Urganch davlat universiteti Tabiiy fanlar fakulteti Biologiya yo’nalishi 193-guruh talabasi O’razboyeva Yangiljon

2-rasm. Genom ketma-ketligini aniqlash bosqichlari.
Ketma-ketlikni tahlil qilishdan oldin ularni Genbank misolida ma'lumotlar saqlash bankidan olish kerak. DNK ketma-ketligi hali ham ahamiyatsiz muammo bo'lib qolmoqda, chunki xom ma'lumotlar shovqinli yoki zaif signallardan aziyat chekishi mumkin. DNK ketma-ketligiga turli xil eksperimental yondashuvlarni talab qiladigan baza uchun algoritmlar ishlab chiqilgan.
Ko'pgina DNK sekvensiyasi texnikasi to'liq gen yoki genom ketma-ketligini olish uchun yig'ilishi kerak bo'lgan ketma-ketlikning qisqa qismlarini ishlab chiqaradi. Otishma sekvensiyasi deb ataladigan texnika (masalan, Genomik Tadqiqotlar Instituti (TIGR) tomonidan birinchi bakterial genom Haemophilus influenzae ketma-ketligini aniqlash uchun ishlatilgan) minglab kichik DNK fragmentlari (35 dan 900 gacha) ketma-ketligini hosil qiladi. nukleotidlar uzunligi, ketma-ketlik texnologiyasiga qarab).
Genomika kontekstida annotatsiya DNK ketma-ketligida genlar va boshqa biologik xususiyatlarni belgilash jarayonidir. Bu jarayonni avtomatlashtirish kerak, chunki ko'pchilik genomlar qo'lda izoh berish uchun juda katta, iloji boricha ko'proq genomlarga izoh berish istagi haqida gapirmasa ham bo'ladi, chunki ketma-ketlik tezligi qiyinchilik tug'dirishni to'xtatdi. Izoh, genlarning taniqli boshlanish va to'xtash hududlariga ega bo'lishi tufayli mumkin bo'ladi, ammo bu hududlarda aniq ketma-ketlik genlar orasida farq qilishi mumkin.
Genom annotatsiyasini uchta darajaga ajratish mumkin: nukleotid, oqsil va jarayon darajalari.
Genni aniqlash nukleotid darajasidagi izohning asosiy jihati hisoblanadi. Murakkab genomlar uchun eng muvaffaqiyatli usullar ab initio genini bashorat qilish va ifodalangan ketma-ketlik ma'lumotlar bazalari va boshqa organizmlar bilan ketma-ketlikni taqqoslash kombinatsiyasidan foydalanadi. Nukleotid darajasidagi izoh, shuningdek, genom ketma-ketligini genomning boshqa genetik va jismoniy xaritalari bilan birlashtirishga imkon beradi.
Protein darajasidagi izohning asosiy maqsadi genom mahsulotlariga funktsiyani belgilashdir. Protein ketma-ketligi va funktsional domenlar va motivlarning ma'lumotlar bazalari ushbu turdagi izohlar uchun kuchli manbadir. Shunga qaramay, yangi genom ketma-ketligidagi prognoz qilingan oqsillarning yarmi aniq funktsiyaga ega emas.’ Hujayra va organizm fiziologiyasi kontekstida genlar va ularning mahsulotlarining funktsiyasini tushunish jarayon darajasidagi izohning maqsadi hisoblanadi. Annotatsiyaning bu darajasidagi to'siqlardan biri turli model tizimlari tomonidan qo'llaniladigan atamalarning nomuvofiqligi edi. Gen ontologiyasi konsorsiumi bu muammoni hal qilishga yordam beradi.
Keng qamrovli genom annotatsiya tizimining birinchi tavsifi 1995 yilda Genomik tadqiqotlar instituti jamoasi tomonidan erkin tirik organizm, Haemophilus influenzae bakteriyasi genomining birinchi to'liq sekvensiyasi va tahlilini amalga oshirgan. Ouen Uayt barcha oqsillarni kodlovchi genlarni aniqlash, RNKlarni, ribosoma RNKlarini (va boshqa saytlarni) o'tkazish va dastlabki funktsional topshiriqlarni bajarish uchun dasturiy ta'minot tizimini ishlab chiqdi va qurdi. Hozirgi genom annotatsiya tizimlarining aksariyati xuddi shunday ishlaydi, ammo genomik DNKni tahlil qilish uchun mavjud dasturlar, masalan, Haemophilus influenzae oqsillarini kodlovchi genlarni topish uchun o'qitilgan va ishlatiladigan GeneMark dasturi doimiy ravishda o'zgarib turadi va yaxshilanadi.
Gen banklari genetik materialni saqlaydigan biorepozitoriylarning bir turi. O'simliklar uchun bu in vitro saqlash, o'simlikdan so'qmoqlarni muzlatish yoki urug'larni saqlash (masalan, urug'lik bankida) orqali amalga oshiriladi. Hayvonlar uchun bu sperma va tuxumni zoologik muzlatgichlarda keyingi ehtiyojga qadar muzlatish orqali amalga oshiriladi. Marjonlar bilan parchalar olinadi va nazorat qilinadigan sharoitlarda suv idishlarida saqlanadi. “Gen banki”dagi genetik material turli usullar bilan saqlanadi, masalan, suyuq azotda -196° Selsiyda muzlatish, sun’iy ekotizimlarga joylashtirilishi va nazorat qilinadigan ozuqa muhitiga joylashtirilishi.
