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

Х-БОБ. БИОТЕХНОЛОГИЯ АСОСЛАРИ 
 
10.1. Биотехнолоиянинг ҳозирги биология фанидаги ўрни ва 
аҳамияти 
Маълумки, биологияга бошқа табиий фанлар - физика, химия, 
математика каби фанларнинг ютуқларини татбиқ қилиниши, замонавий 
биология фанининг ривожланишига олиб келди. XX асрнинг иккинчи ярмида 
биохимия, молекуляр генетика ва молекуляр биология соҳаларида эришилган 
фундаментал 
ютуқлар, 
ҳужайра 
фаолиятини 
бошқаришни 
турли 
механизмларини очилишига сабаб бўлди. Биология соҳасида яратилган 
оламшумул янгиликлар ва ишланмалар замонавий биотехнологияни 
ривожланишига туртки бўлди ва улар қуйидагилардир: 
• Биологик системалардаги ирсий ахборотни сақланиши ва авлоддан-
авлодга узатилишида нуклеин кислоталар ролини исботланиши; 
• Барча тирик организмлар учун универсал ҳисобланган генетик код 
тузилишини аниқланиши; 
• Организмларнинг бир авлодини ҳаёти жараёнида генлар фаолиятини 
бошқариш механизмларини очиб берилиши; 
• Микроорганизмлар, ўсимлик ва ҳайвон ҳужайралари культурасини 
олишнинг маълум бўлган технологияларини мукаммаллаштирилиши ва янги 
технологияларни яратилиши; 
Генетик ва ҳужайра инженерияси методларини ривожланиши ва улар 
ёрдамида саноат миқёсида ишлатиладиган организмларнинг юқори 
маҳсулдор шаклларини яратилиши. 
“Биотехнология” атамасини 1917 йилда венгер инженери Карл Эреки 
киритган. У, бу атамани озуқа сифатида шакар лавлагидан фойдаланиб, 
чўчқаларни боқиш ва улардан қўшимча махсулот олиш жараёнига нисбатан 
ишлатган. 

---

 225 
Карл Эрекининг фикрича, биотехнология - бу, “тирик организмлар 
ёрдамида хом ашё махсулотларидан у ёки бу махсулот тайёрлашда 
бажариладиган барча турдаги ишлардир”. 
Аммо, бу фикр қанчалик аниқ бўлишига қарамасдан, кенг тарқалмади. 
Узоқ вақт давомида “биотехнология” атамаси, бир-биридан анчагина 
узокда турадиган икки йўналишга нисбатан ишлатиб келинди. Бу 
йўналишларни бири-ишлаб-чиқариш даражасидаги ферментация жараёни 
бўлса, иккинчиси, ҳозирги вақтда эргономика (инсон билан фаолият кўрсатиб 
турган тизимнинг бошқа элементлари орасидаги ўзаро муносабатларни 
ўрганадиган фан тармоғи) деб юритиладиган соҳа бўлган. 
1961 йил Шведциялик микробиолог Карл Гёрен Хеден (“Journal of 
Microbiological and Biochemical Engineering and Technology”) 
“Микробиологик ва кимёвий мухандислик ва технологиялар” деб 
аталган журнали “Биотехнология ва биоинженерия” (“Biotechnology and 
Bioengineering”) деб аташ кераклигини асослаб бергандан кейин, ҳамма 
тортишувлар ўз ўрнини топгандек бўлди. Чунки, бу журнал амалий 
микробиология ва саноат ферментацияси соҳаларида бажарилган 
тадқиқотларни натижаларини чоп қилишга мўлжалланган эди. 
Шу даврдан бошлаб, биотехнология атамаси – “тирик организмлар, 
биологик тизимлар ва жараёнлар иштирокида (ёрдамида), махсулотларни 
саноат микёсида ишлаб чикариш” жараёнларига нисбатан ишлатиладиган 
бўлди. 
“Биотехнология” - микробиология, биохиия, молекуляр биология ва 
кимёвий инженерлик фанларининг ютуқларига таянади. 
Саноат миқёсидаги биотехнологик жараёнлар, одатда 3 асосий 
босқичдан иборат: 

