O‘zbekiston respublikasi oliyta’lim. Fanvainnovatsiyalar vazirligi farg’ona davlat universiteti sirtqibo’limi biologiya

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIYTA’LIM . FANVAINNOVATSIYALAR VAZIRLIGI FARG’ONA DAVLAT UNIVERSITETI
SIRTQIBO’LIMI
BIOLOGIYA(TURLARI BO’YICHA)
YONALISHI3-BOSQICH 20.123-GURUHI
TALABASI I
QO'ZIYEVA DILNOZANING GENETIKAVAGENOMIKA FANIDAN
TAYYORLAGAN


MUSTAQIL
ISHI

Genomlarstrukturalari
Reja:

1. 
   Genomatamasiningkelibchiqishi
   
2. 
   Genomlarnitarkibiytuzilishi.Genomlarnitartiblash vaxaritalash
   
3. 
   Virusli,rokariotvaEukariotgenomlar
   
4. 
   Genomhajmi
   
5. 
   Genomiko'zgarishlarvagenomevolyutsiyasi
   
6. 
   Xulosa
   
7. 
   Foydalanilganadabiyotlar
   

)

"
a

ri

k

al
r

an

a

k
i

a

a

k
a

m

di.

i,
g

l
Genom(nem.Genom)—xromosomalar(undajoylashgangenlarbilanbirgagaploidtoʻplami;individgenetiktuzilishiningasosiyelementlarimajmui."G.termininifanganemisbiologiG.Vinklerkiritgan(1920).GaplofazadaharbirhujayrbittaG.ga, diplofazadaesa ikkitaG.ga ega boʻlib, zigota hosil boʻlishida ularning bierkak,ikkinchisiurgʻochigametalardanoʻtganboʻladi.G.asosiygenetikvafiziologisistemalarnioʻzidanamoyonqilib,uninggenetikjihatdanmukammalliginormgametavazigotalarninghosilboʻlishzaminidir.Hayotchan,ammoqismanhosildopoliploidformalarkamidabirjuftgomologikG.gaegaboʻlishishart;qolgxromosomalarboʻyichaturlichetlanishlarboʻlishimu.mkin,buesarivojlanishgdeyarli taʼsir koʻrsatmaydi. Agar konʼyugatsiyalanuvchi (gomologixromosomalarningyaqinlashuvchi)xromosomalardagigenlarningchiziqlijoylashishaynanoʻxshashboʻlsa,uholdaikkalaG.mutlaqooʻxshash(gomologik)boʻladi.ChalgomologikG.daduplikatsiya(xromosomauchastkasiningikkihissaortishi)hamddeleniya (xromosoma uchastkalarining yetishmasligi) natijasida yuz beradigan resiprotranslokatsiya(xromosomaning ikki uchastkasioʻzarooʻrinalmashadi)vainversiy(xromosoma uchastkasi holatining oʻzgarishi) tufayli barcha yoki ayrikonʼyugatsiyalanuvchi xromosomalarning qisman aynan oʻxshashligi kuzatilaSegmentliaynanoʻxshashlikbilanxromosomakonʼyugatsiyasiningtipivadarajasshuningdekurugʻlanishmiqdorianiqlanadi.Euploidiya(birbutunG.normalsonininortishi)vaaneuploidiya(xromosomalarsoniningxromosomaningkarralinormagaploidtoʻplamigatengboʻlmaganholdagioʻzgarishi) G.limutatsiyalartaolibkeladi.



k

an

n

g
a

m
Molekulyarbiologiyavagenetikasohalaridagenomorganizmningbarchagenetima'lumotidir.^[1]DNK(yokiRNKviruslaridaRNK)ningnukleotidketma-ketliklaridiborat. Genomgagenlar(kodlash mintaqalari) va kodlashmagaDNK,^[2]hamdamitoxondrial DNK^[3]vaxloroplast DNKkiradi. Genomnino'rganilishigaGenomikadeyiladi.Birnechaorganizmlaruchungenomtartiblanganvgenlartahlilqilindi,Homosapiensuchunbutungenomtartiblanganinsongenoloyihamuvaffaqiyatliapreloyidayakunlandi2003.

a

y
da
Genomatamasiningkelib chiqishi

Genom atamasi1920-yilda Germaniyaning Gamburg universiteti botanikkafedrasiningprofessoriXansVinklertomonidanyaratilgan.OksfordDictionarnomi gen va xromosomaso'zlariningaralashmasiekanliginiko'rsatadi.^[5]biroq, yanapuxtamuhokamaqilishuchunomicsko'rish.Birnechabog'liq-omeso'zlarallaqachomavjud, bundaybiomva ildizkabi,genomtizimlimosbo'lganbirso'zshakllantirish.^[6]

n
Tartiblashvaxaritalash



kil

r
-
Genomketma-ketligi-individningyokiturningbarchaxromosomalarinitashetuvchinukleotidlarning(A,C,g,vaDNKgenomlariuchunT)to'liqro'yxati.Birtuichidanukleotidlarningaksariyatishaxslaro'rtasidabirxil,ammogenetikxilmaxilliknitushunish uchunbirnechtashaxslarnitartiblashkerak.

