Тиббий биология ва генетика Тиббиёт олийгохи талабалари учун дарслик

Конюгация. Бактериялар ирсиятининг ўзгариши фақат трансформация, трансдуксия натижасида бўлмасдан уларда бўладиган конюгация жараёнида хам кузатилиши мумкин. Бактериялардаги конюгация ҳодисаси юқори организмларда бўладиган чатиштиришни эслатади. Конюгация - иккита бактерия хужайрасининг ёнма-ён келиб бир-бирига ёпишгач, уларнинг биридан иккинчисига ирсий омилнинг ўтиши. Ирсий материал берган бактерия донор, кабул килгани эса рецепиент дейилади. Бактерияларда учрайдиган конюгация ҳодисасини биринчи бўлиб 1946-йилда Ж. Ледерберг ва Е. Тейтум ичак бактериясида (Ешериха коли) кузатадилар. Ичак бактерияси молекулар генетиканинг асосий масалаларини ечишда энг қулай хужайра хисобланади. Унинг шакли таёкчасимон бўлиб, катталиги 2 мк атрофида, биттагина хромосомаси халқасимон кўринишдаги ДНК молекуласидан ташкил топган. Бактерия ДНК сининг иккиланиши доимо унинг фақат битта жойидан бошланиб, янги ДНК молекуласи ҳар 20 минутда хосил бўлиб туради. Бактериялар ирсиятининг кўпайиши асосида тушунтирилди. Бунинг учун Дж. Ледерберг, Э. Тейтум бир-биридан озиқланадиган моддаси билан фарқ қиладиган иккита тур мутант бактериялардан фойдаландилар. Биринчи тур бактерия уч хил (А, Б, Д) иккинчи тур бактерия хам уч хил (Е, Ф, Г) озуқа моддасини синтез қила олмайди. Иккала бактерияни бирга қўшиб А, Б, Д, Э, Ф, Г моддаси бўлган озуқа билан озиқлантирдилар. Кейин аралашма юқоридаги олтита моддаси хам бўлмаган озуқа билан озиқлантирилганда айрим бактерияларнинг бундай озуқада хам тирик қолганини кўрсатадилар. Бактериялар бирга ўстирилганда биринчи тур бактерияга иккинчи тур бактериядан А, Б, В озуқа моддасининг синтезини амалга оширувчи генлар ўтади. Иккинчи тур бактерияга эса биринчи тур бактериядан Г, Д, Э озуқани синтез қиладиган генлар ўтади. Натижада бактериялар ирсияти ўзгариб, олти хил озуқани хам синтез қила оладиган бўладилар.
Ф-омил. Бактерияларнинг жинсий кўпайишида иккала бактерия вактинча бир-бирига яқинлашиб жуфтлашгач улар орасида цитоплазматик кўприкча хосил бўлади. Бактерияларнинг жуфтлашиши пайтида битта бактериядан иккинчи бактерияга F (бактерияларнинг кўпайиш хусусиятини оширувчи) ирсий омил ўтади. F-омил бактерия хромосомасидан алохида бўлган ДНК молекуласи бўлиб, ўзини ўзи мустақил хосил қилади. F-омили бор, яъни донор F+ (еркак) бактериялардан конюгация пайтида F-омил реципиент F- (урғочи) бактерия хужайрасига ўтиб уни F+ га айлантиради.
Ирсий омил F 105 нуклеотитдан иборат бўлиб, фагнинг битта генига тўғри келади. Одатда F- бактериялар юмалок, F+ бактериялар эса узунчоқ бўлади, улар орасидаги хосил бўлган цитоплазматик кўприкчани микроскопда кўрса бўлади. Агар иккита F- турга кирувчи бактерияни бирга ўстирилса, улар ўртасида ирсий омил алмашилмайди, яъни рекомбинация бўлмайди. F+ тур бактериялар билан F- турини бирга ўстирилганда бир соатдан кейин 90% F- тур бактериялар F+ га айланади. F-омил жуда тез, яъни инфексия (юқумли касаллик) тарқалганга ўхшаб бошқа бактерияларга ўтади. Агар F+ билан F- бактерияларни бирга ўстирилса F-омил биридан иккинчисига жуда хам кам ўтади. Айрим F- тур бактериялар F-омил билан бирга ўстирилганда хаддан ташқари кўп рекомбинатлар, яъни хоссалари ўзгарган бактериялар хосил бўлади. Бундай фаол донор бактерияларга Hfr (инглизча хигх фрекуенсй реcомбинатион) - юқори частотада рекомбинацияланувчи бактериялар дейилади. F+ тур бактериялар Hfr га айланиши ва қайтадан ўз холатига ўтиши мумкин. Кейинчалик конюгация жараёнини ўрганишда асосан Hfr бактериялардан фойдаланилади. Реципиент донор бактериядан, яъни Hfr бактериядан F-омилни олсада, лекин ўзи кейинчалик донорлик қила олмайди. Чунки унга ўтган F-омил унинг хромосомасига бирикиб олиб, фақат у билан биргаликда кўпайиши мумкин экан. Генетик хусусиятига эга бўлган бундай ирсий омилларга эписомалар дейилади. Эписомалар икки холатда учраши мумкин: эркин ва хромосомага бириккан холда. Лямбда фаги хам эписома хисобланиб, бактерия (профаг)холда учраб, хромосома билан биргаликда кўпаяди (репликатсияланади). Эписомалар организмнинг хар хилантибиотикларга чидамлилигини ошириши мумкин. Масалан, шундай эписомалардан Р-омил бир нечта генданиборат бўлиб, касаллик туғдирувчи бактерияларнинг антибиотикларга чидамлилигини оширади. Одатда хромосомагабирикмаганва эркин холда учрайдиган ирсий омилларни плазмидалар дейилади. Плазмидалар эукариот хужайраларда хам учрайди.
Плазмида тушунчасини 1952-йили Ледерберг фанга киритди. Плазмидалар жуда хилма-хил бўлиб, асосан узунлиги билан, яъни
ўзидаги генларнинг сони билан фарқланади ва молекулар оғирлиги 1,0 · 106 дан 170 · 106 гача бўлиши мумкин. Катта плазмидалар 200 дан ортиқ хар хил оқсил синтезида қатнашса, кичик плазмидалар эса икки хилгина оқсилни синтез қилиши мумкин. Бактерия хужайрасида одатда 10 дан кўпроқ плазмидалар бўлади ва улар бактерия геномининг 1-10 %иниташкил қилиши мумкин. Плазмидалар фагларга жуда ўхшаш бўлиб, улардан асосий фарқи шундаки, плазмидаларнинг фагларникидек ташқи томонида уни ўраб турадиган оқсил қавати йўқ .