С. А. Эгамбердиева молекуляр

Расм 16.1. Ўсимлик хромосомасига Т-ДНК интеграцияси ва ўсма ҳосил 
бўлиши (Э.С. Пирузян бўйича) (тождор галл).

---

105 
Agrobacterium плазмидалари тузилиши ҳақидаги тўлиқ 
маълумот рестрикцион ёки жисмоний хариталаш йўли билан олинган. 
Тадқиқот натижасида октопинли ва нопалинли плазмидалар орасида 
гомологиянинг тўрт асосий соҳаси аниқланди. Иккита консерватив (А 
ва D соҳалар) онкогенликка жалб этилган, яна бири (В) плазмида 
репликацияси назорати соҳасига мос келади, шу билан бир вақтда 
охирги (С) соҳаси конъюгатив кўчириш функциясини кодлайди 
(расм. 16.2). Плазмидаларда Т-ДНК дан ташқари конъюгация 
функциясини кодлайдиган соҳа (Tra), репликация соҳаси (OriV) ва 
вирулентлик соҳаси (Vir) мавжуд. Т-ДНК ни фланкиризациялайдиган 
Ti-плазмида кетма-кетликлари (чегаравий ёки учли соҳалар) ўсимлик 
геномига интеграциялашда муҳим роль ўйнайди ва 24 - 25 н.ж. дан 
такрорланишга эга. 
Расм. 16.2. Нопалин ва октопин типидаги Ti-плазмида тузилиши. 
Т-ДНК ни кўчиришда охирги соҳанинг ролини ҳисобга олиб, 
ДНКнинг мазкур учлар орасига киритилган ҳар қандай сегменти Т-
ДНКнинг бир қисми каби ўсимликка кўчириб ўтказилиши мумкин. 
Барча онкоген кетма-кетликларни йўқотиш учун плазмидалар 
шундай модификацияланадики,уларнинг ўрнига бегона ДНК 
киритилади. Натижада плазмида ўзининг онкоген хусусиятларини 
йўқотади, ўсимлик-регенерантларда мавжуд бўлган
ноонкоген Т-
ДНК Мендель қонунига мувофиқ ўтказилади. Керакли генни сақлаган 
Ti-плазмидали кетма-кетликлар ўсимликка киритиш учун иккита 
усул ишлаб чиқилган. Биринчи усул – “оралиқ векторлар” 
(коинтегратив векторлар) усули – ичак таёқчаси плазмидаси pBR322 

---

106 
дан 
фойдаланишга 
асосланган. 
Т-ДНК 
Ti-плазмидадан 
рестриктазалар ёрдамида кесиб олинади ва Е. соli да клонлаш учун 
pBR322 
плазмидага 
ўрнатилади. 
Клонланган 
Т-ДНКга 
рестриктазалардан фойдаланиб керакли ген ўрнатилади, олинган 
рекомбинант молекула кўп миқдорда янгидан кўпайтирилади, яъни 
ичак таёқчасида клонланади. Кейин конъюгация ёрдамида тўлиқ Ti-
плазмидани ташувчи агробактерия ҳужайрасига киритилади. 
Иккинчи усул бинар (иккиланган) векторлар яратишга 
асосланган. Охирги тадқиқотлар кўрсатишича, зарарланиш ва 
трансформация учун бутун Ti-плазмида керак эмас, фақат T-
ДНКнинг чегаравий соҳалари ва Ti-плазмиданинг вирулентликка 
жавоб берувчи битта соҳаси етарли. Бунда ДНКнинг бу икки соҳаси 
айнан 
битта 
плазмидада 
жойлашиши 
шарт 
эмас. 
Агар 
агробактериялар ҳужайраларида Ti-плазмида vir сегменти билан ва 
бошқа плазмида Т-ДНК билан мавжуд бўлса, бу бактериялар ўсимлик 
ҳужайраларини трансформациялай олади. Бунда Т-ДНК ўзига 
ўрнатилган ҳар қандай генлар билан биргаликда ўсимлик геноми 
билан интеграцияланади, бунинг учун бактериал ҳужайраларда 
гомологик рекомбинация керак эмас. 
Ўсимликлар трансформацияси учун шунингдек ДНК-сақловчи 
вируслар асосидаги векторлардан ҳам етарлича кенг фойдаланилади. 
Асосан карам оиласига мансуб ўсимликларни зарарлайдиган оқ карам 
мозаикаси вируси энг истиқболли ҳисобланади. Вирион 8000 нм 
узунлигидаги ҳалқасимон ДНК сақлайдиган 50 нм диаметрга эга. 
Геномнинг унчалик катта бўлмаган ўлчами вирус ДНКсини 
in vitro
шароитида ҳудди бактериал плазмида каби бошқариш ва кейин уни 
баргларга суртиш йўли билан ўсимликка киритиш имконини беради, 
бунда барча ҳужайраларга инфекция юқиши содир бўлади, чунки 
вирус жадаллик билан кўпаяди ва ҳужайрадан ҳужайрага ўтади.
Вируслар асосидаги вектор тизимининг устунлиги геномнинг 
кичик ўлчамлилиги, ўсимлик ҳужайрасидаги вирус ДНКси 
концентрацияси юқорилиги (битта ҳужайрага 50000 тагача), бегона 
генларнинг самарали экспрессиясини таъминлайдиган кучли 
промоторлар мавжудлигидан иборат. Агробактерияларга бардошли 
ўсимликлар трансформацияси учун ДНКни ҳужайрага тўғридан-
тўғри жисмоний кўчириш усуллари ишлаб чиқилган, улардан 
кўпчилиги бактериялар ва ҳайвонлар ҳужайралари билан ишлаш 

