Mavzu: Genetikaning yangi yo‘nalishlari Kirish Asosiy qism

2.4. Genetik injeneriya va biotexnologiya
Organizm genlari yoki genlar majmuasini inson manfaatlarini ko‘zlagan holda okzgartirilishi genetik injeneriya deb ataladi. Genetik injeneriyaning tadqiqot obyektlari bolib, vimslar, bakteriyalar, tuban zamburug‘lar, hayvon va o‘simlik, odam hujayralari sanaladi. Genetik injeneriya molekular biologiyaning alohida shoxobchasi bo‘lib, asosiy maqsadi hujayraning genetik axborotini yangi kombinatsiyalash va ularni ko‘paytirib inson va hayvon uchun yangi moddalarni olishdan iborat. Genetik injeneriya metodlaridan foydalanib odam, hayvon genlarini mikroorganizmlarga ko‘chirib, kerakli moddalami sintez qilish mumkin. Bunday texnologiya tibbiyot, qishloq xo‘jaligi, sanoat ishlab chiqarishida muhim ahamiyatga molikdir.
Gen injeneriyasi tubandagi muammolami hal etishga o‘z diqqatini qaratadi:
1. Hujayra DNK sidagi kerakli genlarni ajratib olish yoki laboratoriyalarda sintezlash.
2. DNKning rekombinant molekulasini hosil etish.
3. Genlarni klonlash ya’ni DN K bo‘lagini rekombinant vektor konstruksiyalar vositasida kocpaytirish.
4. Rekombinant vektorlar yordamida yot genlami hujayraga kiritish va uning faoliyati tufayli inson xohlagan mahsulot, masalan. oqsil kabi moddalami yetishtirish.
DNK genlar to ‘plamidan iborat. Uzoq yillar mobaynida genlar to‘plamining genomdagi o‘mi doimiy deb kelinar edi. Biroq AQSh olimasi Barbara Mak-Klintok makkajo‘xorida irsiy belgilarni tadqiq qilish jarayonida ba‘zi genlar bir joyda muntazam ravishda joylashmay, aksincha o‘z joyini o‘zgartirib turishini aniqladi. Genlarni genom bo‘yicha ko‘chib yurishi uzoq vaqt tan olinmadi. Shunga qaramay bunday hodisa boiishi m um kunligi AQSh olim lari J.B ishop, A.Buxariy tomonidan mikroorganizmlarda, rus olimi G.Georgiyev tomonidan esa hayvonlarda aniqlandi.Bunday ko‘chib yuruvchi genlar toifasi regulyator genlar yoki transpozonlar deb ataladi.
Transpozonlar o‘z joyini o‘zgartirilganda qo‘shni genlar faoliyatini u yoki bu tomonga o‘zgartiradi. Transpozonlar xilmaxil strukturaga ega bo‘lsalar ham, barcha transpozon molekulalarining har ikki chetida maxsus nukleotidlar izchilligi, markaziy qismida esa DNK molekulasini belgilangan joyda yopishqoq uchlar hosil qilib kesuvchi transpozaza fermentini sintez qiluvchi gen joylashgan bo‘ladi.
Bakteriya va tuban eukariot hujayralarida asosiy xromosomadan tashqari qo‘shim cha mayda plazmidlar uchraydi. Plazmidalar asosiy xromosomalardan bir necha yuz barobar kichik DNK qoksh spiralidan iborat. Plazmidlar o‘rtacha 3-10 genlardan tashkil topgan bo‘lib, ikki toifaga bo‘linadi. Ularning birinchisi transpozon yoki bakteriofag irsiy molekulasi kabi hujayradagi asosiy xromosomaning maxsus DNK izchUhgini kesib, rekombinatsiya bo‘la oladigan plazmidalrdir. Bunday rekombinatsiyalanuvchi plazmidlarni transmissil, ya’ni nasldan-naslga beriluvchi plazmidalar deb nomlanadi. Odatda transmissibl plazmida hujayraning asosiy xromosomasiga birikkandan so‘ng o ‘z mustaqilligini yo‘qotsa ham ularda joylashgan genlar orasida faoliyatini bajaradi. Hujayra bo‘linganda rekombinatsiyalanuvchi plazmid genlari asosiy xromosoma genlari bilan birikkan holda nasldan-naslga beriladi. Plazmidlarning ikkinchi toifasi avtonom holda replikatsiyalanuvchi plazmidlar deb ataladi. Bunday plazmidlar asosiy xromosomaga birika olmaydi. Shunga ko‘ra ular mustaqil holatda o ‘z-o‘zini rephkatsiya yo‘li bilan ko‘paytira oladilar. Avtonom plazmidlar bakteriya yoki zamburug' bo‘linganda qiz hujayralarga tasodifiy ravishda taqsimlanadi. Ayni vaqtda avtonom plazmidlar bir hujayradan ikkinchisiga hujayra qobig‘i yoki membrana teshiklari orqali o‘ta oladi.
