24-MAVZU: Rekombinant DNK va plazmidlar.Restriktazalar
Reja:
1. Ko‘chib yuruvchi genetik elementlar
2. Plazmidlar
3. Rekombinant DNK olish
Ko‘chib yuruvchi genetik elementlar
DNK genlar to ‘plamidan iborat. Uzoq yillar mobaynida genlar to‘plamining genomdagi o‘mi
doimiy deb kelinar edi. Biroq AQSh olimasi Barbara Mak-Klintok makkajo‘xorida irsiy
belgilarni tadqiq qilish jarayonida ba‘zi genlar bir joyda muntazam ravishda joylashmay,
aksincha o‘z joyini o‘zgartirib turishini aniqladi. Genlarni genom bo‘yicha ko‘chib yurishi uzoq
vaqt tan olinmadi. Shunga qaramay bunday hodisa boiishi m um kunligi AQSh olim lari J.B
ishop, A .Buxoriy tomonidan mikroorganizmlarda, rus olimi G.Georgiyev
tomonidan esa
hayvonlarda aniqlandi.Bunday ko‘chib yuruvchi genlar toifasi regulyator genlar yoki
transpozonlar deb ataladi. Transpozonlaro‘zjoyini o‘zgartii^ganda qo‘shni genlar faoliyatini u
yoki bu tomonga o‘zgartiradi. Transpozonlar xilma-xil strukturaga ega bo‘lsalar ham, barcha
transpozon molekulalarining har ikki chetida maxsus nukleotidlar izchilligi,
markaziy qismida
esa DNK molekulasini belgilangan joyda yopishqoq uchlar hosil qilib kesuvchi transpozaza
fermentini sintez qiluvchi gen joylashgan bo’ladi.
Plazmidlar
Bakteriya va tuban eukariot hujayralarida asosiy xromosomadan tashqari qo‘shimcha
mayda plazmidlar uchraydi. Plazmidalar asosiy xromosomalardan bir necha yuz barobar kichik
DNK qo’sh spiralidan iborat. Plazmidlar o‘rtacha 3-10 genlardan tashkil topgan bo‘lib, ikki
toifaga bo‘linadi. Ularning birinchisi transpozon yoki bakteriofag irsiy molekulasi kabi
hujayradagi asosiy xromosomaning maxsus DNK izchilligini kesib, rekombinatsiya bo‘la
oladigan plazmidalardir. Bunday rekombinatsiyalanuvchi plazmidlarni transmissil, ya’ni
nasldan-naslga beriluvchi plazmidalar deb nomlanadi. Odatda transmissibl plazmida hujayraning
asosiy xromosomasiga birikkandan so‘ng o‘z mustaqilligini yo‘qotsa
ham ularda joylashgan
genlar orasida faoliyatini bajaradi. Hujayra bo‘linganda rekombinatsiyalanuvchi plazmid genlari
asosiy xromosoma genlari bilan birikkan holda nasldan-naslga beriladi. Plazmidlarning ikkinchi
toifasi avtonom holda replikatsiyalanuvchi plazmidlar deb ataladi. Bunday plazmidlar asosiy
xromosomaga birika olmaydi. Shunga ko‘ra ular mustaqil holatda o ‘z-o‘zini rephkatsiya yo‘li
bilan ko‘paytira oladilar. Avtonom plazmidlar bakteriya yoki zamburug' bo‘linganda qiz
hujayralarga tasodifiy ravishda taqsimlanadi. Ayni vaqtda avtonom plazmidlar bir hujayradan
ikkinchisiga hujayra qobig‘i yoki membrana teshiklari orqali o‘ta oladi. Rekombinant DNK olish
va genlarni klonlash Sun’iy ravishda rekombinant DNK olish va genlami klonlash birinchi
marotaba 1972-yili AQSh olimlari G.Boyer va S.Koen tomonidan amalga oshirildi. Bu ikki olim
ichak tayoqchasi bakteriyasi E. coli ning xromosoma DNKsini hamda shu bakteriya plazmidani
alohida probirkalarga joylab, ularga Eco R I (iko аг bir) restriktaza
fermenti bilan ishlov
berganlar. Halqasimon plazmida tarkibidan faqat bir dona Eco R I restriktaza fermenti tanlab
kesadigan nukleotidlar izchilligi boiganligi sababli restriktaza DN K qo‘sh zanjirini faqat bir
joydan kesib halqasimon plazmidani yopishqoq uchli ochiq holatga o£tkazadi. Xromosoma DNK
molekulasida Eco R I restriktaza fermenti taniy oladigan maxsus nukleotidlar izchilligi qancha
boisa, bu molekula shuncha boiakka bo’linadi. DNK bo’laklari elektroforez moslamasida kuchli
elektr maydonida katta kichikligiga qarab ajratiladi va hosil bo’lgan bo’laklar maxsus bo’yoq
bilan bo‘yaladi. Natijada bir joyga yigilgan bir xil kattalikdagi DNK bo’laklari to‘plamini oddiy
ko‘z bilan kobrish mumkin. Elektroforez gelidan xohlagan kattalikdagi
D N K boiagini suvda
eritib ajratib olsa boiadi. Воуеr va Koen shu usullar bilan ajratib olingan yopishqoq uchli
bakteriya DNK bo’yagini ochiq holatdagi yopishqoq uchli plazmida DNKsi bilan probirkada
aralashtirib ulovchi ligaza fermenti vositasida bu ikki xil DNK bo’laklari uchlarini bir-biriga
kovalent bogiar yordamida uladi. Natijada plazmida tarkibiga yot xromosoma DNK bo’lagi
kiritildi. Shu usul bilan ilk bor rekombinant plazmida hosil qilindi. Mazkur molekular qurilmada
plazmida vektor tashuvchi funksiyasini bajaradi. Chunki plazmidalar xromosoma DNKsiga
rekombinatsiyalana oladi. Bu vektor qurilma o£z tarkibida antibiotikka
chidamlilik geni
bo’lganligi uchun maxsus olingan plazmidasiz ya’ni antibiotikka chidamsiz shtamm (bakteriya)
hujayralaiga kiritilsa, rekombinant plazmida kiritilgan bakteriya kloni antibiotikka chidamli
genga ega bo’lib qolgani sababli antibiotik ta’sirida o’lmaydi. Shunday bakteriyalar alohida
ko‘paytirilsa uning tarkibidagi yot DNK bo’lagi ham shuncha ko‘payishi mumkin. Undan
tashqari rekombinant plazmida vektor avtonom replikatsiyalanuvchi
plazmida boisa, yot DNK
boiagi yana o ‘nlab barobar ko’payadi. Yot DNK boiagini rekombinant vektor qurilmalar
vositasida ko‘paytirish genlarni klonlash deb ataladi. Genetik injeneriyada DNK boiagini
klonlashda vektor sifatida virus va fag DNK molekulasidan yoki ko’chib yuruvchi genetik
elementlardan ham foydalaniladi.
