Бугунги кунда хайвон ген мухандислиги тез ривожланмокда. Хозир дунёда биргина Хитойда 20 дан зиёд трансген хайвон яратилган. Трансген организм яратиш учун аввало ген кутубхонасини яратиш максадга мувофикдир

Бугунги кунда хайвон ген мухандислиги тез ривожланмокда. Хозир дунёда биргина Хитойда 20 дан зиёд трансген хайвон яратилган. Трансген организм яратиш учун аввало ген кутубхонасини яратиш максадга мувофикдир. Бу уринда шуни кайд этиш лозимки, хромосомалар генларини ажратиш максадида парчалаш усулини кулланилиши генлар китобхонасини ( клонотека) ташкил килинишига ёрдам беради. Ана шу усулдаги текширишлар эукариотлар генини 10 минг донагача нуклеотидлар ва оксиллар жуфтлари эгаллашини исботлади.
Генлар кутубхонасини ташкил этишда бегона ДНК нуклеотидлари асосий роль уйнайди. Бактериофаглар асосида векторлар лойихаллаштирилган, уларни узунлиги 20 минг ДНК фрагментларидан иборат.Бегона ДНК фрагментларини олиш учун ДНК хромосомалари юкори полимерли ферментлар билан ферментлаштирилади, бундай ферментларга рестриктаза киради. тРестриктаза ферменти ёрдамида ДНК ишлашда шундай режим юкланадики олинган фрагментларни катталиги векторлар хажмига тугри келсин. Янада узунрок генлар ажратиш учун янада узунрок ДНК фрагментларини плонирлаш керак.
Генларни ажратиш. Генларни ажратиб олиш генетик инженериянинг бош этапларидан бири хисобланади. Генларни ажратиб олишни иккита йули бор: Генлар синтез килинади, ёки рекомбинат ДНК дан кераклиси ажратилиб олинади.
Комплектар ДНК синтез килишда транскриптаза ёки ревертаза ферменти катта роль уйнайди. Ушбу фермент айрим таркибида РНК булган онкоген вируслардан ажратилиб олинган. Фермент РНК молекуласида ДНК комплектар занжири синтез булади.
Бизга керак булган генни олганлигимизга ишонч хосил килиш учун бир нечта усуллар мавжуд. Агарда оксил аминокислотасининг кетма-кетлиги аник булса, маълум оксилни жойлашган жойига караб аниклаш мумкин.
Айрим холларда кайси генни олганлигимизни аниклаш учун ДНК-РНК дурагайлаш усули кулланилади. Ушбу холат качонки мРНК ажратилиб олинган булгандагина кузатилади. Ушбу усулда к ДНК денатурацияга учраб ДНК ишлари бир-биридан ажралади, кушалок спирал юзага келиб ДНК-РНК молекуласининг дурагайи хосил булади. Агарда кДНК молекуласида мРНК ни синтез булганлигини, кейин оксил хар хил булганлигини иммунокимёвий усулда оксилни аниклаш йули билан аниклаш мумкин. Ана шу усуллар кайси генни ажратиб олганлигимизни аниклаб олишга ёрдам беради.
ГЕНЛАР ЭКСПРЕССИЯСИ ВА СУТ ЭМИЗУВЧИЛАРГА ГЕННИ КИРИТИШ Купчилик бактериал генлар шундай ташкил топганки, улар хар хилдаги самарадорлик билан мавжуд. Масалан E. Coli оксил микдори 0,1% дан 2% гача булади.Генларни активлик даражаси РНК-полимераза воситасида синтез буладиган мРНК микдорига боглик. ДНК изчиллигида РНК- полимеразалар изчил бошкарувчилар хисобланади. Ана шундай изчиллик ДНК молекуласини маълум кисмида РНК-полимераза билан богланган холда мотор вазифасини бажаради. E. Coli даги бошкарув ишлари хам трансляция даражасида булади. Генлардаги изчилликда нуклеотидлар узунлиги 6-8 иборат булиб унинг кодлари АУГ иборат.
