O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi qarshi Davlat universiteti Kimyo biologiya fakulteti biologiya yo’nalishi 018-60 gurux talabasi Abduraxmonova Dilbarning Bioinformatika fanidan tayyorlagan kursi sh I reja

II BOB POLIMERAZA ZANJIR REAKSIYALARI
2.1Polimeraza zanjir reaksiyasi uslubining qo’llanilishi
Polimeraza zanjir reaksiyasi uslubi zamonaviy molekulyar biologiya metodlari singari turli xil sohalarda qo'llaniladi. Uning keng sohalarda qo’llanilishining sababi sifatida tadqiq qilinayotgan materiallarning xilma-xilligi va praymerlarning tanlash imkoniyati mavjudligidir. Polimeraza zanjir reaksiyasi uslubi qo’llaniladigan asosiy sohalar:

• 
  Klinik tibbiyotda:
  

• 
  infeksiyali kasalliklarni tashxis qilish;
  
• 
  nasliy kasalliklarni tashxis qilish;
  
• 
  mutatsiyalarni aniqlash;
  
• 
  genotipirlashda;
  
• 
  genlarni klonlashda;
  
• 
  DNK ni sekvenirlashda;
  
• 
  Mutagenez;
  
• 
  shaxsga oid tibbiyotda;
  
• 
  hujayra texnologiyasida;
  
• 
  genetik pasportni tuzishda.
  

• 
  Ekologiyada:
  

• 
  atrof-muhit holatini monitoring qilishda;
  
• 
  oziq mahsulotlarini tahlil qilish;
  
• 
  genetik-modifikatsiyalangan organizmlarni (GMO) tahlil qilish;
  

• 
  Sud tibbiyoti va kriminalistika sohasida:
  

• 
  shaxsni identifikatsiya qilishda;
  
• 
  otalikni aniqlashda.
  

• 
  Farmakologiyada;
  
• 
  Veterinariya;
  
• 
  Ilmiy tadqiqot ishlarida (molekulyar biologiya, genetika)
  

Kriminalistika sohasida ishlatilishi
Polimeraza zanjir reaksiyasi uslubi “genetik barmoq izi” ni solishtirish uchun ishlatiladi. Jinoyat sodir bo’lgan joydan zarur genetik material – qon, so’lak, sperma, soch va boshqa namunalar olinishi kerak. Bu namulalarni shubhalanuvchi shaxsning genetik materiali bilan solishtiriladi. Bunda juda kam miqdordagi DNK yetarli bo’ladi, nazariy bitta nusxa ham yetadi. DNK fragmentlarga ajratiladi. Keyin PZR yordamida amplifikatsiyalanadi. Fragmentlar DNK elektroforez orqali bo’linadi. Hosil bo’lgan tasvirda DNK chizig’i joylashib, u genetik barmoq izi deyiladi (angl.genetic fingerprint).
Otalikni aniqlashda ishlatilishi
6-Rasm. PZR yordamida amplifikatsiyalangan DNK fragmentini elektoforez natijasi ko’rsatilgan, 1- ota; 2-bola; 3-ona. Bola har ikkala ota-onadan ba’zi xususiyatlarni, masalan, genetik barmoq izini meros qilib olgan. Garchi “genetik barmoq izi” kamdan-kam uchraydigan holat bo’lib (bir tuxumli egizaklardan tashqari holatlarda), bunda qarindoshlik munosabatlari o’rnatilishiga turtki beradi. Bu metod orqali organizmlar o’rtasidagi evolyutsion qondoshlikni ham o’rnatishda ahamiyatga ega.

