“biotexnologiya asoslari”

2-chizma. Genlarni klonlash strategiyasi

Masalan: Streptomyces reptomyces bakteriyasining ikki xil shtammlaridan olingan protoplastlarni bir-birlariga birlashtirish oqibatida S-rifamisin sintez qiluvchi hosildor shtamm yaratilgan. Rifampisin sintez qilmaydigan Nocardia mediterranei shtammlari protoplastlarini birbirlariga qo’shish oqibatida rifampisinni 3 yangi hosilasini sintez qiluvchi shtamm yaratilgan.
Protoplastlarni qo’shilishi orqali tabiiy sharoitda bir-birlari bilan qo’shilmaydigan mikroorganizmlarni genetik materiallarini birlashtirish ham mumkin.

Mikroorganizm – produsentlarni gen muxandisligi usullari yordamida yaratish

O’tgan asrning 70 – yillarida biotexnologiyada yangi tajriba texnologiyasi – genetik (gen) muxandislik yaratildi. Bu usulning asosida hujayradan tashqarida rekombinant DNK yaratish yotadi. Bu texnologiyadan foydalanish oqibatida genlarni sof holda ajratish, ularni modifikasiya qilish, birini ikkinchisiga ulash, “genlar majmuasi” yaratish, oqibatida butunlay yangi xususiyatiga ega bo’lgan oqsil sintez qilish imkoniyati yaratildi va uni oqsillar muhandisligi deb ataladi (4– chizma).

3-chizma. Protoplastlarning qo’shilishi orqali maxsuldor mutant shtammlar olish mexanizmi

4-chizma. Plazmida DNK si va bakteriya hujayrasidan foydalanib, genni klonlash chizmasi

Vektor gen bilan ligaza fermenti yordamida birikkandan keyin rekombinant DNK hosil bo’ladi. Keyin, bu birikma (vektor gen) mikroorganizm hujayrasiga yuboriladi (transformasiya) va u erda amplifikasiya (ko’payish) amalga oshadi.
Natijada bir genning bir necha nusxasi – klon paydo bo’ladi. SHuning uchun ham bu yo’lni klonlash deb ataladi.
Agar klonlash maqsadida hamma genlar saqlovchi odam DNK si ishlatilsa, odamning gen kutubxonasi (klonoteka) hosil bo’ladi.
Bu usulda bakteriyalarga klonlashtirilgan inson, hayvon yoki o’simliklar genlari to’g’ridanto’g’ri bakteriyada faoliyat ko’rsata olmaydi.
Ishlash uchun esa, ularni bakteriyadan ajratish, bakteriya genini boshqaruvchisi (regulyatori) bilan jihozlash va qaytadan bakteriyaga kiritish zarur.
Bugungi kunda har xil genlar saqlovchi va kerakli maxsulot sintez qiluvchi bir qator transgen bakteriyalar yaratilgan va muvaffaqiyat bilan ishlatilib kelinmoqda.
SHu sababli ham tabiiy shtammlar yordamida olinadigan maxsulotlar (birinchi avlod maxsulotlari) bilan bir qatorda transgen shtammlar yordamida rekombinant oqsillar (ikkinchi avlod maxsulotlari)ni sanoat miqyosida ishlab chiqarish yo’lga qo’yilgan. Biologik maxsulotlarni uchunchi avlodi – tabiiy oqsillarning vazifalarini to’liq bajara oladigan, ammo tabiiy bo’lmagan maxsulotlarni sintez qilish natijasida paydo bo’ladi.
Gen–muxandisligi usullari (rekombinant DNK texnologiyasi) tibbiyot uchun zarur bo’lgan, qimmatbaho oqsil moddalari ishlab chiqarish yoki ko’p tonnalik oqsil moddalari ishlab chiqarish jarayonlarida keng qo’llanib kelinmoqda. Eng avvalo inson organizmida sintez bo’ladigan va dorivor modda sifatida ishlatiladigan oqsil va peptidlarni sintez qilishni yo’lga qo’yish katta ahamiyat kasb etadi.
Gen muxandisligi muammolari bilan shug’ilanadigan omillarni asosiy vazifalaridan biri ham shunday birikmalarni etarlicha sintez qila oladigan bakteriyalar shtammlarini yaratishga bag’ishlangan. Bu jarayonni asosiy qiyinchiliklari, shtamm yaratish bilan bog’liq emas, balki, yaratilgan shtammda sintez qilingan oqsil moddalarini kerakli me’yorda ushlab turish, ularni modifikasiyaga uchrab, mikroorganizm hujayrasida parchalanib ketmasligi uchun sharoit yaratish bilan ham uzviy bog’liqdir.