Генлар экспрессиясининг изчиллиги битринчи марта Шайна Дальчарно томонидан аникланган. Эукариот организмларда транскрипция бошкаруви жуда мураккаб. Эукариотлар хужайрасидаги генларни пропариотлар 45 хужайрасига киритишда пропариотлар хужайрасига киритишда пропариотлар элементлари бошкариши керак.
Генлар экспрессияси Рекомбинат ДНК лойихаллаштириш учун генлар экспрессияси кулланилади (экспрессия- тез ва тухтамайдиган). Бунинг учун куйидаги стратегия кулланилади:
ДНК нинг ген фрагментлари модификацияланиб-кодланмайдиган кисмиажратилади. Кейин оралик рекомбинацион ДНК лойихаллаштирилади, унга бактериал бошкарувчи элементлар назоратида ген жойлаштиррилади. Ана шу бошкарувчи элементлар махсус ажратилади.Бирок, генларни бактериал хужайра плазмасига киритиш кулайрок.
Ана шундай бошкарувчи жойга генларни b- лактамазаларини курсатиш мумкин. Генларни b-лактамазаларини бошкариш жуда кийин булиб ундан фойдаланиш хар доим хам фойда бераолмайди. Чунки айрим азенлар бактерияларни усишига тускинлик килиши мумкин.
Ана шундай нокулайликларни бартараф этиш учун келиб чикиши бегона булган оксиллардан фойдаланиш кулай. Ана шундай оксилга pl исикликка чидамли бир нечта бактериофаглар генларига жавобгар оксилни олиш мумкин. Ана шундай оксил-репрессор 310 С актив булиб 380 С да активлиги тухтамайди. Харорат кутарилганда р1- репрессорини активлиги пасайиб, керакли оксилни синтез булиши ошади. Ана шу оксил микдори 10% ошиши мумкин. Шундай килиб, бактериялар воситасида ген плазмаларини юкори махсулдорлигига эришиш мумкин. Ана шу холат жуда юкори иктисодий самара бериши мумкин. Хар хилдаги прокариот ва эукариот организмларда генно-инженерлик тажрибалар утказишда одамнинг ичагида яшовчи ичак Таёкчалари энг кулай мухит булиб хизмат килмокда.
Рекомбинат ДНК мувоффакиятли технологиясида организмларда яхши урганилган бактериал хужайралар Bfcillus Subtitis ва Sachazomuces cezevisial хисобланади. B. Subtilis- патоген булмаган тупрок микроорганизми булиб, факат аэроб шароитда ривожланади. Бациллалар токсинлар хосил килмайди, хайвонлар ва усимликлар учун зарарсиз. Шу билан бир каторда E. Coli Липолисахарид эндотоксин булиб уни ажратиш кийин. 20 хил хар хилдаги бациллалар хужайрадан ташкарида 40 ферментларни синтез килади. E. Coli эса оз микдорда оксилни синтез килиб уни ажратиш ва тозалаш жуда кийин.
Шу билан бир каторда бегона ДНК экспрессияси (кушилиши) мавжуд.
Гаплоид хужайраларда 17 хромосом мавжуд, бирок генлар жуда оз, яъни, хаммаси булиб 4 марта ортик, E. Coli нисбатан.
Сут эмизувчилар хужайрасига бегона ген киритиш Сут эмизувчилар хужайрасига бегона ген киритиш учун ген олдиндан бактериал хужайрага устирилиб, тугридан-тугри микроорганизмга эмас сут эмизувчи хайвонлар хужайрасига киритилади. Ана хайвонлар хужайраси олдиндан озика мухитида устирилган булади.
Хайвонлар хужайрасини алохида устириш микроорганизмлардагидан анча кимматга тушсада, сут эмизувчиларни оксили купрок модификацион хусусиятга эга. Ана т шундай оксилни самарали ривожланиши учун унга шакар ёки липоидлар занжиридан кушилган булиши керак. Ана шундай занжирни хосил булиши сут эмизувчиларнинг хужайраларига хос булган хусусиятдир. Лекинда бактериал хужайраларда бундай оксил- шакар-липоидларнинг биргаликдаги занжирини хосил булиши кийин.
