Методические указания по их выполнению. Учебно-методическим комплексом могут пользоваться студенты специального образования для самостоятельного выполнения межсессионных заданий по курсу «Микробиологии и вирусологии»

Muhokama uchun savollar.

1. 
   Plazmid nima. Transmissibil plazmid deb qanday plazmidga aytiladi?
   
2. 
   Plazmidlar tarkibida qanday genlar mavjud?
   
3. 
   Transpozonlar qachon kim ttomonidan kashf qilindi?
   
4. 
   Transpozon nima?
   
5. 
   Transpozaza va ligaza fermentlari qanday fermentlar?
   
6. 
   Plazmid va transpozonning genetik injeneriyadagi ahamiyati.
   

3-Asosiy savol. Restriktazalar va gen muhandisligi.
Uchinchi asosiy savol bo’yicha dars maqsadi: Talabalarga restriktaza yoki endonukleaza fermentlari, hujayra, xromosoma, gen muhandisligi haqida ma’lumot berish.
Identiv o’quv maqsadlar:

1. 
   Restriktaza va endonukleaza qanday ferment ekanligini bilib oladi.
   
2. 
   Hujayra va xromosoma muhandisligini izohlay oladi.
   
3. 
   Gen muhandisligi va uning bosqichlarini tushuntirib bera oladi.
   

Uchinchi asosiy savol bayoni.
Restriktazalar yoki endonukleotidlar. Tabiatda biror mikroorganizm xujayrasiga tashqaridan yoki genetik material kirsa, u darhol xujayra nukleaza fermentlari orqali parchalab tashlanadi.
Restriktaza yoki endonukleaza deb – DNK molekulasini mayda bo’laklarga bo’luvchi fermentlarga aytiladi. Xar bir restriktaza to’rt yoki undan ortiq nukletid juftlarini taniydi va tanlab olib bog’lanadi va ayni paytda DNK molekulasini kesadi. Ayrim restriktazalar DNK qo’sh zanjirini qaychi singari shartta ikki bo’lakka bo’ladi. Bunday restriktazalarga Alu 1 , Dra 1 , HaeIII , EcoR V, Hine II, Pvu II, RSa1, Sca1 va boshqalarni misol qilib ko’rsatish mumkin.
Shu bilan birga barcha qo’sh zanjir DNK molekulasini “yopishqoq” uchlar hosil qilib kesuvchi restriktazalar ham mavjud bularga: Aat II, Acc III, Apa I, Bam HI, Eco RI, Hind III va boshqalarni kiritish mumkin. Bu restriktazalar funktsiyasi jihatdan transpozazaga o’xshashligi ko’rinib turibdi. Shuning uchun ham bu restriktazalar hosil qilgan yopishqoq uchlardan foydalanib, har hil DNK bo’laklarini bir biriga bog’lash osonlashadi. Ana shu hususiyati tufayli bu hil restriktazalar gen muhandisligida keng qo’llaniladi. Hozirgi kunda 500 xildan ortiq restriktazalar ajratib olingan.
Odatda mikroorganizm irsiy moddasining xromosomalari bir nechta million nukleotid juftlari izchilligidan iborat. O’simlik yoki hayvon genomi bir necha yuz milliondan bir milliardgacha nukleotid juftlari izchilligidan tuzilgan. Banday katta molekulani yuqorida qayd qilingan xilma xil restriktsion endoplazmalardan foydalanib, ko’plab bo’laklarga bo’lish mumkin. Endoplazma ishtirokida parchalangan DNK bo’laklari elektroferez 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’rish mumkin. DNKning mayda bo’laklari elektr maydonida gel kovaklaridan yirik bo’laklarga nisbatan tez xarakat qilgani uchun ularning startdan bosib o’tgan masofasini o’lchab DNK bo’lagining katta kichikligi aniqlanadi. Elektroferez moslamasida bir biridan faqat bir nukleotid kam yoki ko’pligi bilan farqlanuvchi DNK bo’lagini ajratish mumkin. Restriktsion endonukleaza fermentlarining ochilishi va elektroferez moslamasida DNK bo’laklarini o’ta aniqlik bilan bir biridan ajratishning takomillashuvi gigant DNK molekulasidan istalgan DNK bo’lagini ajratib olish imkonin beradi.
