
hujayrani sitoplazmasiga o‘tib oladilar. Bu metoddan vektorlarni eukariot 
hujayralarga kiritish maqsadida foydalaniladi. 
4. Elektroporatsiya. Hujayraga yuqori kuchlanishga ega bo‘lgan (200-350 
volt, davomiyligi 54 ms) impulslar bilan ta’sir etganda, hujayra membranalarini 
o‘tkazuvchanligi oshadi. Membranada qisqa muddatli paydo bo‘ladigan 
mikroteshikchalar orqali vektorlar atrof 
muhitdan (eritmadan) hujayra 
sitoplazmasiga kirib oladilar. 
5. Mikrobo‘lakchalar bilan bombardirovka qilish. Bu o‘simliklar, gen 
injeneriyasida eng samarali metodlardan biri. Kiritish uchun urug‘ni pishib – 
etilmagan murtakdan foydalaniladi. Ularni oltin yoki volfram (diametri 600 nm 
atrofida) kukunlari bilan bombardirovka qilinadi. Dastlab kukunlarni usti vektorlar 
bilan o‘rab olinadi. Bu kukunchalar (bo‘lakchalar) bilan “gen pushka” lari 
o‘qlanadi. Pushkalar otilgandan keyin, kukunchalar o‘simlik hujayrasiga kirib oladi. 
Otish markazida joylashgan hujayralar nobud bo‘ladilar ammo, markazdan 0,6-6,0 
sm uzoqda joylashgan hujayralar, vektorlar kiritish uchun juda qulay bo‘ladi. Eng 
sodda va original “gen pushkasini” Rossiyalik olim R.K. Salaev ixtiro qilgan. 
1
[Claudio Nicolini. Nanobiotechnology and nanobioscience. Singapore.: «Pan Standford Publishing Pte. Ltd.», 2009. 
46-75 p.].

---

Vektorlar yopishtirilgan oltin sharchalar, teflondan yasalgan pulkaga joylashtirib 
otishga tayyorlanadi. 
 
3.7-rasm. R.K. Salaev yaratgan “gen pushkasining” chizmasi 
Otilgandan keyin o‘q stvoldan uchib chiqadi va nasadkani teshigida ushlanib 
qoladi. Inersiya kuchi ta’sirida vektorlar yopishtirilgan oltin sharikchalar otilib 
chiqib nasadkani oxiridan 10-15 sm uzoqlikda turgan o‘simlik hujayrasiga qarab 
uchadi. Hujayrani va uni yadrosini teshib o‘tib, ular vektorlarni o‘simlik hujayralari 
DNK si molekulasiga etkazib beradi.