---

 226 
1-босқич 
2-босқич 
3-босқич 
1 - Бошланғич (дастлабки) ишлов бериш босқичида, хом ашёдан озуқа 
модда сифатида фойдаланиш мақсадида, уларда микроорганизларни ўстириш 
ва кўпайтириш мумкин бўлган холатгача ишлов берилади. 
Ферментация ва биотрансформация босқичи энг мураккаб босқич 
бўлиб, у катта биореакторларда (ферментёрларда), танланган продуцент 
микроорганизмни экиб кўпайтириш ва улардан керакли метаболит, масалан 
антибиотик, аминокислота, фермент, органик кислота, гормон ва х.к. 
ажратишни ўз ичига олади. 
Охирги, ишлов бериш босқичида танланган махсмулотни, у синтез 
бўлган ва тўпланган (локализация бўлган) жойига қараб, ёки хужайра ичидан 
ёки хужайра ташқарисидан (культурал суюклигидан) ажратиб олинади. 
Биотехнологик тадқиқотларни мақсади, юқорида келтирилган ҳар бир 
босқични самарадорлигини ошириш ва инсон фаолияти учун керакли бўлган 
махсулотларни 
синтез 
қилаоладиган 
(антибиотиклар, 
витаминлар, 
аминокислоталар, ферментлар ва х.к.) микроорганизмларни танлаб топиш 
(скрининг) ёки яратиш (ген ёки хужайра инженерлиги, мутагенез, селекция 
Хом ашиё 
Бошланғич ишлов бериш 
Ферментация ва биотрансформация 
Охирги ишлов бериш 
Маҳсулот 

---

 227 
усуллари ёрдамида), танланган микроорганизм (продуцент)ни ўсиши, 
ривожланиши ва керакли махсулот синтез қилиши учун зарур бўлган 
шароитларни танлаш ва синтез бўлган моддани ажратиб олишни иқтисодий 
асосланган усулларини яратишдан иборат. 
Ўтган асрни 60-70 йилларигача бундай тадқиқотлар, кўпроқ дастлабки 
ишлов бериш босқичи доирасида олиб борилган. 
Кейинроқ, 
ферментация 
ва 
биотрансформация 
жараёнларида 
ишлатиладиган биореакторларни (уларни ферментёрлар деб ҳам юритилади) 
тузулишини мукаммаллаштириш, уларни ҳажмини катталаштириш устида 
илмий ва амалий тадқиқотлар олиб борилган. Шу йўл билан биотехнологик 
жараёнларни самарадорлигини ошишига эришилган. 
Дарҳақиқат, биотехнологик жараёнларни оптималлаштирини жараёни 
энг мураккаб жараён ҳисобланади. 
Оптималлаштириш 
орқали 
микроорганизмни 
махсулдорлигини 
ошишига эришилган. Самарадорликни оширишни яна бир йўли, табиий 
продуцентларни генетик конструкциясини ўзгартириш усулидир. Бу 
мақсадда, ультрабинофшо нурлари ва турли хил кимёвий мутаген 
препаратларни таъсиридан фойдаланилади. Бундай шароитда маҳсулотни 
микдорини ошириш даражаси, биологик омиллар билан чегаралаб қўйилган 
бўлади. Масалан, агарда мутант штамм у ёки бу моддани жуда кўп миқдорда 
синтез қиладиган бўлса, у бошқа метаболик жараёнга салбий таъсир 
кўрсатиши мумкин, оқибатда бундай микроорганизмларни катта ҳажмли 
биореакторларда кўпайиши секинлашади ва вақт бирлигида биомасса 
тўпланиши камаяди. 
Шунинг билан бир каторда, “индуцирланган мутагенез ва селекция” 
деб номланган, ўз даврида кенг ишлатилиб, ананага айланган стратегия, 
юқори фаолликга эга бўлган продуцентлар яратишда катта ёрдам берган. 
Масалан, мана шу йўл билан антибиотиклар синтез қиладиган штаммлар 
яратилган. 

