O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi mirzo ulug'bek nomidagi o’zbekiston milliy universiteti kunduzgi bo’limi

II. MODEL ORGANIZMLAR

2.1. Viruslar model organizmlar sifatida

Lambda fag
Virus, darsliklarda aytilganidek, hayotning eng oddiy shaklidir. Va u tirikmi? Virus jonli xususiyatga ega bo'ladi, faqat hujayra ichiga kirganda "tiriladi" degan asosli fikr mavjud. Darhaqiqat, bu hujayra ichidagi parazitning ko'payishi faqat hujayra ichidagi resurslardan foydalanadigan hujayra ichida mumkin. Menimcha, virusni organizm emas, balki aylanib yuruvchi molekulyar kaskad deb atash mumkin.


2.1.1-rasm. Lambda fag
Virus juda ibtidoiy bo'lganligi sababli, u bizning ro'yxatimizda eng qadimgi evolyutsion hisoblanadimi? Ehtimol, yo'q, chunki mustaqil hayotga qodir bo'lmagan viruslar ikkinchi marta bakteriyalar paraziti sifatida paydo bo'lgan. Har qanday molekulyar biolog biladiki, bakteriya hujayralarining genomini, taxminan aytganda, hujayralar bilan atrof-muhitga DNKning noaniq bo'laklarini qo'shish orqali o'zgartirish mumkin. Ushbu usul transformatsiya deb ataladi. Hujayradan hujayraga o'tadigan (past samaradorlik bilan bo'lsa ham) DNK bo'laklari bir vaqtning o'zida ular bilan genomik kod va haqiqiy oqsil qobig'i shaklida - o'zlarining ko'payishi uchun molekulyar kaskadni olib yurishni o'rgandilar. Bunday konstruktsiya yordamida genetik materialni uzatish jarayoni maxsus atama - " transduksiya " deb nomlangan.
Fag l (lambda) va uning kashfiyoti bizning bestiarimizdan boshqa model organizm bilan bog'liq: u enterobakteriyalarni parazit qiladi - E. coli Escherichia coli. Shuning uchun uning aniq biologik nomi escherichia lambda virusidir. Bakteriyalarning o'sha paytda tavsiflanmagan patogen agentini kuzatishning boshida u bakterial hujayralarga ikki xil ta'sir ko'rsatishi aniqlandi. Ba'zi hollarda, ularda bir marta virus tez ko'payadi va hujayralarni yo'q qilib, zarrachalar shaklida chiqadi. Bu reaktsiya litik deb ataldi va jarayonning o'zi lizis deb ataldi. Boshqa hollarda, virus hujayralarga ko'rinadigan zarar etkazmasdan biron bir joyda yo'q bo'lib ketganga o'xshaydi. Darhaqiqat, uning kichik chiziqli ikki zanjirli DNK genomi bakterial genomning maxsus joyiga kiritilgan va u erda noqulay vaziyatga qadar bashorat sifatida yashiringan. Bu xatti-harakat lizogeniya deb ataladi. Agar virusning har bir hujumi lizis bilan yakunlansa, maqsadli hujayralar va ularning orqasida parazitning o'zi nobud bo'lar edi.³
Lizogeniya tufayli genetik rekombinatsiyaning muhim mexanizmlarini o'rganish mumkin edi. Viruslar hujayralarga qiladigan hamma narsa hujayralardan o'g'irlanadi. Axir, viruslar qochib ketgan hujayrali molekulyar kaskadlardir. Shuning uchun viruslar bo'yicha olingan ma'lumotlar, qoida tariqasida, barcha uyali fanlar uchun foydalidir. Kichkina, ammo ma'lumotlarga boy lambda fag genomi, bor-yo'g'i 50 000 ta asosiy juftlikdan iborat bo'lib, to'liq ketma-ketligi odamlar tomonidan aniqlangan birinchi mustaqil genom edi. Bu genom, hozirda bo'lgani kabi, sanoat uslubida maqsadli ravishda ketma-ketlashtirilmagan, balki fag genetikasi bo'yicha katta hajmdagi ishlardan tuzilgan. Batafsil genom xaritasi 1983 yilda taqdim etilgan.
