Нанобиотехнология соҳасидаги ютуқлар. Уларнинг тиббиёт, қишлоқ хўжалиги ва турли анализларда ишлатилиши

Нанобиотехнология соҳасидаги ютуқлар. Уларнинг тиббиёт, қишлоқ хўжалиги ва турли анализларда ишлатилиши.
Нанобиотехнология соҳасидаги ютуқлар. Уларнинг тиббиёт, қишлоқ хўжалиги ва турли анализларда ишлатилиши.
Тирик организмларни икки асосий хусусияти: – ирсият ва ўзгарувчанлик, ДНК ни нодир хоссаларига асосланади. Хўш, ДНК ни бу хоссалари нималар?
Биринчидан, ДНК молекуласи ўз-ўзидан тикланиш хусусиятига эга. Ўз-ўзидан иккаланиш йўли билан ўзини-ўзи тиклай оладиган ягона биологик макромолекула – бу ДНК молекуласидир. Мана шу хусусияти туфайли ДНК – ҳаётни барча ҳужайрали шаклларида ирсий ахборотларни ташишдек ўта масъулиятли вазифани бажаради. Иккинчидан, ҳар хил турларни ДНК молекулалари, гибридация учраш имкониятига эга – ҳар хил турларининг ДНК занжирини бўлакчалари ягона иккизанжирли ДНК молекуласига йиғилиши мумкин.
ДНК ни бу хусусиятлари, нанотехнология муаммолари билан шуғулланадиган тадқиқотчи ва мухандисларни эътиборини ўзига тортмасдан қолмади. Албатта, ДНК ни нафақат тирик ҳужайраларда, балки ундан ташқарида, яъни лаборатория шароитида (in vitro) ҳам намоён бўлаётган бундай хусусиятлари билан барчани ҳайратга солмасдан қўймайди. Бундай хусусиятни асосида, жуда қаттиқ кетма-кетликда содир бўладиган жараёнлар ва ҳодисалар ётади. Бу жараён ва ҳодисаларни моҳиятини тушунмасдан туриб, уларни моделлаш ҳамда in vitro ва ишлаб-чиқариш шароитида қайтариш мумкин эмас.
Тирикликни ўз-ўзидан қайта тиклаш муаммосини табиат қандай қилиб ечди? Қандай қилиб, ДНК молекуласи, ўзини-ўзи қайта тиклаши мумкин, бошқача қилиб айтганда, қандай қилиб она молекула, қиз молекулани пайдо қилиши мумкин? Мана шу ўз-ўзидан қайта тикланишни асосида, ДНК ни ўз-ўзидан иккиланиши (ауторепликация) ётади. У қуйидагича амалга ошади (42-расм).

42-расм. ДНК ни ўз-ўзидан иккиланиши (ауторепликация).
Махсус ферментлар (топоизомераза ва хеликаза) ДНК ни дастлабки (она) молекуласини тарқатадилар ва икки полипептид занжирга ажратадилар. Она ДНК ни ҳар бир занжири, ДНК-полимераза ферменти ёрдамида, ДНК ни янги ёки занжирини еғиш учун матрица бўлиб хизмат қилади.
ДНК-полимеразани ўзига хос хусусияти шуки, у қиз ДНК ни синтезини нулдан бошлай олмайди. ДНК-полимераза, полинуклеотид занжирини 3¹-учи бўш бўлганда, уларга нуклеотидлар қўша (улай) олади. Шунинг учун аввал бошқа фермент-РНК-праймаза, РНК-затравка қуради ва ундан кейингина, ДНК-полимераза қиз занжирини узайтиради (ўстиради). Бунда, битта қиз занжир, (етакчи) тўхтосиз синтез бўлиб туради (42-расм). Бошқа қиз занжир (қулоқ), майда фрагментлардан (оказаки фрагментларидан) еғилади. Шундан кейин, ДНК ни битта қиз ва битта она занжири уланиб, ДНК ни қиз молекуласини ҳосил қилади.
Ниҳоят, тузилиши она ДНК дан фарқ қилмайдиган икки қиз икки занжирли молекулалар пайдо бўлади. Уларни ҳар бири, дастлабки, она ДНК дан молекуласини бир занжиридан ва битта янги синтез бўлган қиз занжиридан ташкил топган бўлади (42-расм). Бир авлоддан, кейинги авлодга она ДНК молекуласидан фақат биргина занжир ўтадиган, ДНК репликациясини механизми, ярим консерватив механизм деб ном олган.