---

 228 
Микроорганизмларни 
генетик 
мукаммалаштириш 
қуйидаги 
босқичлардан иборат: скрининг (танлаш) → баҳолаш. Бу жараёнлар 
серхаражат бўлиб, узок вақт талаб қилади. 
Бундан ташқари ушбу усул фақатгина (продуцент-микроорганизмида 
бор бўлган белгиларни (хосса ва хусусиятларни) мукаммаллаштириш 
имконини беради холос. Микроорганизмга янги хусусият бераолмайди. 
Шунга қарамасдан ўтган асрнинг 70-йилларида шу усул билан кўплаб 
физиологик фаол маоддаларни ишлаб чиқариш самарадорлиги оширилган. 
Биотехнологиянинг янги ривожланиш даври - ДНК технологияси 
яратилгандан кейин бошланди. Шундан кейин биотрансформация босқичини 
тўғрироқ йўлдан олиб боришга ва юқори даражада махсулдор бўлган 
штаммларни скрининг (танлаш) орқали эмас, балки тўғридан-тўғри яратиш 
имконияти 
пайдо 
бўлди. 
Микроорганизмлардан 
ва 
эукариот 
организмларнинг 
хужайраларидан 
инсулин, 
интерферон, 
ўстириш 
гормонлари, вирусли антигенлар ва бошқа кўплаб оқсил табиатли 
моддаларни 
ишлаб-чиқарда 
оладиган 
“фабрикалар” 
сифатида 
фойдаланадиган бўлди. Айнан биотехнологиянинг энг замонавий ютуқлари 
туфайли 
ўсимлик 
хужайралари 
ва 
ҳайвон 
тўқималари 
табиий 
биореакторларга айландилар. Эндиликда табиий ўсимлик ва ҳайвонларда кам 
учрайдиган ёки бутунлай бўлмаган генларни махсулотлари синтез бўладиган 
даражага кўтарилди. Булардан ташқари янги биотехнология турли хил 
касалликларни диагностикаси ва даволаниш шароитларини ҳам тубдан 
ўзгартириб юборди. 
Биотехнология ва рекомбинант ДНК технологияси фанларининг 
чегарасида, илму-фаннинг рақобатбардош, динамик ўзгарувчан соҳаси -
молекуляр биотехнология пайдо бўлди. 
ТТ Тун дай қилиб, биотехнология сўзи грекча сўзлар йиғиндиси бўлиб, 
“БИОС” - ҳаёт, “техне” - саноат, техника ва “логос” - тушунча, таълимот 
маъноларини билдиради. 

---

 229 
Биотехнологиянинг вазифалари: 
• Инсон фаолияти учун керакли бўлган маҳсулотларни ишлаб чиқариш 
учун биологик объектлар, система ва жараёнлардан фойдаланиш; 
• 
Ишлаб 
чикаришда 
табиий 
ва 
гени 
ўзгартирилган 
микроорганизмлардан, ҳужайра культураларидан ва уларнинг алоҳида 
компонентларидан 
фойдаланишда 
биокимёвий, 
микробиологик 
ва 
инженерлик билимларининг ютуқларидан комплекс фойдаланиш; 
• Рақобатбардош, иқтисодий ва функционал самарадор, рақобатбардош 
технологиялар яратиш. 
Бу вазифаларни тўлақонли амалга ошириш учун нималар қилиш керак? 
Биринчидан - хужайрада модда алмашинув жараёнини бошқариш 
орқали, керакли махсулотни тўпланишига эришиш. 
Иккинчидан - хужайра ичида мўраккаб, самарали, ҳар хил ташки 
омилларга чидамли макромолекулалар синтез бўлишини бошқариш. 
Учинчидан - янги натижаларга эришиш учун ДНК-биотехнологияси ва 
хужайра инженерияси услубларини янада чуқурлаштириш ва мукаммаллаш 
тириш. 
Тўртинчидан - чиқиндисиз тоза биотехнологик жараёнлар яратиш. 
Бешинчидан 
- 
биотехнология 
жараёнларида 
ишлатиладиган 
жихозларни замонавийлаштириш ва бу жараёнларни техник-иқтисодий 
кўрсатишларини яхшилаш. 
Биотехнологиянинг йўналишлари: 
• Соғлиқни сақлаш соҳасида, турли касалликларни даволаш, уларни 
диагностикаси ва профилактикаси учун янги биологик фаол моддалар ва 
доривор препаратлар яратиш; 
• Қишлоқ ҳўжалиги соҳасида, ўсимликларни ҳар хил касал 
қўзғатувчилар ва зараркундалардан ҳимоялаш учун биологик воситалар, 
бактериал ўғитлар, ўсимлик ва ҳайвонларнинг ўсишини бошқарувчи 
биопрепаратлар, ноқулай атроф-муҳит омилларига чидамли бўлган 
ўсимликларни серҳосил навларини ҳамда фойдали хусусиятга эга бўлган 

