Microsoft Word omk leksiya jiynaq

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

13-LEKCIYA. 
GEN INJINERLIGI HÁM ONÍŃ RAWAJLANÍW TARIYXÍ 
Temanıń maqseti: Gen injenerliginiń maqseti laboratoriya usılları járdeminde 
násillik qásiyetleri ózgertirilgen jańa organizmlerdi jaratıw bolıp tabıladı.
Joba : 
1. 
Gen 
injenerliginde 
recombinant 
DNKlarni 
konstruktsiyalawda 
isletiletuǵın fermentler 
2. Qaytar transkriptaza reakciyasın 
Ádebiyatlar : 1: 345-360 2: 280-296 
Tiykarǵı túsinikler:Uotson hám Krik, replikatsiya, restriktaza, ATF, mRNK 
Gen injenerliginiń maqseti laboratoriya usılları járdeminde násillik qásiyetleri 
ózgertirilgen jańa organizmlerdi jaratıw bolıp tabıladı.
Amerikalıq ilimpazlar Uotson hám Krik ózleriniń 1953 jılda jaratqan dúńya júzilik 
jańalıqları, yaǵnıy DNKning ekilemshi strukturasın anıqlaganliklari hám matritsa 
sintezini túsintirip bergenliklari menen gen injenerligin bólek pán retinde 
rawajlanıwına tiykar salındılar. 
DNKnıń qos spirali, replikatsiya dawamında DNK sabaqları boylap ekige ajraladi`, 
polimerazalar dep atalǵan arnawlı ferment ana DNKnıń anıq nusqasın kóshirediler. 
Nátiyjede kletka bóliniwi aldından 2 birdey DNK molekulaları payda boladı hám 
olardan biri kletka bólingennen keyin qız kletkaǵa ótedi. Qız kletkada ana 
kletkadabolǵan barlıq informaciyalar boladı hám ol, ana kletka atqarǵan barlıq 
funktsiyalardı atqaradı. Sonday etip, tiri organism kletkalarında ayriqsha reakciya – 
matritsa sintezi júz beredi. Molekulalardıń biri - matritsa, ekinshisi bolsa sol 
matritsa tiykarında dúziledi. DNK replikatsiyasi, barlıq túrdegi RNK hám iRNK 
strukturasiga uyqas túrde belok molekulalarınıń sintez bolıwı hám toplanıwı, 
bulardıń barlıǵı matritsa sintezidıń variantları bolıp, mudami bul processler nuklein 
kislotalar qatnasıwında ámelge asadı. 
Tap sol mexanizm tiykarında RNKnıń jıynalısı ámelge asadı, tek ǵana 2 spiral 
emes, bálki bir spirallik molekula (RNK) payda boladı. Bul process transkriptsiya 
dep ataladı. Sonday eken, kletkadaǵı informaciya aǵımı, matritsa sintezidıń barlıq 

---

reakciyaların ámelge asıradı, yaǵnıy, DNK replikatsiyasi (násillik informaciyanı 
qız kletkalarǵa uzatıw ushın kerek), transkriptsiya (kletka yadrosında i-RNKni 
sintezi) hám translyatsiya (ribosomalar járdeminde i-RNKda belok shınjırların 
jıynalısı )processleri ámelge asadılar. 
Organizmdiń násillik qásiyetlerin ózgertiwdi úyrenilgannen keyin menen transgen 
ósimlik hám haywanlar jaratıw hám olardı klonlaw múmkinshiligi tuwılǵan. 
Eukariotlardıń kletkalarındaǵı genlerdi dúzilisin úyreniw klonlaw hám DNKni 
birlestiriw metodlarına tiykar salǵan. Ilimpazlar tárepinen ov al'buminıń 386 
aminokislotadan dúzilgen molekulasın sintezida qatnasıwshı information RNKsi 
ajıratıp alınǵan hám bul RNKdıń 1872 ta nukleotidan, 1158 tasigina belokdıń 386 
da ne aminokislotasın kodlawshı, usınıń menen birge 5'-uchdagi 64 nukleotid hám 
3'-uchdegi 650 dane nukleotid translyatsiyalanmasligini anıqlanǵan. i-RNKdan ov 
al'bumiń enine uyqas keliwshi DNK nusqasın alıp, onı plazmidaga jaylastırganlar 
jáne onı E. coli kletkasında klonlashtirǵan. Frantsiyalıq ilimpazlar bolsa, DNK 
nusqasın restriktazalar járdeminde bóleklenmesligin anıqlaganlar, sebebi bul DNK, 
restriktaza fermentleri teńiytuǵın 6 nukleotidli izbe-izlikti ózinde tutpaǵanlar. 1977 
jılı 
Frantsiyalıq 
ilimpazlar 
“oval'buminıń 
information 
RNKsi 
menen 
transkribtsiyalanmaydigan DNK genomida, i-RNKda uchramaydigan bólimler 
bar”, dep boljaǵanlar. Gendiń uzlukli dúzilisi keyinirek basqa genlerde de 
gúzetilgen. 
Keyinirek, Shambon hám Kuril'skidıń kórsetiwlerinshe, oval'bumin geniniń 
DNKsi i-RNK menen bólekan birlesedi: DNKnıń 7 uchastkası RNK menen 
gibridlanmasdan qaladı. Gendiń mRNKda uchramaydigan bul uchastkalarına 
intronlar dep at berilgen. Intronlar oval'bumindi kodlaytuǵın DNK izbe-izligin 8 
fragmentten ibarat bolǵan ekzonlarga ajıratıp turadılar. 
Intronlar gendiń málim bir bóleginde ushraydılar, olardı kólemi úlken bolıp, 
100 den-bir neshe mıńǵa shekem bolǵan nukleotidlar juftligidan ibarat esaplanadi. 
Ortasha esaplaǵanda intronlar ekzonlardan uzınlaw bolıp tabıladı. 
Házirge shekem úyrenilgen sútemizuvchilar, qushám amfibiyalardıń genleriniń 
dúzilisi pútin kóriniste emesligi anıqlanǵan, yaǵnıy olar ekzonlar hám intronlardan 

