Hujayra va gen ingenerligi

GM oziq mahsulotlari bilan bog‘liq tavakkalchiliklar
Sog‘liq uchun tavakkalchilik
Oziq mahsulotlariga 100% kafolat berish ilmiy jihatdan mumkin emas. Lekin faqatgina Argumentumadignorantiam prinsipi asosida oziqning genetik-modifikatsiyalash xatolik bo‘lishi mumkin. Shuning uchun genetik-modifikatsiyalashgan mahsulotlar ba’zibir tekshiruvlardan o‘tadi.
GMO bilan bog‘liq bo‘lgan ovqat allergiyalari
Har bir gen-modifikatsiyalashgan nav iste’molchiga o‘tishidan oldin uning allergik potensial jarayonidan o‘tadi. Natijalar ma’lum bo‘lgan allergiya genlari bilan solishtiriladi. Agar natijalarga ko‘ra mahsulot allergik xususiyatlarga ega bo‘lsa so‘rov qabul qilinmaydi. 2010-yil holatiga ko‘ra transgen mahsulotlarning allergik xususiyatlari kuzatilmadi. Zamonaviy gen-modifikatsiyasining mahsulotlari boshqa mahsulotlar analiziga nisbatan yanada ko‘proq ma’noga ega.






Genetik injeneriya
Gen (genetik) injeneriya genotipga yangi genlar kiritish orqali organizm genotipini muayyan yo’nalishda qayta qurish (rekombinant DNK yaratish) bilan shug`ullanadigan molekulyar genetika bo’limi.
Birinchi rekombinant (gibrid) DNK 1972-yilda Stanford universiteti (AKSH) laboratoriyalaridan birida professor P.Berg tomonidan lyamda fagi DNK sining bir bo’lagini ichak tayoqchasi DNK siga kiritish orqali olingan. Rekombinant DNK konstruksiyasini yaratishda DNK molekulasini belgilangan joylardan alohida bo’laklarga kesadigan restriktaza va DNK bo’laklarini bir butun qilib tikadigan ligaza fermentlari asosiy ahamiyatga ega.Faqat ana shunday fermentlar ajratib olingandan so’ng sun`iy genetik kontruksiya yaratish mumkin.
Gen injeneriyasida hujayradan ajratib olingan kerakli gen ko’chiribo’tkazuvchi DNKsiga, ya`ni vektor DNKsiga ulanadi. Odatda, lyamda bakteriofagi hayvonlarning ayrim onkogen viruslari, bakteriyalarning plazmidasi va episomalari vektor sifatida ishlatiladi.
Transgen hayvonlar olish
O’tgan asrning 80-yillari gen injeneriyasi usullari bilan probirkada genlarni rekombinatsiyalash mumkin bo’ldi. Probirkada rekombinatsiya qilingan DNK bakteriyaga kiritildi. Shunday yo’l bilan ko’plab yuqori aktivlikka ega bo’lgan bakteriya shtammlari olindi, ularantibiotiklar, aminokislotalar, gormonlar, interferonlar sintezlash xususiyatiga ega. Yaqin vaqtgacha genlarni faqat bakteriyalarga kiritish mumkin edi. Keyinchalik bunday ishlar o’simlik va hayvon hujayralaridaham qilinadigan bo’ldi.
Hozir mikroin`eksiya yo’li bilan tuxum hujayraga kiritilgan genning ishlashi sichqonlarda, quyonlarda, kalamushlarda, odamda sinab ko’rilgan.
