Hujayra va gen ingenerligi

Hujayra injeneriyasining asosiy usullari:
S omatik duragaylash yordamida tabiatda jinsiy chatishmaydigan, filogenetik jihatdan bir-biridan uzoq o`simlik turlarini chatishtirish; bir ota yoki onaga taalluqli butun genlar to`plami hamda boshqa ota yo onadan o`tgan bir nechta xromosomaga ega assimmetrik duragaylar olish; bir paytning o`zida uch va undan ko`p ota-ona hujayralarini qo`shib, duragaylash sistemasini tuzish; genetik jihatdan otaonaning jami idiotiplariga ega duragaylar olish; yadrodan
tashqarida, ya`ni sitoplazmada joylashgan genlar bo`yicha geterozigot
duragaylar olish; generativ sistemadagi biologik nomuvofiqlikni bartaraf qilish; ota-onalardagi morfogenetik va gametogenetik anomaliya tufayli chatishmaydigan formalarni chatishtirish; har xil epigenetik programmaga ega hujayralarni du-ragaylash va b. Protoplastlarni qo`shib, keyin duragay hujayralarni regeneratsiyalash bilan yetuk o`simliklar olish mumkinligi isbotlandi. Birinchi marta (1972) tamaki o`simligining somatik hujayralari chatishtirilgan; shundan beri boshqa o`simliklarda ham somatik duragaylash (hammasi bo`lib 70 dan ziyod) ishlari amalga oshirildi. somatik duragaylashda boshlang`ich ota-ona materiali sifatida barg mezo-fill hujayralari protoplasti yoki o`simlikning sharoitida o`stirilayotgan kallus to`qimalaridan olingan protoplastdan foydalaniladi. Maqsadga muvofiq kombinatsiyalarni oddiy jinsiy chatishtirish yo`li bilan olish juda murakkab bo`lgan holda somatik duragaylash bilan yuksak o`simliklar ota-ona genlarining yangi kombinatsiyalarini amalga oshirish imkoniyatlari keng .

Bunday sharoitida suyuq ozuqali muhitda o`sadigan hujayralarni suspenzion hujayralar deb qarash va ularni morfologik, fiziologik, biokimyoviy va genetik jihatdan tavsiflash mumkin. Suspenzion hujayralar kul-turasi qimmatbaho biologik faol moddalar olish uchun manba hisoblanadi.

