Hujayra va gen ingenerligi

Transgen hayvonlarning har xil tiplarini yaratish
Dunyo seleksionerlari ko’pchiligining orzusi hayvon seleksiyasida faqat xo’jalik qiymatiga ega belgilar bo’yicha tanlash va saralash ishlarini olib bormasdan, balki oldindan ular genotipini o’zgartirib kerakli tipdagi hayvonlar olish usulini ishlab chiqishdir. Bu orzu DNK molekulasida irsiy axborot saqlanish aniqlanganidan va uni o’zgartirish mumkinligini anglangandan keyin ushala boshlandi. Nisbatan qisqa vaqt davomida genomdan genni ajratib olish va samarali ishlaydigan genlar konstruksiyasini yaratish usuli ishlab chiqildi.
Keyingi yillarda begona genlarni hayvon genomiga kiritish usullari ishlab chiqildi. Seleksionerlar mutlaqo yangi xususiyatlarga ega hayvonlar yaratish uchun qudratli instrumentga ega bo’lishdi.
Gen injeneriyasi birinchi bosqichidagi asosiy yo’nalish hayvonlarning kunlik o’sishini oshirish, sut miqdorini ko’tarish va mahsulot sifatini yaxshilash borasida ularning irsiyatini o’zgartirish edi.
O’tgan asrning 40-yillarida gipofizar o’sish yoki samatotrop (STG) gormonining sigir sut miqdorini oshirish aniqlangan edi. Lekin gipofizar STG ning o’sha davrdagi narxi qimmatligi va uni hayvonlar gipofizidan ko’p miqdorda olib bo’lmasligi sababli amaliyotda qo’llab bo’lmadi.

O’tgan asrning 70-yillari oxirida gen injeneriyasi yangi davrga kirdi va natijada rekombinant DNK texnologiyasi asosida arzon gormonal preparatlar mikrobiologik sintez qilina boshlandi. Jumladan, o’sish STG gormoni ham, mikrob sintez qilgan STG gipofizar TGga o’xshab hayvonlar laktatsiyasiga va o’sishiga ta`sir qilishi aniqlandi. Rekombinant STG kuniga 13 mg masshtabda ishlatilganda sut miqdorining oshishi 23-31% tashkil qiladi. Hozir bu preparatning yangi formalari ishlab chiqilgan bo’lib, hayvonlarga ikki haftada bir va hatto oyiga bir marotaba ishlov berilsa kifoya qiladi.
O’sish STG gormoni yosh qoramol, cho’chqa va qo’ylarga har kuni in`eksiya qilinsa kunlik o’sish 20-30% oshadi va ozuqa sarfi kamayadi. Birinchi STG genli transgen sichqon 1982-yilda olingan. Ularda tana o’sishi yuqori (to’rt marotaba) bo’lib, oxirgi tirik vazni ikki marotaba oshgan. L.K.Ernstning (1996 y) ma`lumotiga ko’ra rilizing faktor va o’stiruvchi gormon (RF STG) bo’yicha transgen cho’chqalarda oxirgi tirik vazn nazorat guruhiga qaraganda15,7% ko’p bo’lgan.
Chorva mahsulotlari tarkibi va sifatini yaxshilashning real kelajagi bu hayvon organizmidagi genlar konstruksiyasini muvofiqlashtirishdir. Masalan, sut tarkibida laktozani kamaytirish uchun, transgen qo’y yoki qoramollarda laktoza geni bilan birikkan sut bezi promotori bo’lishi kerak. Bunda sigir sutida laktozani (sut shakarini) glyukoza va galaktozaga parchalash mumkin bo’ladi. Shunday sigirlar suti laktoza fermenti bo’lmagan odamlarda ishlatilishi mumkin. Hozirgi paytda mastitga qarshi antitela ishlab chiqarishni boshqaradigan genlarni organizmga kiritish muhokama qilinmoqda. Ma`lumki, qishloq xo’jalik hayvonlari mahsulotining 10% kasalliklari natijasida yo’qotiladi. Shuning uchun kasalliklarga chidamli hayvonlar seleksiyasi yanada muhimlashib bormoqda. Vaholanki, har xil kasalliklarga chidamliligi to’g`risidagi seleksiya qoniqarli natijalar bermadi. Shu bilan birgalikda ayrim qoniqarli natijalar ham ma`lum. Masalan, zebu qoni aralashgan qoramollar bir qator qonda parazitlik qiluvchilar chaqiradigan kasalliklarga chidamli bo’ladi. Kasalliklarga chidamlilik, umuman olganda, poligen nazoratida bo’ladi. Lekin ayrim kasalliklar ma`lum genlarga asoslangan bo’ladi. Shunday kasalliklardan E.SoN K 88 chaqiradigan, ya`ni tug`ilgan cho’chqa bolalarida uchraydigan guapeh kasalligi, yoki sichqonlar grippidir.

Bunday axborotlarning to’planishi ayrim kasalliklarga chidamli transgen hayvonlar olish uchun asos bo’ladi. Kasallik chaqiruvchilarning organizmga kirishi va ko’payishiga asosiy to’sqinlik qiluvchilar, immun sistemasi, to’qimalar muvofiqligini kompleksini boshqaruvchi genlar, har xil molekulalar immunologik qobiliyati ya`ni interferon, neyropeptidlar, gormonlar va interleykinlar hisoblanadi.
Gollandiyada sut bezi tarkibidagi laktoferin miqdorini oshirish bo’yicha transgen hayvonlar olish ustida tajribalar olib borilmoqda. Bunday hayvonlar mastitga chidamli bo’ladi.