Genning ma`lum bir bo’limlarida oqsil sintezi to’g`risidagi axborot bo’lsa, boshqasida sintez vaqti va gen aktivligi haqida ma`lumot bo’ladi. Agar gen bir turdan ikkinchisiga ko’chirib o’tkazilsa, ana shu regulyator bo’limlarning genni harakatga keltirolmasligi tufayli gen ishlamaydi.Shuning uchun gen izolyatsiyasidan keyin uni o’tkazish kerak bo’lgan regulyator bo’limlarini olib tashlash va ko’chiribo’tkaziladigan genga mos shunday bo’limnio’tkazish uchun gen injenerligi usullari ishlab chiqilgan. Bunday usul yordamida transplantatsiya qilingan gen yangi organizmda ishlab ketadi. Bir necha yuz va hatto bir necha ming marta tozalangan va tayyorlangan genlar mikropipetka yordamida (mikropipetkaga ichki diametri 1-1.5 mkm) zigota yadrosiga in`eksiya qilinadi. Yadroga tushgan gen xromosoma komponentiga aylanadi va uning har bir bo’limlariga joylashib oladi. Keyinchalik xromosoma replikatsiyasida ular ko’payadi va organizm individual rivojlanishida uning barcha hujayralariga tushadi.
Genni mikroineksiya qilish yo’li bilan transgen hayvonlar olish pronukleisli embrionni donordan jarrohlik yoki so’yilgandan keyin olish bilan boshlanadi. Embrionlarni mikroin`eksiya qilish uchun yaxshi o’rnatilgan ish stoli kerak. Unga inventirlangan mikroskop, boshqaradigan va in`eksiya qiladigan pipetkali ikkita mikromanipulyator va in`eksion bosimni muvofiqlashtiradigan pribor o’rnatiladi. Mikroskop stoliga parafin yog`i bilan qoplangan muhitli in`eksion kamera o’rnatiladi. Bu muhitga (suyuqlikda) embrion joylashtirilgan bo’ladi.
Ineksiya qilinadigan embrion, agar kerak bo’lsa past bosimda ushlab turadigan pipetka bilan shunday fiksatsiya qilinadiki, toki in`eksiya qilinadigan pronukleus yaxshi ko’rinadigan bo’lsin. In`eksion pipetka uchi (ichki diametri1 mkm ga yaqin) DNK suyuqligi bilan to’ldiriladi. In`eksiya uchun pipetka yaltiroqqobiq va hujayra membranasi orqali pronukleusga kiritiladi, so’ngra unga 1-2 pkl DNK eritmasi yuboriladi. Operatsiya to’g`ri bajarilganligini pronukleusning shishganligidan bilish mumkin. Tashqi ko’rinishdan yadro hajmi oshganligini, haqiqatdan, DNK eritmasi pronukleusga kirganligiga guvoh sifatida qaraladi. Embrion in`eksiya qilingandan keyinushlab turadigan pipetkadan bo’shatiladi va retsipientga ko’chirib o’tkazilganiga qadar kultuvatsiya qilinadigan suyuqlikda saqlanadi.
O’zining yoshiga to’g`ri keladigan sichqon va quyonning otalangan tuxum hujayralari pronukleusi yaxshi ko’rinib turadi va uni in`eksiya qilish oson. Qishloq xo’jalik hayvonlari embrioni sitoplazmasida qora rangli,tarkibida lipidi bo’lgan granulalar bo’lganligi uchun pronukleusni qurishni qiyinlashtiradi. Shuning uchun embrioni bor suyuqlik 3-5 minut davomida 15000d da sentrifugalanadi va natijada granulalar tuxum hujayraning bir qutbiga yig’ilib qoladi. Shunda pronukleus ko’rinadi va unga in`eksiya qilish mumkin bo’ladi. Shunga qaramasdan qishloq xo’jalik hayvonlari embrioniga in`eksiya qilish murakkabligicha qoladi va bu operatsiyani o’tkazish sichqon va quyonlardagidek samarali va aniq bo’lmaydi.
Embrionlar in vitro da qisqa muddat (bir necha soat) kultuvatsiya qilinganidan keyin sinxronlashtirilgan retsipientga transplantatsiya qilinadi. Donor va retsipientlarni sinxronlash gen ko’chirib o’tkazilgan embrionlar yashab ketishi uchun muhimdir. Negaki retsipient tuxumdoni va bachadonidagi muhit embrion yoshiga monand bo’lishi kerak.