Umurtqali hayvonlar va odam organizmi tashqi muhitdan organizmga kiruvchi, o`zi uchun yot bo`lgan yoki har xil kasallik chaqiruvchi moddalarni zararsiz holatga o`tkazib, so`ngra organizmdan chiqarib tashlash xususiyatiga ega. Texnologiyalar rivojlanishi natijasida muhitga millionlab xilma-xil zararli moddalar, viruslar va mikroorganizm mutant shtammlari tarqaladi. Bu moddalar inson organizmida allergiya –zararli moddalarga o`ta sezuvchanlik kasalligi, irsiy va boshqa ko`plab kasalliklar kelib chiqishiga sabab bo`ladi.
Evolyutsiya jarayonida hayvon va inson organizmlarida yot moddalarga, yot virus va mikroorganizmlarga chidamlilik xususiyati rivojlangan. Organizm uchun yot moddalar antigenlar deb ataladi. Organizmning antigenlarga chidamliligi –immunitet deb ataladi. Immunitetni organizmning immune sistemasi ta`minlab turadi. Immun sistemasi o`ta murakkab tuzilgan bo`lib, eng asosiylari o`rganiladi.
Organizmda antigen ta`sirida, maxsus hujayralarda har bir antigenning uch o`lchamdagi fazoviy strukturasini aniq taniydigan neytrallovchi oqsil-antitela molekulalari sintez qilinadi. Bu jarayon immun reaksiya deb ataladi.
Immun reaksiya antitelo sintez qiluvchi maxsus limfotsit hujayralar membranasiga antigen ta`sir etishi bilan boshlanadi. Maxsus limfotsit hujayralar suyak iligi va ko`migidan embrional o`zak hujayraning ketma-ket bo`linish natijasida vujudga keladi.
Limfotsitlar ikki populyatsiyaga bo`linadi. Ular T (Te)-limfotsitlar va B (Bi)-limfotsitlar deb ataladi. Antigen ta`sirida T-limfotsitlardan limfoblast hujayralar, B-limfotsitdan esa plazmatik hujayralar rivojlanadi. Limfoblast hujayralarda sintez qilingan antitana molekulasi hujayra ichida qoladi va hujayra immunitetini ta`minlaydi. Plazmatik hujayralarda sintez bo`lgan antitana molekulasi hujayra tashqarisiga sekretsiya qilinadi va qon tarkibidagi antigen molekulalarni bog`laydi.
Sanoat va transportning rivojlanganligi, qishloq xo`jaligida misli ko`rilmagan miqdorda zararli moddalar ishlatilishi tabiatni evolyutsiya davomida uchramagan millionlab antigenlar bilan ifloslantiradi. Evolyutsion taraqqiyot davomida orttirilgan immune sistema bu qadar yuqori antigen bosimga ko`p hollarda javob bera olmaydi. Shu sababli odamzot biotexnologik jarayonlar asosida sun`iy sharoitda antitana molekulalari sintez qilish yo`llarini izlab topmoqda.
Avvalo biror antigen bilan hayvon organizmi immunlanadi. So`ngra antitana sintez qiluvchi hujayralar organizmdan ajratib olinadi. Bu sun`iy sharoitda o`stiriladi.Sun`iy sharoitda o`sayotgan hujayra antigenga aynan mos antitana sintez qila oladi. Lekin sun`iy sharoitda limfotsitlar juda sekin ko`payadi. Shu sababli bu usul bilan ko`p miqdorda antitana ishlab chiqarish mumkin emas.
Ma`lumki, xavfli o`sma-rak to`qimasining hujayralari cheksiz bo`linish xossasiga ega. Shu sababli rak hujayralarini sun`iy sharoitda istagan miqdorda ko`paytirish mumkin. Ammo bu hujayralar maxsus antitana molekulasini sintez qila olmaydi.
1975-yili ingliz olimlari Keler va Milshteyn sun`iy sharoitda antitana sintezlovchi limfotsit hujayrasi bilan cheksiz bo`linuvchi rak hujayrasini bir-biriga qo`shish natijasida tabiatda uchramaydigan gibrid hujayra yaratdilar. Bunday gibrid hujayra –gibridoma deb ataladi. Natijada sun`iy sharoitda antitana sintez qiluvchi hujayraning cheksiz ko`payishiga erishildi.
Gibridoma hujayrasini nafaqat limfotsit va rak hujayralarini qo`shish natijasida, balki maqsadga muvofiq har qanday hayvon yoki odam to`qimasidan olingan hujayrani rak hujayrasi bilan qo`shib hosil qilish mumkin. Bu texnologiyani hozirgi kunda oqsil gormonlar sintezida gen injeneriyasi bilan barobar ishlatish mumkin. Shuning uchun hujayra injeneriyasiga asoslangan biotexnologiyaning imkoniyati cheksiz hisoblanadi.
Bundan tashqari, har xil turga mansub o`simlik hujayralarini qo`shib yangi o`simlik turlari yaratish biotexnologiyasi ishlab chiqilgan. Gibrid hujayrani sun`iy sharoitda o`stirib, yangi turlar yaratish texnologiyasining ham istiqboli cheksizdir.
Hujayra injeneriyasini qo`llanishi natijasida hayvonlarning klonini olish biotexnologiyasi yaratildi. Klon iborasi, irsiyati miqdor va sifat jixatidan bir xil teng bo`lgan bakteriya koloniyasini yoki aynan bir gendan ko`chirib olingan gen nusxalari yig`indisini ifodalash uchun ishlatiladi. Yuksak o`simliklarning klonlarini sun`iy sharoitda hujayradan yetishtiriladi yoki qalamchani payandlash yo`li bilan olinadi. Yuksak hayvonlar vegetative yo`l bilan ko`paymasligi sababli ularning klonlarini olish yaqin yillargacha muammo bo`lib kelar edi. 1977-yilda ingliz olimi J. Gerdon tomonidan hujayra injeneriyasi usulini qo`llanishi natijasida yuksak hayvonlar klonlarini yaratish biotexnologiyasi ishlab chiqildi.So`nggi yillarda eng ijobiy ko`rsatgichga ega bo`lgan qoramol tuxum hujayrasini sun`iy sharoitda urug`lanirilgandan keyin zotsiz qoramol zotiga ko`chirib o`tkazish yo`li bilan zotli qoramol klonini yaratish biotexnologiyasi amaliy samara berdi.
Molekulyar genetika, hujayra injeneriyasi hamda gen injeneriyasi fanlarining rivojlanishi biotexnologiya fanining istiqbolini yana ham oshirdi. Natijada tadqiqotchilar hujayra genotipini qayta tuzish va genotipga maqsadga muvofiq genlar kiritish evaziga hujayra irsiyatini o`zgartirish imkoniyatiga ega bo`ldilar. Irsiyati o`zgartirilgan hayvon tuhum hujayrasidan va o`simliklarning har qanday hujayrasidan sun`iy sharoitda yetuk organizm yaratish biotexnologiyasiishlab chiqildi. Irsiy kasallik keltirib chiqaruvchi genlarni izlab topish, ajratib olib o`rganish, ularni sog`lom genlar bilan almashtirish evaziga irsiy sog`lom avlod yetishtirish biotexnologiya fanining uflaridir. Gen va hujayra injeneriyasiga asoslangan biotexnologiyaning ahamiyati. Yuqorida o`tgan ma`lumotlardan ko`rinib turibdiki, gen va hujayra biotexnologiyasi vositasida insonla rehtiyojini qondirish maqsadida amaliyotda ishlatilmoqda.
Transformatsiya, transduksiyajarayonlari, DNKqo`shzanjirstrukturasiningkashfetilishi, genlarfaoliyatinimolekulyaridoraqilish, genlarnielektrofarezvositasidaajratibolish, restriktazavaligazafermentlariningkashetilishi , vektorkostruksiyalartuzish, genlarniklonlash, o`simlikhujayralarinisun`iysharoitdao`stirishvayetuko`simlikyetishtirish, harxilhujayralarniqo`shibgibridomaolishvashukabijudako`pkashfiyotlarvaixtirolargenvahujayrainjeneriyasigaasoslanganbiotexnologiyanivujudgakeltirdi.
Hujayralar kulturasi qishloq xo`jalik biotexnologiyasida keng foydalaniladi. O`zbekistonda Hujayra injeneriyasi bo`yicha O`zbekiston FA O`simliklar genetikasi va eksperimental biologiyasi institutining molekulyar genetika va biotexnologiya bo`limida ilmiy tadqiqotlar olib boriladi.