Rossiya Biotexmarkazida leykozga chidamli transgen hayvonlar olish ustida ish olib borilmoqda. Ular virus infeksiyasiga qarshi hujayra ichi immunizatsiyasini tuzish mumkinligini ko’rsatishdi. Endogen virus oqsili, ayniqsa ularning mutatsion shakli o’sha viruslarga qarshi ishlashi mumkin. Xususan, leykoz virusiga chidamli transgen tovuqlar olindi. Bunga sabab ushbu tovuqlar hujayralariga leykoz virusi qobig`i oqsili kiritilgan edi. Yuqorida keltirilgan ma`lumotlarga asosan aytish mumkinki, kelajakda albatta kasalliklarga chidamli transgen hayvonlar yaratiladi.
Keyingi o’n yillikda genetik seleksiya tufayli sutchilik sanoati sut mahsulotlarining sifatini ancha yaxshiladi. Lekin qo’llanilib kelinayotgan seleksiya usullari yordamida yangi genetik muvaffaqiyatga erishuv, bugun orasidagi vaqtning uzunligi tufayli juda sekin kechadi.
Bundan tashqari bu belgi irsiylanishining pastligiva har xil sut mahsulotlarining turli yo’nalishdagi seleksiya tufayli olinishi ham bunga xalaqit beradi. Sut tarkibida kechadigan ko’pchilik eng muhim o’zgarishlarni farmasevtika sanoati o’zlashtirib oldi va shu asosda sutdan bir qancha farmasevtik preparatlar sintezlandi. Lekin sut bezidan nafaqat samarali farmasevtik oqsillar ishlab chiqiladi, balki biologik aktiv peptidlar ham olinishi mumkin. Odatda sut tannarxi uning tarkibidagi yog` miqdori bilan baholanar edi, endilikda bu oqsil va boshqa komponentlar bilan belgilanadi.

Iqtisodiy nuqtai nazardan qaralganda sut tarkibidagi kazein miqdorini ko’tarish ahamiyatlidir, chunki u pishloq ishlab chiqarishda o’z ta`sirini ko’rsatadi. Kazein mitselliylari pishloq shakllanishida yog` va suvni qamrab oladi, shu bilan kazein kamayishiga sababchi bo’ladi va pishloqni qattiqlashtiradi.
Sut bezlarida oqsil biosintezi chegaralangan deb qaraladi. Qandaydir qo’shimcha boshqa oqsil sintezlansa sut tarkibidagi endogen oqsillar miqdori kamayib ketadi. Shularga asoslanib boshqa oqsillar sintezini kamaytirish hisobiga kazein miqdorini oshirish mumkin deb hisoblanadi. Sut tarkibidagi kamaytirish mumkin bo’lgan oqsillardan biri-laktoglobulindir. Bu oqsil faqat kavsh qaytaruvchi hayvonlar sutida bo’lib, sigir suti tarkibidagi asosiy allergikhisoblanadi. Shuning uchun-laktoglobulin miqdorini kamaytirish hisobiga sut sifatini yaxshilash mumkin.

Ayrim genlar aktivligini kamaytirish yoki tormozlash uchun RNK yoki ribosoma antisentlari ishlatiladi. Laktoza fermenti sut shakari laktozani gidrolizlash natijasida monosaxaridlarga aylantiradi. Sut tarkibidagi laktozanikamaytirish nafaqat inson uchun balki sut sanoati uchun ham muhimdir. Bu pishloq ishlab chiqarish samarasini oshiradi.Bu masalani transgen texnologiyasi asosida yechishning bir necha yo’li bor. Birinchidan gen rekombinatsiyasi yo’li bilan sut tarkibidagi laktozani kamaytirish. Laktoza sut beziga osmotik bosim berishda asosiy vazifani bajarganligi tufayli, sutda nafaqat laktoza sutining o’zi ham kamayib ketadi. Sutning yopishqoqligi oshib, hayvon o’z bolasini ham to’ydira olmaydigan holatga tushib qoladi. Shu yo’nalishdagi ikkinchi yondashuv laktozani in vitro sharoitida, ya`ni yelini ichida gidrolizlash. Bu xuddi sut sanoatida in vitro sharoitida bajariladigan ishga o’xshaydi. Laktoferrin odam sutidagi oqsil bo’lib, bakteriyaviy tatik xususiyatiga ega va bez adsorbtsiyasini kuchaytiradi. Bu oqsil sigir sutida juda kam miqdorda uchraydi. Hozirgi paytda odam laktoferrinni ishlab chiqaradigan transgen sichqonlar va shu geni bor buqa olingan. Shunga o’xshash bakteriostatik ta`sirga ega mastit kasalligini kamaytiradigan boshqa sut oqsillari ham bor. Masalan, lizotsim nafaqat antibakterial ta`sir ko’rsatadi, balki sutdan pishloq chiqishini ko’paytiradi. Shunday xususiyatga ega transgen sichqonlar olingan.