134
135
2. Polimeraza fermentlarining ishlash mexanizmi haqida so‘zlab bering.
3. Restriktazalar qanday maqsadlarda qo‘llaniladi?
4. Restriktaza fermentlarining ishlash mexanizmi haqida so‘zlab bering.
5. Teskari transkriptaza fermenti faoliyati mohiyatini tushuntiring.
30-§. REKOMBINANT DNK OLISH
Genetik rekombinatsiya – bu turli manbalardan olingan genlarning
yoki genlarning normal biologik almashinuvi natijasida o‘zgargan xromo-
somaning hosil bo‘lishi. Yangi DNK molekulasi DNK zanjirining uzilishi yoki
birikishi yo‘li bilan rekombinatsiya jarayonida hosil bo‘ladi. Irsiy axborotning
o‘tkazilishi, almashinishi va o‘zgarishining tabiatda turli shakllari bo‘lib, ular
yangi xususiyatlarga ega bo‘lgan organizmlarning paydo bo‘lishi uchun manba
sanaladi.
Turli organizmlarning genlarini sun’iy yo‘l bilan birlashtirib, rekombinant
DNK olish mumkin. Gen muhandisligi yoki rekombinant DNK texnologiyasida
tajribalar yo‘li bilan bir organizm (donor) irsiy materialini boshqa organizm
(retsipiyent)ga o‘tkazish orqali bu genlarning irsiylanishi ta’minlanadi.
Masalan, mikrobiologiya sanoatida azot fi ksatsiyalovchi genlar kiritish yo‘li
bilan o‘simliklar hosildorligini oshirishda qo‘llaniladigan bakteriya shtam m-
lari olinadi (bu o‘g‘itlarning ishlatilishini kamaytiradi va atrof-muhit holatini
yaxshilaydi). Hozirgi kunda gen muhandisligi metodlari rekombinant bakteriya
shtammlaridan biologik faol birikmalar, jumladan, gormonlar (insulin, o‘sish
gormoni, somatostatin), virusga qarshi preparat – interferon olishda muvaff aqiyatli
qo‘llanilmoqda. Genlarning boshqa organizm genomiga to‘gridan to‘g‘ri
ko‘chirib o‘tkazilishi irsiy nuqsonlarni to‘g‘rilashga imkon beradi. Rekombinant
DNK olish yo‘li bilan irsiy kasalliklarni davolash istiqbolli bo‘lib, bunda bemor
genomiga zararlangan gen o‘rniga normal funksional gen kiritiladi.
Sun’iy ravishda rekombinant DNK olish va genlarni klonlash ilk bor
1972-yilda AQSH olimlari Boyer va Koen tomonidan amalga oshirildi.
Bu olimlar E.coli bakteriyasining xromosoma DNKsi va shu bakteriya
plazmidasiga alohida probirkalarda «yopishqoq» uch hosil qiluvchi EcoRI
(eko-er-bir) restriktaza fermenti bilan ishlov berganlar. Halqasimon plazmid
tarkibida faqat bir dona EcoRI restriktaza fermenti tanlab kesadigan maxsus
nukleotidlar izchilligi bo‘lganligi sababli restriktaza DNK qo‘sh zanjirini
faqat bir joydan kesib halqasimon plazmidni yopishqoq uchli ochiq holatga
o‘tkazadi. Xromosoma DNK molekulasida EcoRl restriktaza fermenti taniy
oladigan maxsus nukleotidlar izchilligi qancha bo‘lsa, bu molekula shuncha
bo‘lakka bo‘linadi. DNK bo‘laklarini elektroforez moslamasida kuchli elektr
maydonida katta-kichikligiga qarab ajratiladi va hosil bo‘lgan bo‘laklar maxsus
bo‘yoq bilan bo‘yaladi. Elektroforez gelidan kerakli DNK bo‘lagini suvda eritib
ajratib olish mumkin. Boyer va Koen shu usullar bilan ajratib olingan yopishqoq
uchli xromosoma DNK bo‘lagini ochiq holatdagi yopishqoq uchli plazmid
DNKsi bilan probirkada aralashtirib ligaza (ulovchi) fermenti vositasida bu ikki
xil DNK bo‘laklari uchlarini bir-biriga kovalent bog‘lar yordamida uladilar.