Odatda bir mikroorganizm hujayrasiga tashqaridan yot genetik material kirsa u darhol hujayra nukleaza fermentlari ishtirokida parchalanib tashlanadi. DNK molekulasini mayda bo‘laklarga bo‘luvchi fermentlami kesuvchi endonukleazalar yoki restriktazalar deb ataladi. Restriktazalar har xil. Ulaming ayrimlari to‘rt yoki ko‘proq maxsus nukleotid juftlarini tanib boglanadi va DNK molekulasini kesadi.
Ayrim restriktazalar DNK qo‘sh zanjirini qaychi singari shartta ikkiga boiadi. Shu bilan birga DNK molekulasidagi qo‘shaloq zanjimi yopishqoq uchlar hosil qilib kesuvchi restriktazalar ham mavjud. Ulaiga misol qilib genetik injeneriyada keng qoilaniladigan Eco RI(eko er bir) va Bam+ H I (Bam ash bir)ni olish mumkin. Odatda restriktaza qaysi organizm turidan olingan boisa uning nomi bilan belgilanadi. Masalan, Eco RI — Esherichia coli, Bam+ H I — Bacillas amulolique faciens H, Hind III — Haemophilus influenzae. Hozirgi vaqtda DNK molekulasini bo‘laklarga bo‘luvchi 500 ga yaqin restriktazalar tozalanib olingan va o‘rganilgan.
Rekombinant DNK olish va genlarni klonlash. Suniy ravishda rekombinant DNK olish va genlami klonlash birinchi marotaba 1972-yili AQSh olimlari G.Boyer va S.Koen tomonidan amalga oshirildi. Bu ikki olim ichak tayoqchasi bakteriyasi E. coli ning xromosoma DNKsini hamda shu bakteriya plazmidani alohida probirkalarga joylab, ularga Eco R I (iko аг bir) restriktaza fermenti bilan ishlov berganlar. Halqasimon plazmida tarkibidan faqat bir dona Eco R I restriktaza fermenti tanlab kesadigan nukleotidlar izchilligi boiganligi sababli restriktaza DNK qo‘sh zanjirini faqat bir joydan kesib halqasimon plazmidani yopishqoq uchli ochiq holatga o’tkazadi. Xromosoma DNK molekulasida Eco R I restriktaza fermenti taniy oladigan maxsus nukleotidlar izchilligi qancha boisa, bu molekula shuncha boiakka boiinadi. DNK boiaklari elektroforez moslamasida kuchli elektr maydonida katta kichikligiga qarab ajratiladi va hosil bo’lgan bo’laklar maxsus bo’yoq bilan bo‘yaladi. Natijada bir joyga yigilgan bir xil kattalikdagi DNK boiaklari to‘plamini oddiy ko‘z bilan kobrish mumkin. Elektroforez gelidan xohlagan kattalikdagi DNK boiagini suvda eritib ajratib olsa boiadi. Воуеr va Koen shu usullar bilan ajratib olingan yopishqoq uchli bakteriya DNK boiagini ochiq holatdagi yopishqoq uchli plazmida DNKsi bilan probirkada aralashtirib ulovchi ligaza fermenti vositasida bu ikki xil DNK boiaklari uchlarini bir-biriga kovalent bogiar yordamida uladi. Natijada plazmida tarkibiga yot xromosoma DNK boiagi kiritildi.