Сут эмизувчилар хужайраларига тозаланган ДНК самарали киритишда кальций (Са) ионини киритиш мухим ахамият касб этади.
Агарда кальций кушилиб ДНК сут эмизувчилар хужайрасига киритилса хромосомлар билан бир текисда бирлашади.
Хозирги вактда яна иккита нормал хужайрада ишлайоладиган универсал ген пардаловчиси (маркер-пардаловчи) ишлаб чикилган .
Биринчиси устирилаётган бактериал генларни кодлаштирувчи ксантин-гуанин-фосфорибозил трансфераза (КГФРТ) дан иборат курилган булади.
Иккинчиси пропариот генлардан иборат булиб неомицин (NeO) антибиотигига чидамли SW 40 генига бирлашган булади. Шундай килиб котрансформации усулидан фойдаланиб хар кандай ДНК плонирланган сегментини эукариот хужайрасига киритиш мумкин. Диаметри 0,1-0,5 микроп ва микроманипулятор микропипеткалари урнатилган прибор ихтиро этилганидан сунг, бегона ДНК нормал усиб турган организм хужайрасининг ядросига киритиш (микроинъекция) имконияти яратилди.
Яхши жихозланган ускуналар билан 1 соатда 500-1000 хужайрага бегона ДНК киритиш мумкин. Ана шундай хужайраларнинг 50% киритилган генлар билан хужайни хужайрани бирлашиши кузатилган.
Бу усулда сут эмизувчилардан вирусларга карши антиген ваксиналари олишда кенг фойдаланиш мумкин ва одамларни айрим вирусли хавфли касалликларини даволаш имкониятлари яратилади.
Хозирги вактда генларни эмбрионлар хужайраларига хам киритилиб илмий ишлар олиб борилмокда. Бунинг натижасида хужайраларда янги сифат узгаришлар юзага келади.
Чунки, организмларни айрим хужайраларига янги ген киритилса айрим белгиларида узгариш содир булади. Агарда эмбрионал хужайрага янги ген киритилса, узгариш бутун организмда содир булади.47 Хозирги вактда сут эмизувчилар, чивин ва айрим усимликларнинг эмбрионал хужайраларига ген киритиш ишлаб чикилган. Хозирги вактда сичкон эмбрионига ген киритиш усули яхши ишлаб чикилган. Генни эмбрионал хужайрага киритишда эндигина аталаниш содир булган тухум хужайраси олинади.
Алохида олинган ген киритилган тухум хужайраси сут эмизувчи хайвоннинг маткасига киритилади. Ана шундай усулда маткага жойлаштирилган тухум хужайраларини 40% гача тирик колган, самарадорлиги эса хозирги вактда уртача 10% ташкил этади. Бегона ДНК киритилганидан сунг вегетатив органлар ва жинсий хужайралардан топилган.
Бирок, хозирги вактда эмбрионал хужайраларга ген киритишнинг самарадорлиги жуда паст. Чунки, хар доим хам бегона ДНК хромосомни белгиланган жойига жойлаштириш кийин. Хар доим хам янги ген организмни бошкариш имкониятини яратмаяпти. Ана шу кийинчиликни йингиш окибатида одамдаги 2000 хил генетик касалликни даволаш имконияти тугилади.
Хайвонларни клонирлаш (пробиркада устириш) да битта хужайра ёки организмни вегетатив усулда (жинссиз) йул билан купайтириш тушунилади.
Усимликшуносликда айникса айрим дарахтларни вегетатив купайиши кийин булганда уларнинг бирон-бир тукимаси олиниб вегетатив усулда купайтирилади.
Биринчи марта 1932 йилда курбакани тухум хужайрасидан ядросини олиб бошкасига жойлаштиришга эришилган.