---

107 
амалиётидан олинган. Ушбу усуллар етарлича ҳилма ҳил бўлиб, 
микрозаррачалар билан бомбардимон қилиш ёки баллистик усул, 
электропорация, полиэтиленгликол билан ишлов бериш, ДНКни 
липосомалар таркибига кўчириш ва бошқа усулларни ўз ичига олади. 
Энг маҳсулдор ва энг кўп фойдаланиладиган усул микрозаррачалар 
билан бомбардимон қилиш ҳисобланади. Етарлича тезликка эга 
бўлганда бу микрозаррачалар бевосита ядрога кириб бориши мумкин, 
бу трансформация самарадорлигини кучли даражада оширади. 
Шу усулнинг ўзи билан қолаверса бошқа ДНК сақлайдиган 
ҳужайра органеллалари – хлоропластлар ва митохондрияларни 
трансформациялаш мумкин. 
Кейинги вақтларда трансформациянинг агролистик деб 
номланган мураккаб усули ҳам муваффақият билан қўлланилмоқда. 
Бунда бегона ДНК тўқималарга қандайдир жисмоний, масалан 
баллистик усул билан киритилади. Киритилган ДНК Т-ДНК, 
мақсадли ва маркерли геноми бўлган вектор каби вирулентликнинг 
эукариотик промотор остига қўйилган агробактериал генларини ҳам 
ўз ичига олади. Вирулентлик генларининг ўсимлик ҳужайрасидаги 
вақтинчалик экспрессияси одатдаги агробактериал трансформация 
каби плазмидадан Т-ДНКни кесиш ва уни хўжайин геномига ўрнатиш 
имконини берадиган оқсил ситезига олиб келади. 
Ўсимлик 
тўқимаси 
у 
ёки 
бу 
усул 
билан 
трансформацияланганидан кейин уни ҳужайраларнинг in vitro 
кўпайишига имкон берувчи фитогормони бор махсус муҳитга 
жойлаштирилади. Муҳит одатда селектив агентга эга, унга нисбатан 
трансген, лекин назорат ҳужайралари эмас, чидамлилик хусусиятига 
эга бўлади. Регенерация кўпинча каллус босқичи орқали содир 
бўлади, шундан кейин муҳитлар тўғри танланганда органогенез 
(новда ҳосил бўлиши) бошланади. Шаклланган новдалар кўпинча 
трансген турларни янада қатъийроқ танлаб олиш учун селектив агент 
мавжуд бўлган илдизланиш муҳитига кўчириб ўтказилади. 
Охирги йилларда олимлар “antisense RNA” (тўнтарилган ёки 
антимаъновий РНК) сақлаган трансген ўсимликлар олиш учун 
исталган генни бошқариш имконини берадиган янги усулдан 
фойдаланмоқдалар. Бу ҳолда векторни лойиҳалашда киритилаётган 
геннинг ДНК нусхаси (к-ДНК) 180
0
га айлантирилади. Натижада 
трансген ўсимликда мРНКнинг нормал молекуласи ва тўнтарилган 

---

108 
мРНК ҳосил бўлади, у комплементар тамойилига мувофиқ нормал 
мРНК билан комплекс ҳосил қилади ва кодланган оқсил 
синтезланмайди. 
Бундай ёндашувдан меваларининг сифати яхшиланган 
помидорнинг трансген ўсимлигини олишда фойдаланилган. Вектор 
полигалактуроназа – ўсимлик тўқимаси ҳужайралараро бўшлиғининг 
асосий компоненти бўлган пектинни парчалашда иштирок этадиган 
фермент синтезини назорат қиладиган PGгенининг к-ДНКсини ўз 
ичига олган. PG гени маҳсулоти помидор мевалари етилиши вақтида 
синтезланади, унинг миқдорининг ошиши шунга олиб келадики, 
помидор мевалари янада юмшоқроқ бўлиб қолади, бу эса уларни 
сақлаш муддатини анчагина қисқартиради. Трансгенларда мазкур 
генни тўхтатиб қўйиш янги хусусиятга эга мевали помидор 
ўсимлигини олиш имконини берди, помидор мевалари нафақат 
узоқроқ сақланган, балки ўсимликнинг ўзи ҳам замбуруғли 
касалликларга чидамли бўлган. Конструкцияларнинг антимаъновий 
стратегияси генлар экспрессиясини модификациялашда кенг татбиқ 
этиш учун яроқлидир. Ушбу стратегиядан нафақат янги сифатларга 
эга бўлган ўсимликлар олиш учун, балки ўсимликлар генетикасида 
фундаментал тадқиқотларда ҳам фойдаланилади.
Кўпгина тупроқ микроорганизмлари ўсимликлар ўсишини 
тезлаштириш хусусиятига эга. Мазкур хусусиятнинг асосида ётган 
молекуляр механизмлар фойдали тупроқ бактерияларидан кимёвий 
ўғитлар ўрнига фойдаланиш мумкинлигини аниқлаш учун тадқиқ 
қилинди. Фойдали бактериялар ўсимликларга фиксацияланган азот, 
хелатирланган темир, фитогормонларни етказиб бериб ёки улар 
томонидан фосфор шимилишини енгиллаштириб, бевосита ўз 
таъсирини кўрсатиши мумкин. Лекин таъсир кўрсатиш фитопатоген 
микроорганизмлар орқали билвосита бўлиши ҳам мумкин. 
Ўсимликлар ўсишини тезлаштирувчи ва қишлоқ хўжалигида 
аллақачон ишлатиладиган барча бактериялардан