DNKketma-ketliginingbirqismi-virusningto'liqgenominiprototiplash

g

i

g
m

di

r
1976yildaGentuniversiteti(Belgiya)daValterFiersvirusliRNK-genomnin(bakteriofagMS2)to'liq nukleotidketma-ketliginibirinchibo'libo'rnatdi.Keyingyil FredSanger birinchi DNK-genom ketma-ketlikniyakunlandi: Phage Φ-x174,nin5386tayanchjuft.^[7]hayotningbarchauchdomenlarorasidabirinchito'liqgenoketliklar 1990-yillar o'rtalarida davomida qisqa vaqt ichida ozod etildi: tartiblashtirilabirinchibakterialgenom Haemophilusinfluenzaedebedi,genomtadqiqotinstitutibi

m

e
a

a
jamoatomonidanyakunlandi 1995yilda. Birnechaoyo'tgach, birinchi eukariotgenoketliklar bilan, yakunlandi 16 payvand xamirturushSaccharomyces cerevisiaxromosomalario'rta-1980yildaboshlanganEvropaboshchiligidagiharakatnatijasidchopetilgan.birarxeologuchunbirinchigenomnatija,Metanokokjannaschii,yildyakunlandi1996,yanagenomik tadqiqotlar institutitomonidan.

a

a.
vli

b

s

r
q
Yangitexnologiyalarningrivojlanishigenomlarniketma-ketliginikeskinarzonvosonlashtirdi va to'liq genom ketma-ketliklari soni tez o'sib bormoqdSog'liqni saqlashAQShMilliyinstitutlari genomikaxborotbirnechakeng qamroma'lumotlarbazalaribirisaqlab.^[8]tugallangangenomtartibidaloyihalarminglaorasida guruch uchun o'sha o'z ichigaoladi, sichqoncha, o'simlik Arabidopsithaliana,puffer baliq, va bakteriyalarE. coli. Dekabr oyida 2013, olimlabirinchineandertalbutungenomtartiblangan,insonlarbirqirilibturlari.GenomoyosuyagidanchiqarildiSibirg'oridatopilgan 130,000 yoshliNeandertaldan.^[9][10]

a

y

m
q
Katta parallel tartiblash kabi yangi tartiblash texnologiyalariham ManteiPredictiveMedicinetomonidankashshofsifatidadiagnostikavositasisifatidashaxsigenomtartiblashistiqboliniochib berdi.Ushbumaqsadgaqaratilganasosiyqada2007daDNK strukturasining hamkorlaridan biri Jeyms D. Vatsonning to'ligenominingbajarilishiedi.^[11]

m

m

mi
da

an
Genom ketma-ketlik genom har bir DNK bazasi tartibini ro'yxati holbuki, genoxaritasi belgilarini belgilaydi. A genom xaritasi genom atrofida navigatsiya bir genoketma-ketlik va OITS kamroq batafsil hisoblanadi. Inson genoloyihasi xaritaga tushirish va inson genomini tartiblash uchun tashkil etildi. Loyihaasosiyqadam JanVaysenbax vauningParijdagiGenoskopdagijamoasitomonidbatafsilgenomikxaritanichiqarishedi.^[12][13]

a

b
K

n
Referencegenom ketliklarvaxaritalaryangilashdavom,xatolarniolishdanvyuqoriallelmurakkabligiviloyatlarinitushuntirish.^[14]genomikxaritalashkamayiqiymati bir xizmat sifatida taklif genealogik saytlar ruxsat berdi,^[15]bir bunday DNkabicrowdsourcedilmiyharakatlariuchunkishininggenomtaqdimmumki