Амалий ахамиятга молик булган усул сут эмизувчиларни жинсиз йул билан купайтириш хисобланади. Бунинг учун сут эмизувчиларни хамладорини эмбрионал хужайрасидан олинади. Микропинетка ёрдамида ядроси олиниб бошка сичконнинг оталанган хужайрасига жойлаштирилади.
Кейин тухум хужайрасидаги ген ажралиб олинади.
1981 йилда ана шундай катор тажрибалар утказилган. Лекинда бундай тажрибалар натижасини сарадорлиги паст. Шу сабабли ушбу тажрибалар давом этмокда.
Трансген жўжа олиш техналогияси. Трансген жўжа яратиш учун рекомбинант эмбрионал ҳужайралардан фойдаланиш энг самарали усул ҳисобланади. Бунинг учун товуқ эмбрионидан бластадерма ҳужайралари ажратиб олинади. Шундан сўнг ушбу ҳужайраларга трансген киритилади.
Шундан сўнгра уларни зардоби ривожланадиган ерга қайтадан киритилади.
Ушбу ҳужайралар асосида ҳосил бўлган жўжаларнинг бир қисми донир товуқ ҳужайраларидан олинган генни ўзида сақлайди. Бундай жўжалар хилер ҳайвон ёки жўжа деб аталади. Трансген жўжа тоза линияларини олиш учун 48 эса бир неча бор чатиштириш ишларини олиб боориш зарур. Бу ўринда шуни қайд этиш лозимки хилир организимдаги донир ҳужайралар сонини кўпайтириш учун ресипиент эмбрионларни нурлантириш орқали амалга ошириш мумкин. Ушбу нурлантиришни транс.я қилинган ҳужайраларни эмбрионга киритишдан олдин амалга ошириш зарур.Трансген ҳайвонлар турли мақсадларда олинади. Уруғланган тухум ҳужайрага ёт генлар киритиб трансген ҳайвон яратиш тоғрисидаги идея 1980-йилда. Бироқ шуни айтиб ўтиш лозимки, олинган трансген ҳайвонларни тоза линияларини олиш учун аввало чатиштириш ва танлаш ишларини олиб бориш зарур. Шунда вақти билан тоза линияли юқори маҳсул.ли ҳайвон зотларини яратиш мумкин бўлади. Яратилган ҳайвон зотлари янги қимматли ҳусусият берувчи ген билан бирга зарарли бўлган генларни олиб юриши шу билан бирга янги авлод эса бунинг натижасида кам маҳсулли бўлиши мумкин. Шу сабабли олиб борилган илмий тадқиқотларда хусусан сутемизувчилар геномига бегона генларни киритишни ва шу йўл билан ўта идентик бўлган ҳайвон зоти яратилишини бир неча усул орқали амалга ошириш мумкинлиги кўрсатиб берилади. Трансген қўй яратиш 1.Ядроларни алмаштириш усули . она организимидан тухум ҳужайраси ядроси микропипетка ёрдамида олиниб ўрнига сомотик ҳужайра ядроси киритилади. Масалан: эпитемал суспензиясининг тўқима ҳужайраси сомотик ҳужайра ядросида ҳромасомалар сони диплоид бўлгани учун тухум ҳужайра ҳудди зигота сингари бўлина бошлайди. Бластула ҳосил бўлгандан сўнг у организимга киритилади ва у ерда ривожлана бошлайди. Бунда биринчи авлод трансген ҳайвонлар хосил бўлади. 1 авлод трансген ҳайвонлар яна ўзаро чатиштирилади ( трансген қўй олиш тех.си) расимда.
Трансген сичқон олиш ДНК га микро йўли билан ёт ген киритиб трансген сичқон олиш усули.
Хозирги кунда трансген сичқонлар олиш усули яхши ишлаб чикилган.
Бунинг учун аввалдан яратилган тухум ҳужайра донор сичқондан ажратиб олинади. Кейин эса аввалдан уруғланган тухум ҳужайрага бўлиши керак.