8-rasm. Polimeraza zanjir reaksiyasi uslubi orqali otalikni aniqlashning sxematik tasviri
Tibbiyot diagnostikasida qo’llanilishi
Infeksiya-insonlar dunyoga kelibdiki, unga ajralmas xavf sifatida doimo yonma-yon yuradi va inson salomatligi va tinchligi uchun xatarli bo’lgan turli xil kasalliklarni keltirib chiqaradi. Infeksiyali kasalliklarga aniq tashxis qo’yish doimo ahamiyat kasb etib keladi. Tashxis qiluvchi eski metodlar bir qancha xatoliklarga yo’l qo’yishi mumkin. Infeksiyali kasalliklarni PZR yordamida tahlil qilish esa “evolyutsiya cho’qqisi”ga aylandi. PZR kashf qilingan vaqtlarda katta labaratoriyalarda eksperimental metod sifatida foydalanilgan. Metodning mukammallashtirilishi va qulay jihozlarning kashf qilinishi PZR ning klinik amaliyotda ishlatish imkonini paydo qildi. PZR metodida tahlil qilish yuqori spetsifiklik va aniqlikka ega. PZR metodi infeksiyali va nasliy kasalliklarni boshqa metodlarga nisbatan tezroq tashxis qiladi. Tashxis qo’yish uchun ozgina miqdordagi tadqiq qilinuvchi namuna ham yetarli. Tadqiq qilinuvchi namuna sifatida qon, to’qima qismlari, biologik suyuqlik, siydik, najas bo’lishi mumkin.
Homiladorlikning turli patologiyalari bilan kasallangan ayollar PZR metodi orqali tashxis qildirish imkoniga ega bo’ldilar. Homiladorlikning turli patologiyalariga bepushtlik, vaqtidan oldin tug’ruq, homilada tug’ma infeksiya va patalogiya bo’lishi kabilar kiradi. Bunday patalogiyalarni xlamidiya bakteriyasi chaqiradi. Xlamidiya-atipik bakteriyalar turiga kiradi. Infeksiyalarni jinsiy yo’l bilan tashib, ayollarda dumg’aza sohasidagi organlarni surunkali yallig’lanishiga olib keladi. Erkaklarda xlamidiya surunkali uretrit, prostatit, orxit kabi infeksiyali kasalliklarni keltirib chiqaradi. Xlamidiya keltirib chiqaradigan infeksiyali kasalliklarni PZR yordamida tahlil qilish uchun 1 kun talab etiladi. OIV virusi va gepatit C infeksiyali kasalliklarini ham yuqoridagi kabi tashxis qilish mumkin. OIV ni PZR tahlil qilish orqali kasallikni tashxis qilish va davolash, simptomlar rivojlanishigacha infeksiya uzatilishi profilaktika qilinadi. PZR tahlili Rossiyada 1995 yildan buyon o’tkaziladi. PZR tahlilida kasal odam qon namunasi ishlatiladi. Tahlil topshirayotgan bemor alkogol mahsulotlarini iste’mol qilmagani maqsadga muvofiq. Odatda tahlil kunning ikkinchi yarmida amalga oshiriladi. PZR tahlil natijalari shu kunning oxirida yoki ertasi kuni tayyor bo’ladi. Agar tahlil uchun qindan surtma olinishi kerak bo’lganda to tahlilgacha 3 soat davomida hojatxonaga bormasligi lozim. PZR tahlilini o’tkazish uchun maxsus reaktivlar to’plami ishlatiladi. Probirkada reaktiv bilan tadqiq qilinuvchi material kiritiladi. Probirkalar maxsus asbobga- amplifikatorga joylashtiriladi. U izlangan DNK yoki RNK fragmentini amplifikatsiya (sonini ko’paytirish uchun) qilish uchun xizmat qiladi. PZR amplifikator siklik tartibga qo’yiladi. Har bir siklda agar namunalarda DNK yoki RNK ketma-ketligi bo’lsa, eritmalarda ushbu nuklein kislota fragmentlari to’planadi. PZR metodi quyidagi sifatli natijalarni beradi:

• 
  PZR-salbiy, izlangan fragmentlarning namunalarda yo’qligi;
  
• 
  PZR-ijobiy, namunalarda ketma-ketligining topilishi.
  

Agar natija ijobiy bo’lsa, bu 95 % tashxis qilinuvchi infeksiya borligidan dalolat beradi. 5 % hollarda natijalarning xatoligi inson omiliga bog’liq. Reaktivlarni noto’g’ri saqlanganligi va PZR tahlilini o’tkazishning noto’g’ri amalga oshirilganligi ayniqsa ko’p uchraydigan xatoliklar hisoblanadi. Polimeraza zanjir reaksiyasi uslubi nasliy va virusli kasalliklarni osonlashtirilgan tashxis qilishda muhim va tez uslub hisoblanadi. Kerakli gen mos praymerlar ishlatish orqali PZR yordamida amplifikatsiyalanadi, keyin mutatsiyani aniqlash uchun sekvenirlanadi. Virusli infeksiyalar organizm birdaniga zararlangan keyin aniqlanishi mumkin, hafta yoki oy o’tgach kasallik alomatlari namoyon bo’ladi.
PZR tahlilining ijobiy tomonlari:

1. 
   Tashxis qilish imkoniyatining kengligi – PZR yordamida virusli, bakterial va zamburug’li kasallikllarni aniqlash imkoni mavjud;
   
2. 
   Tushunarliligi – bugungi kunda PZR xususiy yoki davlat klinikalarida o’tkazilmoqda;
   
3. 
   PZR da tahlil uchun turli namunalar, masalan, to’qima qismlari yoki biologik suyuqliklar ishlatiladi;
   
4. 
   PZR – juda aniq metod. Boshqa metodlar esa, masalan, immunoferment tahlili (IFA) da 30-40 % hollarda noaniqliklar uchrashi kuzatilishi mumkin.
   
5. 
   PZR serologik metodlardan farqli ravishda qo’zg’atuvchilarni aniqlaydi. (Serologik metod – qon zardobida antitana yoki antigen qo’zg’atuvchilarini aniqlaydi. Bu infeksiya uchun ma’lum bir vaqt davomida bemor organizmida mavjud bo’lishi kerak. Masalan, organizm OIV virusi bilan zararlangandan bir oy o’tgach garchi kasallik organizmda boshlangan bo’lsada serologik test ijobiy natija bermaydi. PZR da esa bunday kamchilik yo’q);
   
6. 
   PZR –yuqorispetsifik metod. Unda yolg’on-ijobiy yoki yolg’on-salbiy natijalar uchramaydi. Turli kamchiliklar uchragan taqdirda ham bu kamchiliklar inson omiliga bog’liq holatda kelib chiqadi.
   

PZR natijasi qanday ko’rinadi?
PZR natijasi infeksiya tahlili asosida jadvalda ko’rsatilgan. Birinchi ustunda tahlil natijasida aniqlangan qo’zg’atuvchi turlari ko’rsatilgan, ikkinchi ustunda esa natijalar ko’rsatilgan. Masalan, 1-jadvalda yaqqol tasvirlangan.
1-jadval. Polimeraza zanjir reaksiyasi uslubining ayrim natijalari