308
shuningdek, omixta oqsillarni sanoat miqyosida ishlab chiqarish, ilgarilari ma‘lum
bo‗lmagan tibbiyot va veterinariyada foydalaniladigan preparatlarni ajratib olish,
o‗simliklarning yangi navlari, hayvonlarning zotlari, mikroorganizmlarning
shtammlarini yaratish va h.k.lar fanning muhim yo‗nalishlari jumlasiga kiradi.
Genetiklar va biokimyogarlarning azal-azaldan qilib kelayotgan
orzulari oldindan
moddalar almashinuvini irsiy jihatdan boshqariluvini amalga oshirish imkoniyatiga
ega bo‗lgan tirik organizmlarni yaratishdan iborat bo‗lib kelgan. Bu vazifani
bajarishni o‗z oldiga maqsad qilib qo‗ygan fanning nomi gen muhandisligi
deyiladi. Uning asosiy maqsadi in vitro sharoitida DNK ning rekombinant
molekulalarini olishga erishish, ularni ko‗paytirish va yangi irsiy xususiyatlarga
ega bo‗lgan begona organizmga kiritishdan iborat. Gen muhandisligining asosida
genetik materiallar xususiyatlarining universalligi yotadi,
u har xil organizmlar,
xususan, bakterial va eukariot hujayralari DNK molekulalaridan rekombinant DNK
tuzish va bu rekombinant molekulalarni tirik hujayralarga kiritish imkonini beradi.
Genetik muhandislikka oid ishlarni olib borish uchun, eng avvalo, DNK ning,
ya‘ni genlarning ma‘lum fragmentlari bo‗lishini talab qilinadi. Dastlab olingan
genlar kimyoviy yo‗l bilan sintezlangan edi. Bu davrda zamburug‗larning 77 ta
nukleotiddan tashkil topgan alanin-t-RNK sini ketma-ketligi aniqlangan edi.
X.Koran rahbarligidagi tadqiqotchilar bu genni kimyoviy yo‗l bilan sintezlashga
muyassar bo‗ldilar (1969). Ular 4 dan 13 tagacha juft nukleotidlarni kimyoviy yo‗l
bilan sintez kilib, keyin ligaza fermenti yordamida zaruriy tartibda ularni bir-biriga
biriktirishga erishdilar. 1976-yilda xuddi shu laboratoriyada E.coli tirozinazasining
repressor t-RNK sini kodlovchi DNK bo‗lagi sintezlangan edi. t-RNK geni 126 juft
nukleotiddan iborat ekanligi, uning bir uchini promotor joyiga 52 juftli nukleotid,
boshqa uchini terminatsiya joyiga 21 juftli nukleotid, bo‗lakning oxirgi uchlariga
AATT va TTAA tetronukleotidlari birikkanligi ma‘lum bo‗ldi. Kimyoviy yo‗l
bilan sintezlangan bu gen faol bo‗lib chiqdi. Bu genni genga ega bo‗lmagan
bakteriofagning T4 mutant shtammiga kiritilganda bakteriofag E.coli
hujayrasida
ko‗payish qobiliyatiga ega bo‗lib qoldi, ya‘ni to‗la qimmatli hayotiy tusga ega
bo‗ldi. G.Bayer rahbarligidagi olimlar samotostatin gormoni genini kimyoviy yo‗l
bilan sintezlashga muvaffaq bo‗ldilar. Sintezni polipeptiddagi aminokislotalarning
ketma-ketligini hisobga olgan holda amalga oshirildi. Bu tadqiqotchilar
aminokislotalarga mos keladigan tripletlarni sintezlashga, ularni kimyoviy yo‗l
bilan bir-biriga biriktirishga muvaffaq bo‗ldilar. Hosil bo‗lgan ikki spiralli DNK
genini E.colining β-galaktozidaza geni yoniga kiritishdi. Natijada bakteriya oqsil
sintezini amalga oshira boshladi, bunda sintezlangan oqsilning bir qismi β-
galaktozidaza bo‗lsa, boshqa qismi samatostatin bo‗lib chiqdi. Bu yorqin natijalar
kelajakda tabiiy genlardan farqlanuvchi genlarni sun‘iy ravishda sintezlash
imkoniyatlari borligini isbotladi. Keyingi yillarda genlarni
sintezlash maqsadida
309
qiyinchilik jihati kam bo‗lgan va tezkorroq bo‗lgan teskari transkiptazadan
foydalanish uslubi yo‗lga qo‗yildi. Bu fermentni tadqiq qilish shuni ko‗rsatdiki,
bunda DNK ni hosil qilish uchun har qanday RNK, hattoki, sun‘iy sintezlangan
RNK xizmat qilishi mumkin ekan. Bu ishni amalga oshirishda oldin RNKni
tozalanadi, keyin shu RNK da teskari transkriptaza yordamida DNK ni nushasi
sintezlanadi. Har xil sabablarga ko‗ra, bu uslubning imkoniyatlari ham cheklangan
bo‗ladi. Shuning uchun amaliyotda genomlardan ajratib olingan tabiiy genlardan
ko‗proq foydalaniladi. Shu maqsadda DNKni parchalashda ahamiyat kasb etadigan
DNK fragmeti ajratilib vektor tarkibiga kiritiladi,
uning yordamida DNK ning
kerakli fragmentlarini ko‗p sonli bo‗lishiga erishiladi va keyin retsepiyent
hujayraga kiritiladi.
