П. Мирхамидова, А.Ҳ. Вахобов, Қ. Давранов, Г. С. Турсунбоева

11.2. Ген инженерлигининг ферментлари. 
Ген инженерлигида рекомбинант ДНКларни конструкциялашда 
ишлатиладиган ферментлар қуйидаги гуруҳларга бўлинадилар: 
- ДНК фрагментини олиш учун ишлатиладиган ферментлар 
(рестриктазалар); 
- ДНК матрицасида ДНКни (полимеразалар) ва РНКни (қайтар 
транскриптазалар) синтезловчи ферментлар; 
- ДНК фрагментларини бирлаштирувчи ферментлар (лигазалар); 
- ДНК фрагменти учлари структурасини ўзгартирувчи ферментлар. 
Рестриктазалар 
(рестрикцияловчи 
эндонуклеазалар) 
– 
ДНК 
молекуласида маълум бир нуклеотидлар кетма-кетлиги (рестрикция 
сайтлари)ни таниб, уларга «ҳужум қилувчи» ферментлардир. 
Рестрикция ва модификация системалари бактерияларда кенг 
тарқалган: улар резидент ДНКни бегона нуклеотидларни киришидан ҳимоя 
қиладилар. 1968 йили Мезельсон ва Юанлар метилланмаган ДНКни 
парчаловчи рестриктазани ажратиб олишган. 1970 йили эса Смит ва 
Вилькокс Haemophilus influenzae дан ДНКнинг аниқ бир кетма-кетлигини 
парчаловчи биринчи рестриктаза (Hind III)ни ажратиб олишган. Ҳозиргача 
3500 дан кўпроқ рестриктазаларнисубстрат спецификлиги аниқланган бўлиб, 
улардан 238 таси нуклетид кетма-кетлигини уникал структурасини 
танийдилар (прототиплар). 

---

 250 
ДНКни 
бир 
хил 
участкасини 
танийдиган 
рестриктазалар 
изошизомерлар гуруҳини ташкил қилиб, бир-бирларидан баъзи-бир 
хоссалари билан фарқ қиладилар. Жумладан, 2 занжирли ДНКни ҳар хил 
парчалайдилар. Ҳозиргача аниқланган рестриктазаларни ярмидан кўпроғи, 4-
,6-,8- нуклеотид кетма-кетликни танийдилар. 
Бактерияларнинг барча рестрикцион эндонуклеазалари ўзига хос, қисқа 
ДНК кетма-кетлигини танийди ва улар билан боғланади. Бу жараёнда ДНК 
молекуласи таниш сайтида кесилади. Бактерия штамми рестрикцион 
фаолликка эга бўлиши билан бирга ДНКни метиллаш хусусиятига ҳам эга 
бўлиши мумкин.
Барча рестриктазалар ДНКнинг қўш спиралида маълум бир кетма-
кетликни танийди, лекин 1-синф рестриктазалари, ДНК молекуласининг 
ихтиёрий нуқтасини кесади, 2- ва 3-синф рестриктазалари эса, таниш 
сайтининг ичидаги қатъий бир нуқталарни парчалайди. 
1 ва 3 типдаги ферментлар мураккаб субъбирликдаги тузилишга эга 
бўлиб, 2 типдаги, яъни метилловчи ва АТФга боғлиқ эндонуклеазали
фаолликка эгадир. 
2-синф ферментлари 2 та алоҳида оқсиллардан: рестрикцияловчи 
эндонуклеаза ва модификацияловчи метилазалардан ташкил топган. Шунинг 
учун ген инженериясида асосан 2- синф ферментлари ишлатилади. Булар 
учун кофактор сифатида магний ионлари зарурдир. 
Қайтар транскриптаза м-РНКни ДНКнинг комплементар занжирига 
транскрипциялаш учун ишлатилади. Геноми бир занжирли РНК 
молекулаларидан 
иборат 
бўлган 
ретровируслар 
ўрганилганда, 
ретровируснинг ҳужайранинг ичида содир бўладиган ривожланиш 
жараёнида, ҳўжайин ҳужайра хромосомасига 2 занжирли ДНК кўринишида 
ўз геномининг интеграция босқичини босиб ўтиши аниқланган. 1964 йили 
Темин РНК-матрицада комплементар ДНКни синтезловчи фермент 
борлигини аниқлаган. Ушбу РНКга боғлиқ ДНК-полимераза қайтар 
транскриптаза ёки ревертаза деб номланган. 

---

 251 
Қайтар транскриптаза реакциясини РНК фаолликка эга бўлган кучли 
ингибиторлардан фойдаланган ҳолда махсус шароитларда олиб борилади. 
Бунда РНК молекулаларининг тўлиқ ҳажмли ДНК-нусхалари олинади. 
Праймер сифатида поли (А)-тутувчи мРНК нинг қайтар транскрипциясида
олигo (dT), З'-поли (А) учига эга бўлмаган РНК молекулалари учун эса, 
кимёвий синтезланган олигонуклеотидлар ишлатилади. мРНКда ДНКнинг 
комплементар занжири синтезлангандан ва РНК бузилгандан кейингина
ДНКнинг 2 занжири синтезланади.
Матрица сифатида кДНКнинг биринчи занжири бўлиши мумкин. Бу 
реакция ревертаза сингари E.Coliнинг ДНК-полимеразаси ёрдамида 
катализланиши мумкин. Синтез тугагандан сўнг кДНКнинг 1- ва 2-
занжирлари шпилька тугуни билан ковалент боғланган ҳолда қолади. Бу 
тугун эндонуклеаза S1 билан парчаланади. Ҳосил бўлган икки занжирли 
ДНКни клонланаётган векторларга киритиш, ДНКнинг гибрид молекулалари 
таркибида кўпайтириш ва кейинги тадқиқотларда ишлатиш мумкин бўлади. 
Қуйидаги чизмада 2 занжирли ДНК-нусхасини синтез бўлиши кўрсатилган. 

---

 252 
РНК молекуласининг икки занжирли ДНК- нусхасини синтезлаш 
чизмаси. 
Лигазалар. 1961 йили Мезельсон ва Вейгл фаг l мисолида 
рекомбинациянинг моҳияти ДНК молекулаларининг кесилиши ва 
кейинчалик бирлашишидан иборатлигини кўрсатганлар. Бу 
ДНК 
фрагментларини тикилишида қатнашадиган ферментларни топишга сабаб 
бўлган. 1967 йили бундай фермент топилган ва улар ДНК-лигазалар деб 
номланган. Бу фермент нуклеин кислотанинг 2 занжирли молекуласидаги 
фосфодиэфир боғни катализлайди. Бошқача айтганда, ДНК-лигазалар ёнма-
ён жойлашган нуклеотидларни қанд қолдиқлари аро боғ ҳосил қилиб 

---

 253 
бирлаштиради. 
ДНК-лигазалар 
ДНК 
репарацияси 
жараёнларида, 
репликацияда жуда керакдир. 
ДНК-лигазалар кофакторга бўлган зарурияти ва таъсир қилиш 
хусусиятига қараб 2 типга ажратилади. E.coli нинг ДНК-лигазаси кофактор 
сифатида дифосфопиридиннуклеотид, Т4- фагининг лигазаси эса Mg
2+ 
иштирокида АТФ ни ишлатади.