Ўзбекистон республикаси олийm ва ўрта махсус таълим вазирлиги мирзо улуғбек номидаги ўзбекистон миллий
Download 233.07 Kb. Pdf ko'rish
|
1 2
- Bu sahifa navigatsiya:
- УНИВЕРСИТЕТИ БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТИ БИОТЕХНОЛОГИЯ КАФЕДРАСИ
|
ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙm ВА ЎРТА МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ МИРЗО УЛУҒБЕК НОМИДАГИ ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ БИОЛОГИЯ ФАКУЛЬТЕТИ БИОТЕХНОЛОГИЯ КАФЕДРАСИ “БИОТЕХНОЛОГИЯ” ФАНИ 6-Мавзу: Ўсимлик ген мухандислиги Маърузачи: б.ф.д., проф.Ташмухамедова Ш.С. 6-Мавзу: Ўсимлик ген мухандислиги Бактериал ҳужайраларда наслдан-наслга ўтадиган хромасомасиз элементларга плазмидалар дейилади. Плазмидалар халқасимон мураккаб ўралган ДНК малекуласи бўлиб узунлиги 2минг дан 600 минг НЖ дан иборат бўлади. Бундан ташқари тўғри йўналган плазмидалар ҳам бўлади. ҳужайра ичига киритилган плазмидалар уларга янги хусусият беради Масалан: F-плазмид донорли хусусиятини берса P-плазмид антибиотикларга чидамлилигини оширади. Бактериал ҳужайраларда 1 ва ундан кўпроқ плазмидалар яшай олади. Бордию бир плазмидада иккита ёки ундан кўпроқ плазмида яшай олса, улар бир-бирига тушмайдиган плазмидлар деб аталади. Базида бир ҳужайрада 8-10 та спецификликка эга плазмидалар бўлиши мумкин. Ушбу плазмидаларнинг ҳар бири ўз функциясини бажаради. Плазмидалар ген муҳандислигида информацияларни бир ҳужайрадан иккинчи реципиент хужайрага ўтказишда вектор сифатида кенг қўлланилади. 1. Плазмидаларни юқори эффектив вектор сифатида кўллаш учун уларнинг катталиги (15 НЖ) кам бўлмаслиги керак. Акс холда уларнинг самарадорлиги пасаяди. Демак, самарадор эффектив вектор сифатидаги биринчи шарт, унинг катталиги билан боғлиқлигидир. 2. Плазмидларнинг юқори векторлик самарадорлигини ёки хусусиятини оширувчи 2-шарт бу рестрик сайтларни кўпроқ бўлиши. 3.- шарти эса бу вектор системада селектив маркер гениниг мавжудлигидадир.(Баъзи холларда улар камлиги ёки йўқ бўлиши вектор самарадорлигини пасайтиради) Шу сабабли, плазмид векторлар ген муҳандислиги йўли билан яратилади. Ген муҳандислиги йўли билан яратилган векторлар системасига энг кўп тарқалган E.coli ҳужайрасидан олимган ( p.BR 322) плазмидаси мисол бўла олади. Бунда р-плазмида булса, BR- Болливара-Родригес вектор конструкцияси деган маънони англатади. Плазмидалар афтоном равишда репликацияланади. Уларни дупликацияланиши синхром равишда бактериал хромасомаларни кўпайиши билан ошади. Яъни уларда ori генлар набори мавжуд бўлиб улар репликон деб номланади. Уларнинг энг асосий ҳусусиятларидан бири бир ҳужайрадан иккинчи ҳужайрага конюгатсияланишидир. плазмидани бир ҳужайрадан иккинчи ҳужайрага ўтишини таминловчи генлар набори operon-tra генлар набори ҳисoбланади. Ушбу жараёнга ori генлар жавобгар бўлиб, ушбу генлар набори репликон деб аталади. Прокориот организм хромасомаси биттадан ori ген сайтига эга бўлади. Репликон бактериал ҳужайрада барча ферментлар мавжуд бўлганда ўз функциясини бажаради. Ҳужайра хромасомасида оқсилларни кодловчи комплекс генлар наборига эгадир. Хромасомасиз генетик элементларда барча керакли генлар наборлари ўзида мавжуд эмас шу сабабли, уларнинг репликациясида ҳужайра ферментлари иштирок этади. Плазмидалар репликацияланиш жиҳатидан икки хил бўлади. Кучли назорат остидаги репликация ва кучсиз репликация. Кучли назорат остида амалга ошадиган репликация бактерия хромасомасининг икки марта синхром равишда кўпайиши билан боғлиқ. Бу уринда шуни кайд этиш жоизки, бактерия ҳужайраларида 1-3 тагача плазмида бўлади. Уларнинг минимал ҳажми 20-30 минг нуклеотид жуфтлигидан иборатдир. Кучсиз назоратда амалга ошадиган репликация жараёнида ДНК полимераза I иштирок этади. Уларда 40-50 тагача плазмида нусхалари