---

 230 
ҳайвонларни махсулдор зотларини (трансген ҳайвонлар). Улар учун 
қимматли бўлган ветеринария препаратлари, диагностикумлар ва озуқа 
қўшилмаларини (озуқавий оқсил, аминокислоталар, витаминлар, озуқаларни 
ҳазм қилишга ёрдам берувчи ферментлар ва б.) ва бошқа биопрепаратлар 
тайёрлаш технологияларини яратиш. 
• Озиқ-овқат, кимё ва микробиология саноатлари учун қимматли 
бўлган маҳсулотлар ва уларни ишлаб-чиқариш учун янги, рақобатбардош—
технологиялар яратиш; 
• Экология соҳасида, турли хил чиқиндилардан самарали фойдаланиш 
орқали экологик тоза, чиқиндиларсиз, рақобатбардош, энергия тежамкор 
технологиялар яратиш ва уларни хаётга тадбиқ этиш; ноанъанавий энергия 
манбаълари: биогаз, биоэтанол, биодизел ва б. яратиш технологияларини 
ишлаб-чиқиш ва х.к. 
Демак, биотехнология - илмий - техникавий прогресснинг 
предметлараро соҳаси бўлиб, у биология, кимёвий ва техник билимлар 
тўқнашувида вужудга келган ва у янги биотехнологик жараёнларни яратишга 
қаратилгандир. Бу жараёнлаор аксарият ҳолларда паст температурада амалга 
ошади, кам микдорда энергия сарфлайди ва бошлангич хомашё сифатида 
арзон субстратлардан, ҳатто турли хил чиқиндилардан ҳам фойдаланди. 
Ҳозирги 
замон 
биотехнологиясининг 
асосий 
йўналишларини 
қуйидагича изоҳлаш мумкин: 

---

 231 
Шуни ҳам таъкидлаш лозимки, бу чизма биотехнологиянинг ҳозирги 
холатини ифодалайди холос, келажакда эса, қатор янги тармоқлар, 
йўналишлар шаклланиши муқаррар. Чунки, биотехнология ҳар хил фан 
соҳаларининг ютуқларидан фойдаланади ва улар асосида хилма-хил тижорат 
махсулотлари яратади. (2-чизма). 
Биотехнология 
Саноат 
биотехнологияси 
Иммунобио-
технология 
Техник 
биоэнергетика 
Экобио-
технология 
Нанобио-
технология 
Ферментёр 
инженерлиги 
Ген 
инженерлиги 
Хужайра 
инженерлиги 
Биоэлектроника 
Биомембрана 
технологияси 