---

dúzilgenler. Tek ǵana giston hám interferonlardıń genleri bunnan tısqarı bolıp 
tabıladı. Pútin bolmaǵan genler bulardan tısqarı pútin bolmaǵan genler shıbın-
shirkeylerde hám ashıtqılarda, hám de DNK saqlaǵan eukariot kletkalar yadrosında 
kópayadigan viruslarda da tabılǵan. 
Gen injenerliginde recombinant DNKlarni konstruktsiyalawda isletiletuǵın 
fermentler tómendegi gruppalarǵa bólinediler: 
- DNK fragmentin alıw ushın isletiletuǵın fermentler (restriktazalar); 
- DNK matritsasida DNKni (polimerazalar) hám RNKni (qaytar transkriptazalar) 
sintezlewshi fermentler; 
- DNK fragmentlerin birlestirıwshi fermentler (ligazalar); 
- DNK fragmenti úshlari strukturasın ózgertiriwshi fermentler. 
Restriktazalar (restriktsiyalawshi endonukleazalar) - DNK molekulasında 
málim bir nukleotidlar izbe-izligi (restriktsiya saytları )ni teńib, olarǵa «hujum 
etiwshi» fermentler bolıp tabıladı. 
Restriktsiya hám modifikatsiya sistemaları bakteriyalarda keń tarqalǵan :olar 
resident DNKni biygana nukleotidlarni kiriwinden qorǵaw etedi. 1968 jılı 
Mezel'son hámYuanlar metillanbegen DNKni bólekleytuǵın restriktazani ajıratıp 
alǵanlar. 1970 jılı bolsa Smit hám vil'koks Haemophilus influenzae den DNKnıń 
anıq bir izbe-izligin bólekleytuǵın birinshi restriktaza (Hind III) ni ajıratıp alǵanlar. 
Házirge shekem 3500 den kóbirek restriktazalarni substrat spetsifikligi anıqlanǵan 
bolıp, olardan 238 tasi nukletid izbe-izligin unikal strukturasın teńiydilar 
(prototiplar). 
DNKni birdey uchastkasın teńiytuǵın restriktazalarizosh izomerlar toparın 
shólkemlestirip, bir-birlerinen birpara –bir ózgeshelikleri menen parıq etediler. 
Atap aytqanda, 2 shınjırlı DNKni hár túrlı bóleklaydilar. Házirge shekem 
anıqlanǵan restriktazalardi yarımınan kóplegeni, 4-, 6 -, 8- nukleotid izbe-izlikti 
teńiydilar. 
Bakteriyalardıń barlıq restriktsion endonukleazalari ayriqsha, qısqa DNK 
izbe-izligin teńiydi hám olar menen baylanısadı. Bul processda DNK molekulası 
tanıw saytında kesiledi. Bakteriya shtammi restriktsion aktivlikke ıyelewi menen 