Sichqon, quyon va cho’chqalarning har biriretsipient uchun 20-30 ta zigota in`eksiya qilinadi va shu bilan birgalikda cho’chqalarda embrionlar bir bachadon shoxiga, sichqon va quyonlarda esa ikki bachadon shoxiga ham bir xil miqdorda kiritiladi. Qo’y, echki va qoramollarda har bir retsipientga 2-4 tadan embrion ko’chirib o’tkaziladi.
In`eksiyalangan embrionlar tug`ilgandan keyin har qaysisi alohida birkalanadi, ular to’qimasi yoki qonidan analiz olinib DNK si tekshirib ko’riladi.
Me`yorda transgenlarning naslga o’tishi Mendel qonunlarining monoduragay chatishtirishqoidasiga amal qiladi. Chunki ko’pchilik xollarda gen integratsiyasi faqatxromosomaning bir joyida bo’ladi. Shuning uchun buyerda geterozigota so’zi ishlatilmaydi, chunki gomologik xromosomada transgen yo’q.
Zigota pronukleinga genni mikroin`eksiya yo’li bilan kiritish 1997-yilgacha qishloqxo’jalik hayvonlari uchun yagona usul bo’lib qoldi. Embrionlar olishning yangi manbalari topilganidan keyin, ya`ni in vitro da otalantirish imkoniyati yaratilganidan so’ng, genlarni mikroin`eksiya usuli bilan kiritish donor-sigirlarni saqlash imkoniyati bo’lmagan ko’pchilik laboratoriyalarda ham amalga oshiriladigan bo’ldi. Shu bilan birgalikda bitta transgen hayvon olish uchun kamida 100 ta mikroin`eksiya qilingan embrion ko’chiribo’tkazilishi kerak. Chunki kiritilgan gen genomda ishlashi va undan transgen nasl olinishi kerak.
Qishloq xo’jalik hayvonlarida mikroin`eksiya usuli bilan gen kiritish samarasi juda pastligi va bunda ko’plab hayvonlarni saqlash uchun harajatning ko’p sarflanishi tadqiqotchilarni yangi usullar topishga undadi. Mana shunday yondoshishlardan biri embrionlarni retsipientga ko’chirib o’tkazishdan oldin genlar integratsiyasini identifikatsiyalashdir.
Transgen kiritilgan embrion genomida xaqiqatdan ham shu gen bormi yoki yo’qligini maxsus uskunada (PTSR) tekshirish natija berishi mumkinligi kutilgan edi. Lekin bu texnika transgen embrionni ajrata olmadi. Chunki mikroin`eksiya qilingan DNK bo’lagi bir necha kun saqlangan edi.
Ikkinchi yondashuv reporter gen akgivligini aniqlash bo’lib, agar shu gen genomda joylashgan bo’lsa boshqalari ham integratsiya qilingan deb taxmin qilinadi. Lekin bu yondashuv ham samara bermadi.
Transfikatsiya ya`ni kiritilgan gen genomda integratsiya bo’lgan yadrolarni ko’chirib o’tkazish natijasida olingan organizm transgen hayvonlar hisoblanadi va ularni seleksiya qilish talab etilmaydi.
Chan va boshqalar (1998y) tomonidan olingan transgen buzoqlarda ootsitga retrovirus vektori orqali gen kiritish usuliqo’llanilgan. Bu sistemada transgen hajmi chegaralangan bo’ladi, chunki u retrovirus vektori kata–kichikligiga bog`liq. Gen kiritishning yana bir usuli, bu otalantirishda genni spermatozoid orqali tuxum hujayraga kiritish. Lekin bu usul to’g`risida ham hozirgacha qarama-qarshi fikrlar mavjud.