Qo'shilish - bu alohida tur yoki nav kabi gen bankidagi alohida namunaga berilgan umumiy atama.
O'simliklarda materialni muzlatish va uni ko'paytirish mumkin. Biroq, hayvonlarda sun'iy urug'lantirish uchun tirik urg'ochi talab qilinadi. Muzlatilgan hayvonlarning spermatozoidlari va tuxumlaridan foydalanish ko'pincha qiyin bo'lsa-da, uning muvaffaqiyatli amalga oshirilishiga ko'plab misollar mavjud.
Qishloq xo'jaligining biologik xilma-xilligini saqlash maqsadida gen banklari asosiy ekin o'simliklari va ularning yovvoyi qarindoshlarining o'simlik genetik resurslarini saqlash va saqlash uchun ishlatiladi. Butun dunyoda ko'plab gen banklari mavjud bo'lib, Svalbard Global Seed Vault eng mashhuri hisoblanadi.
Dunyodagi eng yirik gen banklarining ma'lumotlar bazasini umumiy veb-sayt, Genesys orqali so'rash mumkin. Bir qator global gen banklari CGIAR Genbank Platformasi tomonidan muvofiqlashtiriladi.
Urug'lik banki quritilgan urug'larni juda past haroratda saqlash orqali saqlaydi. Spora va pteridofitlar urug'lik bankalarida saqlanadi, ammo boshqa urug'siz o'simliklar, masalan, ildiz mevalarni ekinlarini bu tarzda saqlab bo'lmaydi. Dunyodagi eng yirik urug'lik banki London yaqinidagi G'arbiy Sasseksdagi Ueykhurst Pleys hududida joylashgan Wellcome Trust Millennium Building (WTMB) da joylashgan Millenium Seed Bank hisoblanadi(5-rasm).
5-rasm. Urug'lik omborida saqlanadigan loviya.
Ushbu texnikada kurtaklar, protokorma va meristematik hujayralar jellangan yoki suyuq holatda bo'lgan ozuqaviy muhitda ma'lum yorug'lik va harorat rejimida saqlanadi. Ushbu usul urug'siz o'simliklar va jinssiz ko'payadigan yoki tijorat navlari kabi klon sifatida saqlashni talab qiladigan o'simliklarni saqlash uchun ishlatiladi.
Ushbu texnikada urug' yoki embrion juda past haroratlarda saqlanadi. Odatda suyuq azotda -196 °C da saqlanadi. Bu yo'q bo'lib ketish xavfi ostida turgan turlarni saqlab qolish uchun yordam beradi. Kriyobanklar hayvonlarning genetik resurslarini kriyokonservalash uchun ishlatiladi(6-rasm).
6-rasm.
USDA kriyosaqlash
gen banki.
Bu gulchang donalari saqlanadigan usul. Ushbu texnikadan foydalanib, bitta xromosoma to'plamiga ega o'simliklarni yaratish mumkin. Polen suyuq azotda saqlanadi. Bu usul chatishtirish uchun foydalidir.
Bu genlarni saqlash uchun o'simliklar ekish usuli. Buning uchun sun'iy ravishda ekotizim yaratiladi. Bu usul orqali har xil turdagi o'simliklar orasidagi farqlarni solishtirish va ularni batafsil o'rganish mumkin. Unga ko'proq er, etarli tuproq, ob-havo va boshqalar kerak. Bu usul orqali muhim ekinlarning germplazmasi saqlanib qoladi. Orissadagi Markaziy guruch ilmiy-tadqiqot institutida 42000 guruch navi konservalangan.
Biobank - bu tadqiqotda foydalanish uchun biologik namunalarni (odatda inson) saqlaydigan biorepozitoriy turi. Biobanklar tibbiy tadqiqotlarda muhim manba bo'lib, genomika va shaxsiylashtirilgan tibbiyot kabi ko'plab zamonaviy tadqiqotlarni qo'llab-quvvatlaydi.
Biobanklar tadqiqotchilarga ko'p sonli odamlarning ma'lumotlariga kirish imkonini berishi mumkin. Biobanklardagi namunalar va bu namunalardan olingan ma'lumotlar ko'pincha bir nechta tadqiqotchilar tomonidan o'zaro maqsadli tadqiqotlar uchun ishlatilishi mumkin. Masalan, ko'pgina kasalliklar bir nukleotidli polimorfizm bilan bog'liq. O'nlab yoki yuz minglab odamlarning ma'lumotlaridan foydalangan holda genom bo'yicha assotsiatsiya tadqiqotlari ushbu genetik assotsiatsiyalarni potentsial kasallikning biomarkerlari sifatida aniqlashi mumkin. Ko'pgina tadqiqotchilar biobanklar paydo bo'lishidan oldin etarli namunalarni olish uchun kurashdilar.
Biobanklar maxfiylik, tadqiqot etikasi va tibbiy etika bo'yicha savollarni tug'dirdi. Tegishli biobank etikasi nimadan iborat ekanligi haqidagi qarashlar bir-biridan farq qiladi. Biroq, diqqat bilan ko'rib chiqilgan boshqaruv tamoyillari va siyosatlarini o'rnatmasdan biobanklarning ishlashi biobank dasturlarida ishtirok etadigan jamoalarga zarar etkazishi mumkinligi haqida konsensusga erishildi.

E`tiboringiz uchun rahmat!