---

birge DNKni metillew ózgeshelikine de ıyelewi múmkin. 
Barlıq restriktazalar DNKdıń qos spiralida málim bir izbe-izlikti teńiydi, 
lekin 1-klass restriktazalari, DNK molekulasınıń qálegen noqatın kesadi, 2- hám 3-
klass restriktazalari bolsa, tanıw saytınıń ishindegi qatań bir noqatlardı bólekleydi. 
1 hám 3 tipdegi fermentler quramalı sub'birlikdagi dúzılıwǵa iye bolıp, 2 tipdegi, 
yaǵnıy metillewshi hám ATFga baylanıslı endonukleazali aktivlikke iye 
esaplanadı. 
2-klass fermentleri 2 bólek beloklardan :restriktsiyalawshi endonukleaza hám 
modifikatsiyalaytuǵın 
metilazalardan 
shólkemlesken. 
Sol 
sebepli 
gen 
injeneriyasida tiykarınan 2- klass fermentleri isletiledi. Bular ushın kofaktor 
retinde magniy ionları zárúr bolıp tabıladı. 
Qaytar 
transkriptaza 
m-RNKni 
DNKdıń 
komplementar 
shınjırına 
transkriptsiyalash ushın isletiledi. Genomi bir shınjırlı RNK molekulalarınan ibarat 
bolǵan retroviruslar úyrenilganda, retrovirusdıń kletkanıń ishinde júzbolatuǵın 
rawajlanıw processinde, xójayin kletka xromosomasiga 2 shınjırlı DNK 
kórinisinde óz genomnıń integraciya basqıshın basıp ótiwi anıqlanǵan. 1964 jılı 
Temin RNK-matritsada komplementar DNKni sintezlewshi ferment bar ekenin 
anıqlaǵan. Bul RNKga baylanıslı DNK-polimeraza qaytar transkriptaza yamasa 
revertaza dep atalǵan. 
Qaytar transkriptaza reakciyasın RNK aktivlikke iye bolǵan kúshli 
ingibitorlardan paydalanǵan halda arnawlı sharayatlarda alıp barıladı. Bunda RNK 
molekulalarınıń tolıq kólemli DNK-nusqaları alınadı. Praymer retinde poli (A)-
tutatuǵın mRNKdıń qaytar transkriptsiyasida oligo (dT), Z'-poli (A) uchiga iye 
bolmaǵan RNK molekulaları ushın bolsa, ximiyalıq sintezlangan oligonukleotidlar 
isletiledi. mRNKda DNKnıń komplementar shınjırı sintezlangandan hám RNK 
buzılǵannan keyin ǵana DNKning 2 shınjırı sintezlanadi. 
Matritsa retinde kDNKdıń birinshi shınjırı bolıwı múmkin. Bul reakciya 
revertaza sıyaqlı E. Colidıń DNK-polimerazasi járdeminde katalizleniwshi 
múmkin. Sintez tawsılǵannan keyin kDNKnıń 1- hám 2-shınjırları shpil'ka túyini 
menen kovalent baylanısqan halda qaladı. Bul túyin endonukleaza S1 menen 

---

bóleklenedi. Payda bolǵan eki shınjırlı DNKni klonlanayotgan vektorlarǵa 
kirgiziw, DNKnıń gibrid molekulaları quramında kóbeytiw hám keying 
izertlewlerde isletiw múmkin boladı. Tómendegi sızılmada 2 shınjırlı DNK-
nusqasın sintez bolıwı kórsetilgen. 
RNK molekulasınıń eki shınjırlı DNK- nusqasın sintezlew sızılması. 
Ligazalar. 1961 jılı Mezel'son hám veyglfag l mısalında rekombinatsiyanıń mánisi 
DNK molekulalarınıń kesiliwi hám keyinirek qosılıwınan ibaratlıǵın kórsetkenler. 
Bul DNK fragmentlerin tigiliwinde qatnasatuǵın fermentlerdi tabıwǵa sebep 
bolǵan. 1967 jılı bunday ferment tabılǵan hám olar DNK-ligazalar dep atalǵan. Bul 
ferment nuklein kislotanıń 2 shınjırlı molekulasındaǵı fosfodiefir bog'ni 
katalizlaydi. Basqasha aytqanda, DNK-ligazalar qasında jaylasqan nukleotidlarni 
qant qaldıqları arasında baǵ payda etip birlestiredi. DNK-ligazalar DNK 

---

reparatsiyasi processlerinde, replikatsiyada júdá kerek bolıp tabıladı. 
DNK-ligazalar kofaktorga bolǵan zárúriyatı hám tásir qılıw ózgeshelikine qaray 2 
tipga ajratıladı. E. coli dıń DNK-ligazasi kofaktor retinde difosfopiridin nukleotid, 
T4- fagining ligazasi bolsa Mg
2+
qatnasıwında ATF ni isletedi. 
Qadaǵalaw sorawları? 
1. DNK-polimeraza qaytar transkriptaza? 
2. Intronlar? 
3. Restriktazalar haqqında maǵliwmatlar?