мавжуддир. Уларнинг ҳажми (15-30 минг нуклеотид жуфтлигидан иборат. Плазмидаларнинг ўзига хос хусусиятларидан яна бири уларни ҳужайрадан ҳужайрага ўтказишни конюгацияланишидир. Конюгацияланиш ori генлар набори ёрдамида амалга ошади. Конюгатив плазмидалар грамм манфий бактерияларга хосдир. Уларни кўпайиш манбаи чегараланган. Бироқ, баъзи плазмидалар учун кўпайиш манбаи сифатида ҳизмат қиладиган ҳужайралар мавжуд. Масалан: KP 4 Pseudomonas бактериясидан ажратилган плазмида бўлиб улар грамманфий Аgrobscterium Аzotobacter бактерия ҳужайраларига осон конюгатсияланади. Кўпгина плазмидалар бактерия хромасомасига интергацияланиши мумкин. Бунда JS ёки Тi элементлар муҳим урин тутади. Қаттиқ назорат остида кўпаядиган плазмидалар бундай ҳолатда бактерия хромасомасининг репликация аппаратига бўйсинади ва улар узоқ муддат хромасомага бириккан холда яшаши мумкин. Бундай плазмидаларn “икки ёқлама ҳаёт кечирувчи “ плазмидалар деб аталади. Бундан ташқари плазмидалар транспозонлар ёки фаг ДНК си билан қўшилиб, коинтегратив ҳолатга ўтади. Конъюгатланмайдиган плазмидалар конъюгатив плазмидалар, фаглар ҳужайраларга ўтиш ҳусусиятига эгадир. Коинтегратлар реципент ҳужайрада автоном равишда фаолият кўрсатади. Плазмидалар бир ҳужайрада фаолият кўрсата олмаса, бунда улар реципент ҳужайрага тушмайдиган, яъни фаолият кўрсата олмайдиган плазмидалар ҳисобланади. Бундай ҳаёт уларни репликацияловчи генлар наборини блокланиши билан боғлиқ бўлади. Бундай ҳолат иккита плазмидани биттасини кўпайишига олиб келади. Плазмидалар турли фенотипик ҳусусият беради. Плазмидалар ҳужайрада яшай олиш имконияти кўп бўлса улар космополит плазмидалар дейилади. Космополит плазмидага RP 4 мисол бўлиб, грамманфий хужайраларда репликацияланиши мумкин. Шу билан бирга pC 194 плазмидаси эса S.aureus асосидаги плазмида ҳисобланиб, улар грамманфий, граммусбат хужайраларда репликацияланиши билан бирга, тубан эукариот ҳужайраларда, яъни дрожжаларда репликацияланиши мумкин. Плазмидаларни ҳусусиятига қараб 2 хил плазмидаларга ажратиш мумкин. 1. Биринчиси ҳужайрада рекомбинатция бўла оладиган плазмидалар ҳисобланиб бундай плазмидалар трансмиссибл яъни наслдан наслга ўтувчи плазмидалардир. Трансмиссибл плазмида хромасомага бириккандан сўнг, ўз мустақиллигини йўқотади. Асосий хромасомасиз ўз-ўзини репликатция қила олмайди. Бироқ, бундай плазмида ҳужайра таркибида ўз фаолиятини тўхтатмайди. Хужайра бўлинганда хромасома билан бириккан холда наслдан- наслга ўтади. 2. Иккинчи хил тоифа плказмидалар автоном равишда репликатцияланувчи плазмидалар деб аталади. Бундай плазмидалар асосий хромасомага бирика олмайди. Улар ўз-ўзларини репликатция йўли билан бир неча марта хатто юзлаб кўпайтириш ҳусусиятига эга. Бундай плазмидалар бактерия ёки замбуруғ бўлинганда қиз ҳужайралар орасида тасодифий равишда тақсимланади. Улар ҳужайра қобиғи ва менбранаси тешикларидан ўта олади. Бази плазмидалар бактерия геномида жойлашган. JS ва Ti элементлар ёрдамида уларнинг ҳромасомасига интегратцияланиши мумкин. Бундай ҳолларда плазмида бактерия хромасомасидаги репликация (аппаратига) қонунига бўйсинади ва унинг таркибида узоқ муддат ҳаёт кечириши мумкин. Бундай плазмидалар “икки ёқлама ҳаёт кечирувчи” ёки эписомлар деб аталади. (масалан F плазмида) Баъзи плазмидалар фаг ДНК ларига ёки транспозонлар билан қўшилиш хусусиятига эгадирлар. Бундай ҳолларда баъзи конъюгатив бўлмаган плазмидалар конъюгатив плазмидалар ёки фаглар билан бирга бириккан холда қўшни ҳужайрага ўта оладилар. Бундай бириккан плазмидалар коинтеграт плазмидалар дейилади. Бу уринда шуни кайд этиш лозимки, Тi- плазмида асосида трансген ўсимлик яратиш мумукин. Факат ушбу плазмидани конструкция килиш талаб этилади. Ген муҳандислигида кенг қўлланиладиган плазмидани (Тi) граммусбат