Prokariot hujayralarning ko'payishi Reja

Prokariotlar qanday koʻpayadi?

Prokariotlar binar (ikkiga) boʻlinish yoʻli orqali koʻpayadi. Eukariot hujayralardagi mitoz jarayoni kabi, bu jarayon ham xromosomadan nusxa koʻchirilishi va bir hujayraning ikkiga ajralishi bosqichlarini oʻz ichiga oladi.

Ikkiga boʻlinish jinssiz koʻpayish shakli boʻlib, bunda tuxum hujayra va spermatozoid ishlab chiqarilishi yoki ikkita individning genetik materiallari almashinuvi jarayonlari yuz bermaydi. Kam uchraydigan mutatsiyalar yoki DNK zanjiridagi oʻzgarishlarni hisobga olmaganda, ikkiga boʻlinishda ona hujayraga genetik jihatdan oʻxshash qiz hujayralar hosil boʻladi.

Ikkiga boʻlinishning bosqichlari haqida hujayra boʻlinishi boʻlimining ikkiga boʻlinish mavzusida batafsil maʼlumot olishingiz mumkin.

Prokariotlar tez koʻpayadi!

Umuman olganda, prokariotlar koʻp hujayrali eukariotlarga nisbatan ancha tez koʻpayadi. Bu generatsiya vaqti yoki bir avlod hosil boʻlganidan to keyingi avlod hosil boʻlguniga qadar vaqt davomiyligi bilan oʻlchanadi.

Odamlarda oʻrtacha generatsiya vaqti \[20\] yil atrofida boʻladi. Tipik bakteriya uchun esa bu raqam \[20\] daqiqaga yaqin! Umuman olganda, sizning ichagingizda yashaydigan va laboratoriya tadqiqotlarida keng foydalaniladigan E. coli bakteriyasi har \[17\] daqiqada yoki shunga yaqin vaqt mobaynida yangi avlod hosil qila oladi\[^1\].

Hamma bakteriyalar ham juda tez koʻpaya olmaydi va ayrim patogen bakteriyalar, masalan, Mycobacterium tuberculosis bakteriyasi har \[12\] soatda yangi avlod hosil qiladi\[^1\]. Biroq prokariotlar, umuman olganda, tez koʻpayuvchilar boʻlib, ularning populyatsiyalari turli tabiiy sharoitlarda yoki baʼzi bir holatlarda laboratoriya sinama probirkalarida ham juda tez koʻpaya oladi.

Bakteriyalar molekulyar biologiyada

Tez koʻpayadigan va oson oʻsadigan bakteriyalar laboratoriyalarda koʻpgina ilmiy tadqiqotlar uchun yaxshi model organizmlar boʻladi. Masalan, E. coli biologik tadqiqotlarda eng keng foydalaniladigan organizmlardan biri hisoblanadi.
Siz E. coli ni oziq-ovqatlarni zararlovchi bakteriya deb eshitgan boʻlsangiz ham, E. coli ning zararsiz shtammlari butun jahon biologiya laboratoriyalarida qoʻllanadi. Zero, DNK replikatsiyasi mexanizmlari kabi koʻpgina asosiy biologik jarayonlar dastlab E. coli da aniqlangan.

E. coli DNK va oqsil zavodlari sifatida

Bugungi kunda E. coli DNK yoki oqsillar sintezlaydigan kichik “zavodchalar” sifatida qoʻllanadi. Tadqiqotchilar tanlangan genni E. coli hujayrasiga prokariotlarning genetik variatsiyasi maqolasida kengroq yoritilgan transformatsiya (DNKni atrof-muhitdan tutib olish) deb ataladigan jarayon orqali kiritadilar. Bunday tadqiqotlarda halqasimon DNK boʻlagiga koʻchirish uchun tanlab olingan gen plazmid deb ataladi. Bakteriya bu gendan nusxa olib, uni keyingi avlodlarga oʻtkazishi mumkin.

Bakterial transformatsiya uchun plazmid. Bu nishon gen (masalan, rekombinant insulin ishlab chiqarishda foydalaniladigan insulin geni), gen ekspressiyani boshqaruvchi promoter va antibiotikka rezistentlik genini saqlovchi halqasimon DNK molekulasi.
Tanlangan genni tutuvchi plazmidni tarkibiga olganidan soʻng, E. coli hujayralari uni replikatsiyalaydi va plazmidning DNKsidan koʻplab nusxa koʻchirib, har bir boʻlinganda uni keyingi avlodga oʻtkazadi. Agar plazmid toʻgʻri nazorat ketma-ketligiga ega boʻlsa, u E. coli bakteriyasini tanlangan oqsil sintezlovchi genni transkripsiya va translyatsiya qilishga majbur qilishi mumkin. Misol uchun, qandli diabeti bor bemorlar keng foydalanadigan insulinning asosiy qismi shu usul bilan E. coli da ishlab chiqariladi.