Vektor
-bu har qanday tabiatli begona DNKni hujayraga ko‗chirish va uning
ko‗payishini ta‘minlash qobiliyatiga ega bo‗lgan DNK molekulasidir.
Vektorlarning avtonom replikatsiyalanadigan xillari ko‗p qo‗llaniladi. Bu xildagi
vektorlar sifatida mo‗tadil bakteriofaglar yoki plazmidalar xizmat qiladi. Ular
begona genlarning ko‗p miqdordagi nusxalarini ajratib olish imkonini beradi.
Ulardan klonlash, ya‘ni DNK molekulasini gomogen populyatsiyasini olish
maqsadida foydalaniladi. Gomogenlik namunasidagi hamma nusxalar muayyan
DNK molekulasining to‗g‗ridan-to‗g‗ri avlodi ekanligini ifodalaydi. Odatda,
yuksak
organizmlarning
DNKlari
restriktaza
fermenti
yordamida
fragmentatsiyalanadi. Ba‘zi restriktazalar ta‘sirida DNK ―yopishoq‖ uchli
fragmentlarni hosil qiladi. ―Yopishqoq‖ uchli asoslarning komplementarligi DNK
ning har qanday fragmentlarini bir-biri bilan bog‗lash imkonini beradi. Bu narsa
DNK fragmentini vektor bilan biriktirish imkonini beradi.
Agar DNK fragmenti
―o‗tmas‖ uchli bo‗lsa, unda polipeptidtransferaza yordamida ularni adenil va
timidil nukleotidlari ketma-ketligiga biriktirish mumkin. ―Yopishqoq‖ poli (A) va
poli (T)larning uzunligi 50-100 nukleotidga teng bo‗lib, bu ikkita har xil DNK
ning duragay tuzilmalarini hosil bo‗lishi uchun yetarli bo‗ladi. Vektorni, odatda,
DNK fragmentini olishda qo‗llanilgan o‗sha restriktaza yordamida ―ochiladi‖.
Shartli ravishda maxsus vektorni faqat ma‘lum bir ―ochiladigan‖ joyi tanlab
olinadi. Odatda, DNK fragmenti va vektorni birikishi qo‗shni fosfoefirli
bog‗laridagi ―yopishqoq‖ uchlarni DNK-ligazalar tomonidan bog‗lanishi orqali
amalga oshiriladi. Rossiya FA sining bioorganik kimyo institutida shu xildagi
bakteriyalarning
turi yaratildiki, ular yordamida qator gormonal preparatlar,
xususan, tibbiyot uchun muhim ahamiyatga ega bo‗lgan insulin va interferonlarni
olish imkoniyati paydo bo‗ldi. Interferonning m-RNK yig‗indisi odamlarning
leykotsitlaridan ajratib olingan. Bu m-RNKni teskari transkripsiyasi uchun matritsa
sifatida foydalanildi, bunda bir zanjirli 650-900 nukleotidli uzunlikka ega bo‗lgan
DNK olindi. DNK ning ikkinchi zanjir juftini DNK-polimeraza 1 yordamida
310
sintezlandi va juft zanjirli odam leykotsitlari interferonini genini olishga erishildi.
Shunday qilib, yuqorida keltirilgan fikrlarga asoslangan holda gen muhandisligi va
biotexnologiyaga ta‘rif berish va ularga oid zamonaviy fikr-mulohazalarni
umumlashtirish mumkin bo‗ladi.
Dostları ilə paylaş: