6-Ma‘ruza mashg‘uloti Mavzu: Gen muhandisligi haqida tushuncha. Mikroorganizmlar gen muhandisligi. Reja

6-Ma‘ruza mashg‘uloti
Mavzu:Gen muhandisligi haqida tushuncha.Mikroorganizmlar gen muhandisligi.
Reja:
1.DNK, RNK va oqsil molekulalarining biosintezi.
2. Gen muhandisligining mohiyati va vazifalari
3. Transpozonlar
4.Gen muxandisligida qo‘llaniladigan plazmid va fag vektorlar, restriktazalar
5.Rekombinant DNK olish usullari
6.Vektor molekulalar, genlar bibliotekasini yaratish va alohida genlarni ajratish texnologiyasi

Hozirgi vaqtda qaysi produtsent mikroorganizmdan foydalangan holda foydali maxsulotlar olish mumkinligini aniq ko‘rsatib berish mumkin. Agarda bunday produtsent bo‘lmasa, qay tariqada va qanday sharoitda yuqori darajada istalgan turdagi maxsulotni olish xususiyatni namoyon qiluvchi produtsentni yaratish mumkinligini oldindan aytib berish imkoniyatlari mavjuddir.

Biotexnologik ishlab chiqarishda bugungi kunda mikroorganizmlarni minglab shtammlaridan foydalanilmoqda.
O‘zbekiston respublikasi mustaqillikka erishgandan so‘ng qishloq xo‘jaligi, xalq xo‘jaligi va oziq-ovqat ishlab chiqarish sohasiga bo‘lgan munosabat tubdan o‘zgardi. Shu boisdan oziq-ovqat maxsulotlari ishlab chiqarish sohasi mutaxassislari jahon xalq xo‘jaligida keng ko‘lamda qo‘llanilayotgan biotexnologiya fanini zamonaviy ko‘rinishlaridan biri bo‘lgan gen muxandisligi usullarini mukammal egallashlari va amaliyotga tadbiq eta olishlari lozim.
Biotexnologiyada gen muxandisligi sohasini o‘rganishdan maqsad, tirik organizmlar irsiy belgilari xaqidagi axborot joylashgan DNK molekulasining tuzilishi va roli, gen molekulyar biologiyasi; genetik muxandislikning moddiy asoslari: transformatsiya, transduksiya, ko‘chib yuruvchi genetik elementlar-transpozonlar, plazmidlar, viruslar, bakteriofaglar, restriktazalar, rekombinant DNK olish, genlarni klonlash, hujayra muxandisligi, hujayra va to‘qimalarni sun'iy sharoitda o‘stirish texnologiyasi; genetik muxandislikning o‘simliklar seleksiyasida qo‘llanilishi; gen muxandisligiga asoslangan biotexnologiyaning agrar sanoatdagi ilmiy-texnik taraqqiyotni tezlashtirishdagi roli; gibridomalar olish texnologiyasi va uning qishloq xo‘jaligida va chorvachilikda qo‘llanilishi hamda genetik muxandislikning istiqbollari haqidagi aniq bilimlarni o‘rganishdan iborat.
Ushbu fanning asosiy vazifasi zamonaviy gen muxandisligi yutuqlarini xalq xo‘jaligi amaliyotida keng ko‘lamda qo‘llashdan iborat.
Tirik organizmlar irsiy axborotini sun'iy yo‘l bilan ma'lum maqsadga muvofiq o‘zgartirish jarayoni genetik muxandislik fanining asosiy ustqurmasi hisoblanadi. Genetik muxandislik hujayra, xromosoma va gen darajasida amalga oshiriladi:
1. Hujayra darajasidagi genetik muxandislik ikki hujayrani o‘zaro qo‘shish yo‘li bilan amalga oshiriladi.
2. Xromosoma darajasidagi genetik muxandislik hujayra yadrosiga qo‘shimcha xromosomalar kiritish orqali amalga oshiriladi.
3. Gen darajasidagi genetik muxandislik yoki gen muxandisligi eng murakkab bo‘lib, quyidagi bosqichlar asosida amalga oshiriladi:
a. Qimmatli xo‘jalik ahamiyati kasb etadigan gen funksiyasi orqali qidirib topiladi, ajratib olinadi, klonlanadi va tuzilishi o‘rganiladi.
b. Ajratib olingan gen xromosoma DNK si bilan rekombinatsiyalanuvchi biror fag genomi, traspozon yoki plazmid DNK si bilan biriktirilib vektor konstruksiya yaratiladi.
s. Vektor konstruksiya transformatsiya usuli bilan hujayraga kiritiladi va transgen hujayra olinadi.

Transgen hujayradan sun'iy ravishda yetuk o‘simlik o‘stiriladi. Ushbu usuldan foydalanib o‘simlik, hayvon va mikroorganizmlar hujayralaridan transgen formalar olish mumkin. Biotexnologiyada gen muxandisligi yutuqlarini chuqur o‘rganish va ulardan oqilona foydalanish transgen o‘simliklar va hayvonlar olish biotexnologiyasining yuzaga kelishida asosiy omil bo‘lib xizmat qildi. Bu usul bilan qimmatli xo‘jalik ahamiyatiga ega bo‘lgan bir qator o‘simliklar va nasldor qoramol klonlari yaratildi.

Hujayra muxandisligi usullaridan foydalanib, tirik organizmlardan gibrid hujayralar olish biotexnologiyasi yaratildi va bu asosida monoklonal antitelalar olish yo‘lga qo‘yildi. Biotexnologiyaning bu sohasiga dastlabki qadamlar 1973 yil birinchi gen klonlangan vaqtdan boshlab qo‘yilgan edi (2-jadval).

2-jadval. Yangi biotexnologiyaning dastlabki asosiy bosqichlari

Kashf etilgan vaqti	Bajarilgan ishlar
1973 yil	Birinchi gen klonlangan
1974 yil	Birinchi bakteriya genlarini klonlash ekspressiyasi amalga oshirildi.
1975 yil	Birinchi gibridoma yaratilgan
1976 yil	Rekombinant DNK texnologiyasidan ishlab chiqarishda foydalanish boshlangan.
1980 yil	Gen muxandisli usullari yordamida olingan mikroorganizm shtammlarini patentlash haqidagi qaror qabul qilingan.
1981 yil	Monoklonal antitella to‘plamlaridan foydalanish mumkinligi to‘g‘risidagi qaror qabul qilingan. Birinchi marta genlarni avtomatik sintezatori sotuvga chiqarildi.
1982 yil	Tibbiyotda rekombinant DNK - insulini va hayvonlar uchun birinchi rekombinant DNK dan foydalanishga ruxsat berildi.
1983 yil	Birinchi marotoba gen ekspressiyasidan bir o‘simlikdan boshqa turida foydalanish mumkinligi isbotlandi.

Gen muxandisligi biotexnologiyasining yutuqlari sanoat ko‘lamida va qishloq xo‘jaligida keng qo‘llanilmoqda. Xususan, antibiotiklar, aminokislotalar, vitaminlar va gormonlar ishlab chiqarilmoqda, nasldor qoromol klonlari yaratilmoqda, tuproqda va suvda zaharli pestitsid qoldiqlarini parchalaydigan mikroorganizmlarni transgen shtammlari olinmoqda, atmosfera azotini o‘zlashtiruvchi mikroorganizmlar genlari asosida tuproqni azotli o‘g‘itlar bilan boyitish muammosi yechilmoqda, zararli xasharotlarga va patogen mikroorganizmlarga chidamli, ekologiyani asrovchi transgen o‘simlik navlari yetishtirilmoqda, irsiy kasalliklarni tezkor tashxis qilish uchun diagnostikumlar tayyorlanmoqda, shuningdek, gen terapiya takomillashtirilmoqda. Bugungi kunda genetik muxandislikka asoslangan biotexnologiya tezkor oshib borayotgan, inson extiyojlarini qondirish uchun klassik texnologiyalardan o‘ta samarali ekanligini to‘la namoyon qilmoqda.