Dastlab, bakteriofaglar minimal ishlaydigan molekulyar model sifatida o'rganildi, chunki kunning usullari u bilan shug'ullanishi mumkin edi. Bugungi kunda ularga bo'lgan qiziqish fan va texnikaning ko'plab ijtimoiy ahamiyatga ega sohalari bilan kuchaymoqda. Masalan, genomlarni tahrirlash uchun mos bo'lgan shahar molekulyar kaskadi CRISPR-Cas adaptiv immunitet tizimi sifatida bakteriyalarda paydo bo'ldi. Tabiatan demiurjning qattiq qo'li ostida eksperimental mavjudotlarning genomlarini emas, balki hujayraga hujum qilgan bakteriofaglarning DNKsini kesishga chaqiriladi. Odamlar va hayvonlar uchun patogen bakteriyalarga qarshi kurashish uchun bakteriofaglar ham tadqiq qilinmoqda. Bugungi kunda odamlar yashaydigan hududlarda aylanib yuradigan bakteriya shtammlarining ko'pgina antibiotiklar guruhlariga chidamliligi jiddiy muammoga aylandi. Bakteriofaglar bilan davolash antibiotiklarga chidamli bakterial infektsiyalar uchun kimyoterapiyaga alternativa sifatida jiddiy ko'rib chiqilmoqda. Sovet tibbiyotida bakteriofaglarning o'ziga xos bo'lmagan shtammlari o'tgan asrning o'rtalaridan boshlab qo'llanila boshlandi. Endi, bu sohada ba'zi shubhalarga qaramay, dalillarga asoslangan tibbiyotning zamonaviy tamoyillariga muvofiq klinik sinovlardan o'tayotgan bakteriofaglarga asoslangan dorilarga qiziqish portlashi kuzatilmoqda. Yaqinda bunday sinovlardan biri mukovistsidozli fibrozli o'smirda og'ir mikobakterial infektsiyani davolashga olib keldi. Shuni ta'kidlaymanki, bugungi kunda faj terapiyasi har bir bemorda yuqumli agentning xususiyatlarini bilib, preparatning tarkibi tanlangan yoki ishlab chiqilganda shaxsiylashtiriladi.⁴
Nima uchun lambda fag namunaviy fag deb hisoblanadi. Axir, biosferada, hisob-kitoblarga ko'ra, umumiy soni 10 ³¹ namunaga ega bo'lgan o'n millionlab turli xil turdagi bakteriofaglar yashaydi. Hammasi oddiy - bu Escherichia virusi, ya'ni Escherichia coli. Aynan u kashfiyot paytida o'zini asosiy bakteriya modeli sifatida ko'rsatdi. Va uni yuqtirgan fag avtomatik ravishda modelga aylandi. Shu bilan birga, bu bakteriofagning yagona modeli deb o'ylamaslik kerak. Misol uchun, yana bir Escherichia virusi T4, Crick va boshqalarning mashhur ishida ishlatilgan, ular genetik kodning triplet tabiatini isbotlaganlar.
SV40
Dastlab polioma simian virusi 40 deb ataladigan SV40 onkogen DNK virusi bo'lib, konvertsiz va ikozahedral kapsid simmetriyasiga ega. Laboratoriya hayvonlarida birlamchi suyak va miya saratoniga sabab bo'ladi. Malign mezotelyoma va limfoma uchun javobgardir. SV40 1960 yilda poliomielitga qarshi vaktsinada ifloslantiruvchi sifatida topilgan. 1950-yillarning oxiri va 1960-yillarning boshlarida butun dunyo boʻylab yuzlab millionlab odamlar rezus-makaka buyrak hujayralarida tayyorlangan kontaminatsiyalangan virusga qarshi vaktsinalar yuborilganda beixtiyor yuqumli SV40 bilan kasallangan. Virus aksariyat DNK replikatsiyasi va transkripsiyasini tushuntirish uchun hujayra tajribalarida qo'llaniladi.