Hujayra va gen ingenerligi

A B

Rasm. Agrobacterium tumefaciens bakteriyasining elektron mikrofotografiyasi. Sabzi ildizida Agrobacterium tumefaciens bakteriyasi ta`sirida yuzaga kelgan shish va bakteriya tayoqchalarining shish yuzasida hosil qilgan kompleksi (A) hamda bakteriya hujayrasida xromosomalar tarkibida joylashgan (1) genetik emlementlar va plazmidalar (2) ko’rinishida joylashgan genetik elementlarning sxematik ko’rinishi (B).

Agrobacterium tumefaciens bakteriyasi tarkibida ikkita plazmida mavjud bo’lib, Ti-plazmida rekombinant DNK olish texnolgiyasida qo’llaniladi (7-rasm).
A B

Rasm. Agrobacterium tumefaciens bakteriyasi plazmidalarining elektron mikroskop ostida ko’rinishi (A) va Ti-plazmidasining gen xaritasi (B).

A. tumefaciens S58 shtammi tarkibida 2 ta plazmida–plazmida At-plazmida va Ti-plazmida mavjudligi aiqlangan. At-plazmida (Agrobacterium tumefaciens nomidan olingan) strukturasi halqasimon qo’sh DNK zanjiridan tashkil topgan bo’lib, o’lchami 542868 ta nukleotidlar ketma–ketligi masofasiga teng va uning tarkibida 557 ta gen bo’lib, ulardan 542 tasi oqsillarni kodlashda ishtirok etishi aniqlangan. Ti-plazmida (tumor-inducing–shish hosil qiluvchi) patogen ta`sir ko’rsatib, xo’jayin–hujayra DNK si tarkibida sayt-spesifik rekombinatsiya orqali transformatsiyalanish xususiyatini namoyon qiladi. Shuningdek, ushbu Ti-plazmida Saccharomyces cerevisiae genomi tarkibiga ham qo’shilib rekombinatsiyalanish xususiyatiga ega ekanligi aniqlangan. Tajribalarda A. tumefaciens Ti-plazmidasi sichqon hujayralariga transformatsiyalangan sharoitda to’qimalarda reportyor genlar ekspressiyasi qayd qilinmagan. A. tumefaciens S58 shtammi Ti-plazmidasi tarkibi qo’sh zanjirli DNK dan tashkil topgan bo’lib, o’lchami 214233 ta nukleotidlar ketma–ketligidan tashkil topgan, tarkibida 199 gen mavjud bo’lib, ulardan 197 tasi oqsillarni kodlashi aniqlangan. Shuningdek, A. tumefaciens bakteriya hujayrasida Ti-plazmida tarkibida spesifik aminokislotalar–opinlarni (oktopin, nopalin, agropin) kodlovchi genlar, bundan tashqari fitogormonlarni (sitokinin, auksin) kodlovchi genlar mavjudligi aniqlangan. A. tumefaciens bakteriyasi ta`sirida o’simlik idizida shishlar hosil bo’ladi. Bu holat bakteriya tarkibida plazmida T-DNK sining o’simlik hujayralari DNK si tarkibiga kirishi va transformatsiyalanishi natijasida hosil bo’ladi. Transformatsiyalangandan keyin plazmida geni tarkibidagi fitogormonlar genlari tomonidan kodlanuvchi fitogormonlar shishning o’sishini jadallashtiruvchi ta`sir ko’rsatadi. Shuningdek, bakteriya plazmidasi transformatsiyalangan o’simlik hujayralarida opinlar sintezlana boshlaydi va bu aminokislotalar A. tumefaciens tomonidan ozuqa siftaida qabul qilinadi. A. tumefaciens bakteriyasining virulenlik xususiyati namoyon bo’lishida o’simlik hujayrasi ichki qismidagi ayrim metabolitlar ham o’z ta`sirini ko’rsatadi. Bakteriyaning o’simlik hujayrasiga patogen ta`sir mexanizmi IV tipidagi sekretsiya tizimi orqali T-arrasimon omil sintezlanishi bilan boshlanadi. Bu jarayon VirB-operon funksiyasi ta`sirida nazorat qilinadi. T-arrasimon omil yordamida bakteriya hujayrasi o’simlik hujayrasi bilan bog`lanish hosil qiladi va konyugatsion ko’prik yuzaga keladi, VirE1 oqsil molekulasi vositasida VirE2 oqsili va T-DNK kompleksi o’simlik hujayrasi tarkibiga o’tkaziladi. Shuningdek, transformatsiya jarayonida spesifik tarzdagi VirE3 oqsil molekulasi ham ishtirok etib, transkripsiya omillari bilan bog`lanish hosil bo’lishini ta`minlashi taxmin qilinadi. Plazmida T-DNK molekulasi sayt-spesifik rekombinatsiya asosida xo’jayin–hujayra genomi tarkibida integratsiyalanadi.
A. tumefaciens Ti-plazmidasi tadqiqotlarda S. chacoense hujayrasiga transformatsiyalanish mexanizmlari batafsil o’rganilgan (8-rasm).