Natijada plazmid tarkibiga xromosoma DNK bo‘lagi kiritildi. Shu usulda ilk bor
rekombinant plazmid hosil qilindi. Bu molekular qurilmada (konstruksiyada)
plazmid DNK vektor (yo‘naltiruvchi) funksiyasini bajaradi, chunki yuqorida
aytib o‘tganimizdek plazmidlar DNKsiga rekombinatsiyalana oladi. Bu vektor
konstruksiya o‘z tarkibida antibiotikka chidamlilik geni bo‘lganligi uchun
maxsus yaratilgan plazmidsiz, ya’ni antibiotikka chidamsiz shtamm hujayralariga
kiritildi. Rekombinant plazmid kiritilgan bakteriya hujayralari kloni antibiotikka
chidamli genga ega bo‘lib qolganligi sababli, plazmidsiz bakteriyadan farq
qilib, antibiotik ta’sirida nobud bo‘lmaydi. Shu sababli tajriba o‘tkazayotgan
probirkaga antibiotik qo‘shib rekombinant bakteriya kloni ajratib olinadi va
klonlanadi. Bu klonni tashkil etuvchi har bir bakteriyada yot (geterologik) DNK
bo‘lagi bor bo‘lib, bakteriya biomassasi qanchalik ko‘paytirilsa, yot DNK bo‘lagi
shunchalik ko‘payishi mumkin. Undan tashqari, rekombinant plazmid vektor
avtonom replikatsiyalanuvchi plazmid bo‘lsa, yot DNK bo‘lagini yana o‘nlab
barobar ko‘paytirish mumkin (70-rasm).
70-rasm. 1 – maqsadga muvofi q
genni
restriktaza yordamida kesib
olish; 2 – vektor-plazmida;
3 –
plazmidani restriktaza yor-
damida kesish; 4 – ajratib olingan
genni
ligaza fermenti ishtirokida
plazmidaga kiritib rekombinant
plazmida (vektor konstruksiya)
hosil qilish; 5 –
vektorni bakteriya
hujayrasiga kiritish; 6 – plazmida;
7 –
bakteriya DNKsi; 8 – bak-
teriyalarni klonlash orqali genni
ko‘paytirish.
Yot DNK bo‘lagini rekombinant vektor konstruksiyalar vositasida
ko‘paytirish
genlarni klonlash deb ataladi. DNK bo‘lagini klonlashda vektor
136
137
sifatida virus va fag DNK molekulasidan yoki ko‘chib yuruvchi genetik
elementlardan ham foydalanish mumkin.
Demak, gen muhandisligida quyidagilar amalga oshiriladi:
1. Kerakli genga ega donor organizmlardan zarur genlar ketma-ketligiga
ega bo‘lgan DNK molekulasi ajratib olinadi.
2. Donor DNKsining zarur geni fermentlar ta’sirida boshqa qismlardan
ajtatib olinadi.
3. Retsipiyent hujayra (qabul qiladigan hujayra)ga biror genni kiritish uchun
mazkur hujayraga kira oladigan uncha katta bo‘lmagan DNK molekulasidan
foydalaniladi. Bunday molekula vektor deyiladi.
4. DNK-vektorni donor genini kiritish mumkin bo‘lgan joyidan ferment
yordamida kesiladi.
5. Ajratib olingan gen vektor molekulaga «tikiladi». Rekombinant DNK
hosil qilinadi va klonlanadi. Kiritilgan gen saqlovchi yangi DNK molekulasi
xo‘jayin retsipiyent hujayrasiga kiritiladi.
6. Xo‘jayin hujayrada DNK replikatsiyalanadi va hujayraning bo‘linishi
orqali avlodlarga beriladi.
7. Rekombinant DNKni xo‘jayin hujayraga kiritish transformatsiya deyi-
ladi. Yot DNK bo‘lagiga ega bo‘lgan organizmlar transgen organizmlar hisob-
lanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: 