---

 232 
2-чизма: Биотехнология ва замонавий фанларни ўзаро алоқалари. 
Биотехнология азалдан маълум бўлган инсонлар ишлатиб келаётган 
анъанавий жараёнлар, яъни пиво тайёрлаш, пишлоқ ишлаб чиқариш, шарқ 
ширинликларини тайёрлаш, ҳамда чиқиндиларни қайта ишлаш каби 
жараёнларни ўз ичига олади ва бу жараёнларнинг барчасида биологик 
объектлар қатнашади.
Бугунги биотехнологияда янги ишланмаларни яратиш, ривожлантириш 
ва жараёнлардан оптимал фойдаланиш мақсадида кимё, микробиология, 
биокимё, молекуляр биология, кимёвий технология ва компьютер техникаси 
методларидан кенг фойдаланилади. (2-чизма).
Юқорида келтириб ўтилганидек, ўтган асрнинг 70-йилларидан бошлаб 
энг янги биотехнология, яъни молекуляр биотехнология шакллана бошлади. 
Бу фаннинг бир қими саноат микробиологияси ва кимё инженерлик 
соҳаларининг ютуқларига асосланган бўлса, унинг молекуляр қисми – 
микроорганизмларни молекуляр генетикаси, молекуляр биологияси ва 
нуклеин кислоталарни энзимологияси каби фан тармоқларининг ютуқларига 
асосланган. 
Биотехнологиянинг 
ривожланиш 
тарихи 
қуйидаги 
жадвалда 
келтирилган. 
11-жадвал 
Молекуляр биотехнологиянинг ривожланиш тарихи 
Сана 
Воқеалар 
1917 
Карл Эреки “биотехнология” атамасини киритган 
1943 
Саноат миқёсида пенициллин ишлаб чиқарилган 
1944 
Эвери, Мак Леод ва Мак Картилар генетик материал 
ДНКдан тузилганлигини кўрсатиб беришган 
1953 
Уотсон ва Крик ДНК молекуласининг тузилишини 
аниқлашган 
1961 
“Биотехнология ва биоинженерия” журнали таъсис 
этилган 

---

 233 
1961-
1966 
Генетик код ўқиб чиқилган. 
1970 
Биринчи рестрикцион эндонуклеаза ажратиб олинган 
1972 
Тўлиқ ҳажмли тРНК гени синтез қилинган 
1973 
Рекомбинант ДНК технологиясига асос солинган 
1975 
Моноклонал антитела олинган 
1976 
Рекомбинант ДНКни олиш бўйича йўриқнома ишланган 
1976 
ДНКнинг нуклеотид кетма-кетлигини аниқлаш методи 
ишлаб чиқилган 
1978 
E.coli ёрдамида инсон инсулини ишлаб чиқилган 
1982 
Рекомбинант ДНК технологияси бўйича олинган 1 
вакцинани ҳайвонларда қўллашга рухсат берилган 
1983 
Гибрид 
Ti–плазмидадан 
фойдаланиб, 
ўсимликлар 
трансформацияланган
1988 
Полимеразанинг занжир реакцияси методи яратилган 
1990 
Инсоннинг соматик ҳужайрасидан фойдаланиб, ген 
терапиясини синаш режаси тасдиқланган. 
1990 
“Инсон геноми” лойиҳаси бўйича ишлар бошланган. 
1994-
1995 
Инсон хромосомасининг генетик ва физик ҳаритаси чоп 
этилган. 
1996 
1-Рекомбинант оқсил (эритропоэтин) катта миқдорда 
ишлаб чиқарган ва сотилган. 
1996 
Saccharomyces cerevisiae ни барча хромосомаларни 
нуклеотид кетма-кетлиги аниқлаган. 
1997 
Соматик 
ҳужайрадан 
сут 
эмизувчи 
ҳайвон 
клонлаштирилган 
2003 
Инсон геноми тўлиқ ўқиб чиқилган 
2003 йил апрелда халқаро консорциум (геномни секвенлаш маркази; 
Вашингтон Университети ва Кембридждаги Сенгер маркази) АҚШ, Буюк 

---

 234 
Британия, Германия, Франция, Япония ва Хитойлик олимлар, ўзларини 10 
йил давом этган тадқиқотлари натижасини – Инсон геномини тўлиқ ўқиб 
чиққанликларини чоп этишган. Бу тадқиқотни баҳоси 3 млрд долларга тенг 
бўлиб, унинг натижасида инсон геноми 30 минг гендан ва 3 млрд нуклеотид 
асослардан тузилган эканлиги исботланди. Бундан ташқари бир қатор 
самарали технологиялар ва геномни харитасини тузувчи ускуна ва жихозлар 
яратилди. 
Ўзбекистонда биотехнологияни фан сифатида икки йўналишини кўриш 
мумкин: 
Ҳозирги замон биотехнологияси. 
Классик биотехнология.