O’quv materiallar

NAZORAT UCHUN SAVOLLAR
1. Antibiotiklarga ta’rif bering.
2. Antibiotiklar klassifikatsiyasi.
3. Antibiotiklarni ochilish va olinish tarixi.
4. Antibiotiklarni olish manbalarini sanab o‘ting.
5. Antibiotiklarni qo‘llanishi va nojo‘ya ta’siri qanday nomoyon bo‘ladi.
6. Antibiotiklarni ishlab chiqarish texnologiyasining o‘ziga xosliklari nimolardan iborat.
7. Antibiotiklarni olinish usullari.
8. Antibiotiklar olinishining texnologik jarayoni bosqichlarini aytib bering.
9. Antibiotiklarni boshqa dori vositalari bilan birga ishlab chiqarish imkoniyati nimalardan iborat
10. Modifikatsiyalangan antibiotiklarni olish texnologiyasining o‘ziga xosliklari va boshqa jarayonlardan farqini aytib bering.
23 - MA’RUZA
ANTIBIOTIKLARNI SINTEZLOVCHI GENLARNI KLONLASH
(CLONING OF GENS IN THE BIOSYNTHESIS).

Hozirgivaqtda qaysiprodutsent(mikroorganizm) danfoydalanganholdafoydalimahsulotlarsintez qilish mumkinliginianiq ko‘rsatibberishmumkin. Agardabundayprodutsentbo‘lmasa, qaytariqava qandaysharoitdayuqoridarajada, istalganturdagimahsulotniolishxususiyatininamoyon qiluvchiprodutsentniyaratishmumkinliginioldindanaytibberishimkoniyatlarimavjuddir.

Biotexnologik ishlab chiqarishda bugungi kunda mikroorganizmlarni minglab shtammlaridan foydalanilmoqda.
Biotexnologiyasida gen muhandisligi sohasini o‘rganishdan maqsad:

• 
  tirik organizmlar irsiy belgilari xaqidagi axborot joylashgan DNK molekulasining tuzilishi, roli hamda uning molekulyar biologiyasi;
  
• 
  genetik muhandislikning moddiy asoslari: transformatsiya, transduksiya, ko‘chib yuruvchi genetik elementlar-transpozonlar, plazmidalar, viruslar, bakteriofaglar, restriktazalar, rekombinant DNK olish, genlarni klonlash, hujayra muhandisligi, hujayra va to‘qimalarni sun’iy sharoitda o‘stirish texnologiyasi;
  
• 
  genetik muhandislikning oziq-ovqat sanoatida, hayvonlar va o‘simliklar seleksiyasida qo‘llanilishi;
  
• 
  gen muhandisligiga asoslangan biotexnologiyaning oziq-ovqat sanoatidagi ilmiy-texnik taraqqiyotni tezlashtirishdagi roli;
  
• 
  gibridomalar olish texnologiyasi va uning yuqorida keltirib o‘tilgan mahsulotlarni ishlab chiqarishda qo‘llashni hamda genetik muhandislikning istiqbollari haqida aniq bilimlarni o‘zlashtirishdan iborat.
  

Ushbu fanning asosiy vazifasi zamonaviy gen muhandisligi yutuqlarini xalq xo‘jaligi amaliyotida keng ko‘lamda qo‘llashdan iborat.
Gen muhandisligi an’anaviy tanlash (seleksiya) usullarini inkor qilmasdan, aksincha uning imkoniyatlarini yanada kengaytiradi. Gen muhandisligi usullari quyidagi vazifalarni hal qila oladi:

• 
  produtsentlarning alohida olingan genlarini o‘zgartirish, ularni kerakli funksiyalarini kuchaytirish, ya’ni yangi genetik axborot kiritmasdan, o‘zida mavjud strukturalarni modifikatsiya qilish orqali shtammning samaradorligini oshirish yoki yaxshilash;
  
• 
  aniq vazifaga javobgar bo‘lgan, alohida genni ajratib olish va uni o‘zgartirish (mutatsiya qilish), hujayra ichida uning nusxalarini ko‘paytirish va shu orqali ma’lum mahsulot sintezini kuchaytirish;
  
• 
  promotorlarni genning faolligini aniqlovchi mutatsiyaga uchragan turini olish, enxanserlar (promotorlar faolligini kuchaytiruvchilar) kiritish;
  
• 
  ishlatiladigan substratlar spektrini kengaytirish. Masalan, sut zardobi, sellyuloza saqlovchi chiqindilarda tez rivojlanib, oqsil sintez qiluvchi mikroblarning shtammlarini yaratish;
  
