26-§. Gen muhandisligi tadqiqot obyektlari va rivojlanish tarixi 10 sinf "Biologiya" darsligi asosida

26-§. Gen muhandisligi tadqiqot obyektlari va rivojlanish tarixi

10 sinf "Biologiya" darsligi asosida. 2017

• Organizmlar genlari yoki genlar majmuasining faoliyatini inson manfaatlarini ko‘zlagan holda o‘zgartirilishiga gen muhandisligi (gen injeneriyasi yoki genetik injeneriya) deb ataladi. Gen muhandisligi – rekombinant RNK va DNKlar olish, organizm (hujayra)dan genlarni ajratish, genlarni boshqarish (manipulatsiya), genlarni boshqa organizmlarga kiritish va DNKdan tanlan -gan genlarni olib tashlash yo‘li bilan sun’iy organizmlar yaratish texnologiyalari va usullari jamlanmasidir.

Gen muhandisligi fanining maqsadi genlarning ichki tuzilishini va xromosomada tutgan o‘rnini ehtiyojga mos ravishda o‘zgartirib, ularning faoliyatini idora etishdir. Natijada har qanday tirik mavjudotni, albatta, imkoniyat darajasida maqsadga yanada ko‘proq muvofi qlashtirish yo‘li bilan sanoat miqyosida oqsil moddalar ishlab chiqarish, o‘simlik va hayvon turlarini inson ehtiyojiga mos ravishda o‘zgartirish, irsiy va yuqumli kasalliklarni aniq va tez tashxis qilish hamda sabablarini aniqlash usullari yaratildi.

• Gen muhandisligi fanining maqsadi genlarning ichki tuzilishini va xromosomada tutgan o‘rnini ehtiyojga mos ravishda o‘zgartirib, ularning faoliyatini idora etishdir. Natijada har qanday tirik mavjudotni, albatta, imkoniyat darajasida maqsadga yanada ko‘proq muvofi qlashtirish yo‘li bilan sanoat miqyosida oqsil moddalar ishlab chiqarish, o‘simlik va hayvon turlarini inson ehtiyojiga mos ravishda o‘zgartirish, irsiy va yuqumli kasalliklarni aniq va tez tashxis qilish hamda sabablarini aniqlash usullari yaratildi.

• Gen muhandisligi (gen injeneriyasi) fani irsiyatning moddiy asosi – DNK molekulasini spetsifi k tarzda bo‘laklarga bo‘luvchi va har qanday DNK bo‘lagini bir-biriga uchma-uch biriktiruvchi enzimlar hamda DNK bo‘laklarini uzunligi bo‘yicha bir-biridan o‘ta aniqlik bilan ajrata oluvchi elektroforez usulining kashf etilishi oqibatida vujudga keldi.

• Gen muhandisligi tadqiqot obyektlari.Gen muhandisligining tadqiqot obyektlari viruslar, bakteriyalar, zamburug‘lar, hayvon va o‘sim liklarning hujayralaridir. Tadqiqot obyektlariga qarab genetik inje neriya: gen muhandisligi, xromosoma muhandisligi, hujayra muhandisligi kabi yo‘nalishlarni o‘z ichiga oladi.

Tirik tuzilmalarning DNK molekulalari hujayraning boshqa moddalaridan tozalab olingach, ular orasidagi moddiy farq yo‘qoladi. Har qanday manbadan ajratilib, tozalangan DNK molekulasi enzimlar vositasida spetsifi k bo‘laklarga parchalanishi va qaytadan bu bo‘laklar ulovchi enzim vositasida ehtiyojga mos ravishda ulanishi mumkin.

• Tirik tuzilmalarning DNK molekulalari hujayraning boshqa moddalaridan tozalab olingach, ular orasidagi moddiy farq yo‘qoladi. Har qanday manbadan ajratilib, tozalangan DNK molekulasi enzimlar vositasida spetsifi k bo‘laklarga parchalanishi va qaytadan bu bo‘laklar ulovchi enzim vositasida ehtiyojga mos ravishda ulanishi mumkin.