А. tumefaciens бактериясидаги булади. А. tumefaciens фитопатоген бўлиб, у табиий шароитда ўсимлик ҳужайрасига трансформатцияланиши мумкин. Ушбу трансфармация ўсимликда шохсимон ўсимта, яъни шиш пайдо бўлишига олиб келади ва ўсимликнинг нормал ривожланишини бузади. Ушбу ўзгаришларни икки уруғ паллали ўсимликларда масалан, узум, данакли мева дарахтлари ва атиргулда кузатиш мумкин. Икки уруғ паллали ўсимликларда шохсимон ўсимтани ҳосил бўлиши бактериал плазмиданинг Т-ДНК қисмини ўсимлик геномига интеграция бўлиши (яни кириши) орқали бошланади. Плазмиданинг Т-ДНК қисми яни онкоген шишни келтириб чиқарувчи қисми ҳисобланади. А. tumefaciens нинг кўпгина штаммлари ушбу қисмга эгадирлар.ПлазмиданингТ-ДНК қисми 12- 24 тагача бўлган нуклеотид жуфтлигидан иборат. Ўсимликларда бўладиган салбий ўзгаришлар бир катор олимлар томонидан ( шиш пайдо бўлиши, баъзи ўсимлик органларини зарарланиши) А. tumefaciens. тупрок бактерияси таъсирида рўй бериб, ушбу жараён бактериянинг ўсимликнинг шикастланган еридан кириши орқали амалга ошади деб таъкидланган (илдиз бўғзи қисмидан). Бироқ, бугунги кунда текширишлар , кузатишлар шуни кўрсатдики, барча муаммо шикастланган ўсимликлар баъзи фенол бирикмаларини, жумладан, ацетосирингон ва гидроксиацетосирингон каби моддаларни ишлаб чикариши ва ушбу моддалар эса ўз навбатида Т-ДНК дан ташқарида жойлашган Vir -генларни фаоллаштириши аникланди. Фаоллашган Vir - генлар маҳсулоти Т-ДНК ни ўсимлик генларига транспортини ва интеграцияланишини амалга оширади. А. tumefaciens ўсимлик ҳужайрасига бирикиб, хужайрага кириши, канюгация жараёни деб юритилади. Конъюгацияда плазмиданинг Т-ДНК қисми узун занжир ҳолатида бўлади. Т-ДНК қисми узун бир занжирли ҳолатига ўтиши, унинг икки томонидаги чап ва ўнг фланкаларнинг узулиши орқали амалга ошади. Бунда ўнг фланка жойлашган нуклеотид кетма кетлиги 5 1 -учга чап фланка кетма кетлиги эса 3 1 учга эга бўлади. Плазмиданинг Т-ДНК қисми ўсимлик геномига интеграцияланишида ўнг фланка нуклеотид кетма кетлиги муҳим роль ўйнайди.Т-ДНК қисми ўсимлик геномига киргандан сўнг, унинг генлари фаоллаша бошлайди. Т-ДНК қисмида фитогармонлар, жумладан цитокинин, аукцинни ишлаб чиқарувчи генлар набори бўлиб, улар ўсимликнинг ўсишига жавобгар гармонлар ҳисобланади. Бироқ, ушбу гармонлар керагидан ортиқча миқдорда бўлса, у ҳолда улар ўсимликда турли шишларни шохсимон ўсимталарни пайдо бўлишига олиб келади. Бундан ташқари Т-ДНК да опинларни. ишлаб чиқарадиган генлар набори хам мавжуд бўлиб, улар амино ва кетокислоталар шунингдек, қандли моддалар маҳсулоти ҳисобланади. Ушбу моддалар конденсацияси асосида юзага келадиган маҳсулотлардир. Масалан, оргинин ва пероузум кислотаси конденсация асосида, опинлардан октопин, аргинин ва кетоглутаральдеалгид асосида нополин ва глутамин кислотаси асосида эса агропин ҳосил бўлади. Опинлар шохсимон ўсимтада ишлаб чиқарилади ва ўсимликда С ва N азот манбаи сифатида ишлатилади. Барча А. tumefaciensнинг Тi- плазмидалари катабализм жараёнида муҳим роль ўйнайдиган опин генлари набори плазмиданинг Т-ДНК таркибида бўлади ва улардан C, N манбаи сифатида фойдаланади. (1-расм) Бошқа турли тупроқ микроорганизимлари бундай ҳусусиятга эга эмас. Тi-плазмидани ўззига хос хусусиятларидан бугуниги кунда ўсимлик ген мухандислигида вектор системаси Ти плазмидани вектор сифатида ўсимлик транс.да қўллаш учун тадқиқот учун керакли генларни Т-ДНК қисмига киритиб, сўнг А tumefaciens билан бирга ўсимлик геномига киритилиши мумкин бўлади. Бироқ, Тi-плазмида табий вектор сифатида жуда муҳим бўлгани билан унда баъзи камчиликлар мавжуддир. Шунинг учун ушбу плазмидани ген мухандислигида вектор сифатида қўллаш учун уни конструкциялаш талаб этилади Download 233.07 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|
1 2