Shu usul bilan ilk bor rekombinant plazmida hosil qilindi. Mazkur molekular qurilmada plazmida vektor tashuvchi funksiyasini bajaradi. Chunki plazmidalar xromosoma DNKsiga rekombinatsiyalana oladi. Bu vektor qurilma o’z tarkibida antibiotikka chidamlilik geni bo‘lganligi uchun maxsus olingan plazmidasiz ya’ni antibiotikka chidamsiz shtamm (bakteriya) hujayralaiga kiritilsa, rekombinant plazmida kiritilgan bakteriya kloni antibiotikka chidamli genga ega bo’lib qolgani sababli antibiotik ta’sirida o’lmaydi. Shunday bakteriyalar alohida ko‘paytirilsa uning tarkibidagi yot DNK boiagi ham shuncha ko‘payishi mumkin. Undan tashqari rekombinant plazm ida vektor avtonom replikatsiyalanuvchi plazmida bo‘lsa, yot DNK bo‘lagi yana o‘nlab barobar ko‘payadi. Yot DNK bo‘lagini rekombinant vektor qurilmalar vositasida ko‘paytirish genlarni klonlash deb ataladi. Genetik injeneriyada DNK boiagini klonlashda vektor sifatida virus va fag DNK molekulasidan yoki ko‘chib yuruvchi genetik elementlardan ham foydalaniladi.

Xulosa
Men ushbu mavzuni o‘rganib shunday xulosaga keldim, bugungi kunda genetika fani o‘zining yangi yo‘nalishlari bilan tibbiyot, ishlab chiqarish va qishloq xo‘jaligida ulkan yutuqlarga erishmoqda.
Ayniq so’ngi yillarda odam genetikasi erishayotgan yutuqlar ancha salmoqli. Odam genetikasi o‘simlik, hayvonlar genetikasidan keyin rivojlanganligiga qaramay, uning o‘zining ichida bir qancha tarmoqlari shakllangan. Ana shu tarmoqlardan biri tibbiyot genetikasidir. Hozirgi paytda jahon aholisi 6 milliarddan ortib ketdi. Tug‘ilgan bolalarning 4,5%i turli irsiy kasalliklar bilan dunyoga keladi. Epilepsiya, shizofreniya, kretinizm, gemofiliya, bronxial astma shunday xastaliklardandir. Irsiy kasalliklarga erta tashxis qo‘yish, ularning oldini olish va davolash metodlarini belgilashda muhim o‘rin tutadi. Bu tibbiyot genetikasi odam salomatligini saqlashda muhim o‘rin tutishidan dalolat beradi.
Odam genetikasining yana bir tarmog‘i demografik genetika hisoblanadi. Demografik genetika odamdagi ayrim belgi-xossalarni (masalan, qon guruhlarini) jahon aholisi orasida qanday tarqalganligini aniqlash bilan shug‘ullanadi.
Farmokologik genetika ham odam genetikasining bir tarmog‘i sifatida turli dorilarni, chunonchi antibiotiklarni odam organizmiga ko‘rsatgan ta’sirini tadqiq qiladi. Odam genetikasinig bir tarmog‘i sitogenetika bo‘lib, u odam irsiyatning moddiy asoslari bo‘lmish xromosomalarning tashqi, ichki tuzilishini tadqiq qiladi.
Immunogenetika esa immunitet reaksiyalarining amalga oshishida irsiyatning rolini o‘rganadi. Biokimyoviy genetika yordamida irsiyatnig molekulyar asoslari moddalar almashishi, u bilan bog‘liq belgi-xossalarning rivojlanishi o‘rganiladi.
Odam genetikasinig yana bir tarmog‘i pedagogik genetika sanaladi. Uning tekshirish obyekti bolalar aqliy qobiliyati va ruhiyatini genetik jihatdan tadqiq qilish hisoblanadi. Bolalarning ruhiy holati, aqliy qobiliyati ota-onadan o‘tadi. Shu bilan bir qatorda qobiliyat, iste’dod, iqtidoming shakllanishida ijtimoiy muhit, ota-ona, o‘qituvchilarning ta’lim-tarbiyasi muhim ahamiyatga ega bo‘ladi. Pedagogik genetika bolalardagi ota-onadan berilgan irsiy qobiliyat, iqtidorlilik, iste’dodning yoshga qarab o‘zgarishini tadqiq qilib, pedagoglarga ma’lum tavsiyalar beradi.