• 1950–1970-yillarda DNKning qo‘sh zanjir ekanligi, DNKning ma’lum qismini kesuvchi restriktaza fermenti, genetik kod va uning oqsilni sintez qilishdagi ahamiyati o‘rganilgan, laboratoriya sharoitida gen sintez qilingan. 1970–1990-yillarda DNKni klonlash texnologiyasi, somatik hujayralarni gibridlash yo‘li bilan monoklonal antitanani ishlab chiqaruvchi gibridoma yaratilgan, rekombinant bakteriyalar yordamida birinchi marotaba somatostatin gormoni olingan, transgen o‘simlik yaratilgan.

Gen muhandisligi fanining maqsadi – bir organizmdagi qimmatbaho xususiyatga ega genlarni ikkinchi organizmga ko‘chirib o‘tkazish yoki shu genlar faoliyatini kuchaytirish orqali ikkinchi organizmda yo‘naltirilgan o‘zgarishlar (transformatsiya) keltirib chiqarish va bu o‘zgarishlardan inson manfaatlari yo‘lida foydalanishdir.

• Gen muhandisligi fanining maqsadi – bir organizmdagi qimmatbaho xususiyatga ega genlarni ikkinchi organizmga ko‘chirib o‘tkazish yoki shu genlar faoliyatini kuchaytirish orqali ikkinchi organizmda yo‘naltirilgan o‘zgarishlar (transformatsiya) keltirib chiqarish va bu o‘zgarishlardan inson manfaatlari yo‘lida foydalanishdir.

• Molekulyar genetika natijalarini an'anaviy evolyutsiya nazariyasi bilan tushuntirish ko'pincha qiyin bo'lgan. Oqsil tuzilishi va funksiyasini juda keng taksonomik chegaralar boʻylab genetik saqlanishi, genomlar va genetik lokuslarning mozaik tuzilishi va genetik oʻzgarishlarning molekulyar mexanizmlari haqidagi yangi topilmalar evolyutsiyaning asosiy genetika bilan bogʻliqligini koʻrsatadi. Tirik hujayralar o'z genomlarini qanday qayta qurishni batafsil o'rganish ishlab chiqilgan tartibga soluvchi tarmoqlarga javob beradigan turli xil murakkab biokimyoviy tizimlarni ochib beradi. Ba'zi hollarda hujayralar bir yoki bir necha hujayra avlodlari ichida genomning keng ko'lamli qayta tashkil etilishini amalga oshirishga qodirligini bilamiz. Bakterial antibiotiklarga qarshilikning paydo bo'lishi evolyutsion o'zgarishlarning zamonaviy namunasidir; Ushbu hodisaning molekulyar tahlili shuni ko'rsatdiki, u ilgari mavjud bo'lgan hujayra genomlarini bosqichma-bosqich o'zgartirish orqali emas, balki qarshilik determinantlari va genetik harakatchanlik tizimlarini qo'shimcha ravishda qayta tashkil etish orqali sodir bo'ladi. Bundan tashqari, bakteriyalar va boshqa organizmlar fizik-kimyoviy shikastlanishlar yoki replikatsiya mexanizmlarining xatolari tufayli genetik o'zgarishlarni oldini olish uchun murakkab tuzatish tizimlariga ega. Ularning ansamblida bu natijalar tirik hujayralar genetik muhandislik jarayoni orqali evolyutsiya qilish uchun biokimyoviy apparatga ega ekanligini (va ulardan foydalanishini) ko'rsatadi. Kelajakdagi tadqiqotlar tartibga solish tizimlarining genomik o'zgarishlarni evolyutsiya davomida asosiy hayotiy jarayonlarga qanchalik yaxshi integratsiyalashganligini ko'rsatadi.