Mundarija kirish I – bob. Biotexnologiyaning rivojlanishi

III – BOB. GEN INJENERLIGI
III.1. Gen injenerligining moddiy asoslari
Gen injenerligining maqsadi laboratoriya usullari yordamida irsiy xususiyatlari o'zgartirilgan yangi organizmlarni yaratishdir.
Amerikalik olimlar Uotson va Krik o'zlarining 1953-yilda yaratgan olamshumul yangiliklari, ya’ni DNKning ikkilamchi strukturasini aniqlaganliklari va matritsa sintezini tushuntirib berganliklari bilan gen injenerligini alohida fan sifatida rivojlanishiga asos soldilar.
DNKning qo‘sh spirali replikatsiya davomida DNKiplari bo‘ylab ikkiga ajraladi, polimerazalar deb atalgan maxsus ferment ona DNKning aniq nusxasini ko‘chiradi. Natijada hujayra bo‘linishi oldidan 2 ta bir xil DNK molekulalari hosil boladi va ulardan biri hujayra bo'lingandan so‘ng qiz hujayraga o ‘tadi. Qiz hujayrada ona hujayrada boigan barcha axborotlar bo‘ladi va u ona hujayra bajargan barcha funksiyalarni bajaradi. Shunday qilib, tirik organizm hujayralarida o ‘ziga xos reaksiya — matritsa sintezi ro‘y beradi. Molekulalarning biri — matritsa, ikkinchisi esa shu matritsa asosida tuziladi. DNK replikatsiyasi barcha turdagi RNK va i-RNK strukturasiga mos ravishda oqsil molekulalarining sintez bolishi va to'planishi, ularning barchasi matritsa sintezining variantlari bo’lib, doimo bu jarayonlar nuklein kislotalar isntirokida amalga oshadi.
Xuddi shu mexanizm asosida RNKningyig'ilishi amalga oshadi, faqatgina 2 ta spiral emas, balki bitta spiralli molekula (RNK) liosii boladi. Bu jarayon transkripsiya deyiladi. Demak, hujayradagi axborot oqimi matritsa sintezining barcha reaksiyalarini amalga oshiradi, ya’ni DNK replikatsiyasi (irsiy axborotni qiz hujayralarga uzatish uchun kerak), transkripsiya (hujayra yadrosida i-RNKning sintezi) va translyatsiya (ribosomalar yordamida i-RNKda oqsil zanjirlarining yig‘ilishi) jarayonlari amalga oshadi.
Organizmning irsiy xususiyatlarini o‘zgartirishi o ‘rganilgandan keyin transgen o ‘simlik va hayvonlar yaratish va ularni klonlash imkoni tug‘ilgan.
Eukariotlarning hujayralaridagi genlaming tuzilishini o ‘rganish klonlash va DNKni birlashtirish metodlariga asos solgan. Olimlar tomonidan ovalbuminning 386 ta aminokislotadan tuzilgan molekulasining sintezida qatnashuvchi informasion- RN Ksi ajratib olingan va ushbu RNKning 1872 ta nukleotididan 1158 tasigina oqsilning 386 ta aminokislotasini kodlashi, shu bilan birga 5'-uchdagi 64 ta nukleotid va 3'-uchdagi 650 ta nukleotid translyatsiyalanmasligini aniqlangan. iRNKdan ovalbumin geniga mos keluvchi DNK nusxasini olib, uni plazmidaga joylashtirganlar va uni E. coli hujayrasida klonlashtirganlar. Fransiyalik olimlar esa DNK nusxasining restriktazalar yordamida parchalanmasligini aniqlaganlar, chunki ushbu DNK restriktaza fermentlari taniydigan 6 ta nukleotidli ketma-ketlikni o ‘zida tutmagan. 1977-yili fransiyalik olimlar ≪ovalbuminning informasion-RNKsi bilan transkripsiyalanmaydigan DNK genomida i-RNKda uchramaydigan qismlar bor≫, deb faraz qilganlar. Genning uzlukli tuzilishi keyinchalik boshqa genlarda ham kuzatilgan.
Keyinchalik, Shambonva Kurilskining ko'rsatishlaricha, ovalbumin genining DNKsi i-RNK bilan qisman birlashadi, ya’ni DNKning 7 ta uchastkasi RNK bilan gibridlanmasdan qoladi. Genning m-RNKda uchramaydigan ushbu uchastkalariga intronlar deb nom berilgan. Intronlar ovalbuminni kodlaydigan DNK ketma-ketligini 8 ta fragmentdan iborat boMgan ekzonlarga ajratib turadi.
Intronlar genning ma’lum bir qismida uchraydilar, ulaming hajmi katta bo‘lib, 100 dan bir necha mingtagacha bo‘lgan nukleotidlar juftligidan iboratdir. O'rtacha hisoblaganda intronlar ekzonlardan uzunroqdir.
Hozirgacha o‘rganilgan sut emizuvchilar, qushlar va amfibiyalar genlarining tuzilishi yaxlit ko‘rinishda emasligi aniqlangan, ya’ni ular ekzonlar va intronlardan tuzilganlar. Faqatgina giston va interferonlarning genlari bundan mustasnodir. Bulardan tashqari, yaxlit bolmagan genlar hasharotlarda va achitqilarda hamda DNK saqlagan eukariot hujayralar yadrosida ko‘payadigan vimslarda ham topilgan.