-
darajada.Nyu-YorkgenommarkazidaLAND,^[16]ko'lamliiqtisodiyoti va fuqaroilmfan,hambir misol.^[17]
Virusligenomlar



g
r

)

ga

li
il

i

a
Virusligenomlar RNKyokiDNKdaniboratbo'lishimumkin.RNKviruslariningenomlaribirbo'g'imliRNKyokiikkibo'g'imliRNKbo'lishimumkinvabiryokibinechaalohidaRNKmolekulalari(segmentlari:monopartityokiko'pbo'g'imligenombo'lishimumkin.DNKviruslaribirbo'g'imliyokiikkibo'g'imligenomlargaebo'lishi mumkin. Ko'pchilik DNK virusi genomlari DNK ning bitta, chiziqmolekulasidantashkiltopgan,lekinayrimlariaylanaDNKmolekulasidantashktopgan.^[18]yagonatorliRNKdebnomlanganvirusliRNKhambor:mRNAsintezuchunAndozasifatidaxizmat^qiladi[19]vayagonatorliRNK:DNKsinteziuchunAndozsifatida xizmatqiladi.

h
li
Viruslikonvert^[20]virusligenomlarmezbonhujayrakiritishuchunfoydalanismembranatashqiqatlamihisoblanadi.Ba'zivirusliDNKvaRNKsinflariviruszarfdan iborat,ba'zilariesayo'q.
Prokariotgenomlar



k

li

a

hi
r

s

k

k
ni
Prokariotlar va eukariotlar DNK genomlariga ega. Archaea va ko'pchilibakteriyalarbittadumaloqxromosomagaega,^[21]biroq,ba'zibakterialturlarchiziqyokibirnechtaxromosomagaega.^[22][23]DNKtezroqbakterialhujayralarajratishko'rçoğaltılmışbo'lsa,xromosoma birnecha nusxalaribitta hujayradamavjud bo'lismumkin,vahujayralarDNKçoğaltılmışmumkintezroqajratishbo'lsa,bo'linishsodioldin xromosoma bir necha replikatsiya boshlangan, qizi hujayralar to'liq genom merova allaqachonqisman xromosomalariniçoğaltılmış imkoniniberadi. Ko'pchiliprokariotlargenomlarida juda kamtakrorlanuvchiDNK bor.^[24]biroq,ba'zi simbiotibakteriyalar(masalan,Serratiasymbiotica)genomvapsevdogenesyuqoriqismikamaytirdi:ularningDNKfaqat~40% oqsillarnikodlaydi.^[25][26]

r

mi
Ba'zibakteriyalaryordamchigenetikmaterialgaega,shuningdek,genomningbiqismi plazmidalardaolibboriladi.Buning uchungenomso'zini xromosomasinonisifatida ishlatmaslikkerak.
Eukariotgenomlar



kil

g

20

n
r

r

ab
Eukariotgenomlarbiryoki birnechachiziqli DNKxromosomalaridantashtopgan. Xromosomalar soniJek jumper chumolilarvajinssiz nemotod kenfarqqiladi,^[27]qaysiharbirfaqatbirjuftbor,egabo'lganfernturlari uchun7juft.^[28]eukariotgenomlartarkibidagiDNKmiqdoriboshqagenomlarganisbataajablanarli.Miqdoritufaylieukariotgenomlaro'zregistrikabiko'p64,000-barobao'zgarishko'rsatish,debaslidaDNKoqsil-kodlashvanoncodinggenlaruchunzarubo'lgan narsadan ham ko'p.^[29]Biroq, bu maxsus xarakterli takrorlab DNK borligi sabbo'ladi,vatransposable elementlar (TEs).

ir
d

r

ri

.
b

b

a
Odatda,insonhujayrasiharbiri22autosomaningikkinusxasigaegabo'lib,harbota-onadanmerosbo'libqolgan,ortiqchaikkitajinsiyxromosomabo'lib,unidiploiqiladi. Ova,sperma,sporavagulchang kabigametalarhaploidbo'lib,ularharbixromosomaning faqat bitta nusxasini olib yuradi. Yadrodagi xromosomalardan tashqaxloroplastlarva mitoxondriyalar kabi organellalarham o'z DNKLARIGA egaMitoxondriyalarba'zano'zgenomigaegadebko'pincha"mitoxondrialgenom"deataladi.XloroplastichidatopilganDNK"plastome"debatalishimumkin".Ularkelichiqqanbakteriyalarsingarimitoxondriyavaxloroplastlarhamaylanaxromosomagega.

a
ut

an

h
Prokariotlardan farqli ravishda eukariotlarda oqsil kodlovchi genlar vtakrorlanuvchiDNKningo'zgaruvchanmiqdorlariexon-introntashkiltopadi.Semizuvchilarvao'simliklardagenomningko'pchilikqismitakrorlanuvchiDNKdtashkil topgan.^[30]eukariot genomlardagi genlarni izlovchi yordamida izohlasmumkin.^[31]