Gen muhandisligi. Biologiyada yangi yo’nalish – gen muhandisligining paydo bo’lishi 1972 yil Berg laboratoriyasidagi DNKning rekombinat molekulasi sintez qilinishi bilan bog’liq. Biologlar A.A. Baev, A.N. Belozerskiy, Eyveri, G. Gomov, K.Koran, F.Jakob, J. Mono, Bekvis, Yu.A. Ovchinnikov, A.S. Spirin, R.V. Petrov va boshqalar tomonidan genlarni ajratish o’simlik bakteriya va xayvon organizmlaridan DNK olish, genetik kodning o’qilishi, prokariotlar genlarning ekspressiyasi mexanizmining ochilishi kabi ishlari gen muhandisligi rivojlanishida katta ahamiyatga ega bo’ldi. Gen muhandisligi genlar ustida turil muolajalar o’tkazish, ularni to’la o’rganish asosida funktsional qismlarga bo’lish, kerakli joyidan kesish, kerak bo’lmagan qismini olib tashlash, kerak bo’lgan qismlarini boshqa genlardan yoki sintez yo’li bilan olib ular va shu usulda tayyorlangan duragay yoki rekombinat genni muvofiq organizmga kiritib (masalan odamning insulin genini mikrob hujayraga yoki sichqonning o’sish gormoni genini kalamushga) zarur turlarni yoki preparatlarni sintez qilish va boshqa g’oyalar g’amda texnologiyalar yig’indisidir.
Gen muhandisligi – tirik organizmlar irsiy axborotini sun’iy yo’l bilan ma’lum maqsadga muvofiq o’zgarishi jarayoniga aytiladi. Genetik muhandislik xujayra xromosoma va gen darajasida amalga oshiriladi.
- xujayra darajasida genetik muhandislik ikki xujayrani qo’shish yo’li bilan amalga oshiriladi.
- Xromosoma darajasidagi genetik injeneriya xujayra yadrosiga qo’shimcha xromosoma kiritish orqali amalga oshiriladi.
- Gen darajasidagi genetik muhandislik yoki gen muhandisligi eng murakkab bo’lib, quyidagi bosqichlarda amalga oshadi: 1. Qimmatli xo’jalik axamiyatiga ega bo’lgan gen funktsiyasi orqali qidirib topiladi, ajratib olinadi, tuzulishi o’rganiladi. 2. ajratib olingan gen xromosomasi bilan rekombinatsiyalanuvchi biror fag genomi, transpozon yoki plazmid DNKsi bilan biriktirilib, vektor konsturktsiya yaratiladi. 3. vektor konstruktsiya transformatsiya usuli bilan xujayraga kiritiladi va transgen xujayra olinadi. 4. transgen xujayra sun’iy sharoitda bosqichma bosqich o’stirilib, etuk transgen o’simlik olinadi. Ushbu usuldan foydalanib o’simlik, hayvon va mikroorganizmlar xujayralaridan transgen formalar olish mumkin.
Gen muhandisligi biotexnologiyasining yutuqlari sanoat ko’lamida va qishloq xo’jaligida keng qo’llanilmoqda.
Antibiotiklar, aminokislotalar, vitaminlar va gormonlar ishlab chiqarilmoqda, nasldor qoramol klonlari yaratilmoqda. Gen injeneriyasini qo’llab ko’sak qurtiga chidamli g’o’za, kolorado qo’ng’iziga chidamli kartoshka o’simligi yaratilgan.S. Jataev va F. Muxamedjanovalar genetik injeneriya usuli bidan g’o’za va bug’doyning gerbitsidga chidamli transgen formalarini yaratgan.
J.Hamidov quyon zigotasiga o’sish garmoni genini kiritib transgen quyon zotini olgan. I. Abduraxmonov AQSh Texas qishloq xo’jaligi va mexanizatsiya universiteti, biotexnologiya markazi olimlari bilan birgalikda g’o’za tolasining uzunligini va g’o’zaning gullashini boshqaruvchi genlar oilasini ajratib oldi.
O.T. Adilova tuproq va er osti suvlarida to’planib qolgan pestitsid qoldiqlarini parchalovchi “psevdo manas bakteriyasi genini g’o’za ildizi atrofida yashovchi rizosfera bakteriyasiga ko’chirib o’tkazdi.