• 
  ksenobiontlar (inson yaratgan biologik faol moddalar), neft qoldiqlari, har xil toksinlar va atrof muhitni ifloslantiruvchi kimyoviy moddalarni va boshqa keraksiz birikmalarni utilizatsiya qilish imkoniyatiga ega bo‘lgan mikroorganizmlar shtammlarini yaratish;
  
• 
  qo‘shila olmaydigan mikroorganizmlarga qo‘shilishni ta’minlab beruvchi plazmidalar kiritish va shu tufayli shtammlarning xossalarini yaxshilash maqsadida rekombinatsiya usullaridan foydalanish;
  
• 
  boshqa guruh organizmlar genini kiritish va shu orqali kiritilgan gen mahsulotini olish. Masalan, o‘simliklardan shirinligi saxarozadan 3000 marotoba ortiq bo‘lgan polipeptid genini E.coli ga yoki Sacch.cerivisiae kulturalariga o‘tkazish va shu orqali shirin ta’m beruvchi mahsulotlar tayyorlash;
  
• 
  YAngi gen konstruksiya qilib, xususiyatlari oldindan belgilangan yangi oqsil olish, keyinchalik oqsil molekulasini “arxitekturasi” (birlamchi, ikkilamchi, uchlamchi va to‘rtlamchi strukturalari) va ularning biokimyoviy xossalari aniq bo‘lgandan keyin, sun’iy genlar sintez qilish va ularni klonlash orqali yangi oqsillar yaratish va h.k.
  

Hozirgi davrda E.coli, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae kabi mikroorganizmlarning genetikasi juda ham yaxshi o‘rganilganligi sababli, ular gen muhandisligida keng ishlatilmoqda.

Mikroorganizmlar hujayralaridan eng muhim birikmalar, masalan, gormonlar (insulin, somatostatin va somatotropin), immunitetni kuchaytiruvchi moddalar (-tirozin, interferon, interleykin, viruslar qobiqlarining oqsillari, - ulardan o‘ta xavfli kasalliklar – qutirish, oqsim, gepatit V, shuningdek, hozirgi vaqtda parrandalarga qirg‘in solayotgan parranda grippini qo‘zg‘atuvchisi N5N1-virusi va boshqa yuqumli kasalliklarga qarshi emlash (vaksinatsiya) vositalari olishda foydalanilmoqda.
Gen muhandisligi usullari yordamida aminokislotalar (treonin, prolin va h.k.), fermentlar, antibiotiklar va boshqa biologik faol moddalarning super-produtsentlari olingan.
Bu usul gen faolligini boshqarish, uning funksiyasini, tuzilishini o‘rganish, prokariot va eukariot organizmlarda genetik materiallarni tashkil qilish masalalarida chegaralanmagan imkoniyatlarni ochib beradi.
Tirik organizmlar irsiy axborotini sun’iy yo‘l bilan ma’lum maqsadga muvofiq o‘zgartirish jarayoni genetik muhandislik fanining asosiy ustqurmasi hisoblanadi. Genetik muhandislik hujayra, xromosoma va gen darajasida amalga oshiriladi:

1. 
   Hujayra darajasidagi genetik muhandislik - ikki hujayrani o‘zaro qo‘shish yo‘li bilan amalga oshiriladi.
   
2. 
   Xromosoma darajasidagi genetik muhandislik -hujayra yadrosiga qo‘shimcha xromosomalar kiritish orqali amalga oshiriladi.
   

3. Gen darajasidagi genetik muhandislik yoki gen muhandisligi - eng
murakkab bo‘lib, quyidagi bosqichlar asosida amalga oshiriladi:
a. aniq maqsaddan kelib chiqqan holda, shu maqsadga javob beraoladigan gen, uning funksiyasini o‘rganish orqali qidirib topiladi, ajratib olinadi, klonlanadi va tuzilishi o‘rganiladi.
b. ajratib olingan gen xromosoma DNK si bilan rekombinatsiyalanuvchi biror fag genomi, transpozon yoki plazmida DNK si bilan biriktirilib vektor konstruksiya yaratiladi.
s. vektor konstruksiya transformatsiya usuli bilan hujayraga kiritiladi va transgen hujayra olinadi.

Transgen hujayradan sun’iy ravishda etuk organizm o‘stiriladi. Ushbu usuldan foydalanib o‘simlik, hayvon va mikroorganizmlar hujayralaridan transgen shakllar olish mumkin. Hujayra muhandisligi usullaridan foydalanib, tirik organizmlardan gibrid hujayralar olish biotexnologiyasi yaratildi va bu asosida monoklonal antitelalar olish yo‘lga qo‘yildi. Biotexnologiyaning bu sohasiga dastlabki qadamlar 1973 yil birinchi gen klonlangan vaqtdan boshlab qo‘yilgan edi (15-jadval).

27-jadval.