|
Xavfsizlik haqida umumiy tushunchalar mavzusidan nazorat savollari
|
| bet | 5/109 | | Sana | 22.02.2023 | | Hajmi | 3.04 Mb. | | #43169 |
Bog'liq Biotexda bioxavfsizlik majmua 2022 Osimlikshunoslik Документ Microsoft Word, Apakxujayeva. Suv omborlari gidravlikasi, Fizikaning zamonaviy tatqiqot usullari MT, Aholi statistikasi B B Usmonov, A D Abdurahmonov Darslik Toshkent, 3333, 8-dekabr, Документ Microsoft WordXavfsizlik haqida umumiy tushunchalar mavzusidan nazorat savollari:
1. Muammoning zamonaviy holati qanday?
2. Genetik modifikatsiya qilingan organizmlar va ulardan olinadigan mahsulotlar ustida davlat nazorati boshqaruvi qay darajada?
3. Rivojlangan davlatlarda genetik oʻzgartirilgan organizmlar boʻyicha biologik xavfsizlikni nazorat qilishda davlat boshqaruvining roli haqida gapiring.
3-ma’ruza. Biomuhandislik va transgenoz.
Reja:
1. Biomuhandislik toʻgʻrisida tushuncha.
2. Transgenoz.
3.Vektor molekulalar, genlar bibliotekasini yaratish.
4.Individual genlarni ajratish texnologiyasi.
Mavzu boʻyicha asosiy tushuncha va iboralar: rekombinant DNK, konnektor, restiktaza-ligaza, linker, vektorlar, kDNK, nukleazalar, DNK polimerazalar, yopishqoq uchli fragmentlar, toʻmtoq uchli fragmentlar.
Ma’ruza mavzusi bayoni
Gen injeneriyasini in vit ro sharoitda funksional genetik faol (rekombinant DNK) strukturalar tuzish deb aytish mumkin yoki sun’iy genetik programma yaratish deyish mumkin.
Genetik injeneriyaning paydo boʻlishi 1972 yilda Berg va uning xodimlari burinchi marta rekombinant DNK yaratishlari bilan boshlanadi. Bu rekombinant DNK OV40 virusi va bakteriofag L DNK si dugal E.coli operoni galaktoza operonidan tuzilgan edi. Gen injeneriyasi boshqa biologiya fanlar kabi bir nechta fanlar kushilishidan paydo buldi. Lekin u molekulyar genetikaning toʻg‘ri avlodi ekanligi anik daliyedir. Gen injeneriyasining shakllanishi genetik enzimologiya va nuklein kislotalar ximiyasining rivojlanishi bilan boglik.
DNK tuzilishi yana ham chukur tushunish uchun nukleotidlar qatorini - gen qismlarini, butun gen va butun xromosomani, aniqlashning usullarini ishlab chikish zarur edi. Nukleotidlar qatori birinchi marta DNKda emas balki tRNKsining 75-80 nukleotiddan iborat qisqa molekulalarida aniklandi.
1964 yilga kelib achitdi tRNKsining alaninli qatori aniklandi. Bu ishni kilish uchun Rebert Xolli va uning xodimlari Kornelli universitetidan, shunday fermentlar olishdiki u tRNKsini tiklab boʻladigan darajada qisqa diskret fragmentlarga parchaladi va bu fragmentlarning tartibi oddiy pogonali degradasiya usuli bilan aniklandi.
Gen muxandisligining poydevori-rekombinant DNKlar texnologiyasi genetik struturalarini birga qoʻshish texnikasi molekulyar biologiyanikg eng muhim yutuqlari dandir Bu texnologiyadan foydalaiib zarur mahsulotni (oqsilni) kodirlaydigan DNK molekulasining kichik bir qismi genni kesib olish, uning yot gen bilan kombinasiyasini yaratish, soʻngra bu yangi genomni munosib hujayralarga kiritib xoʻjayin hujayra DNKsining sintez mexannzmi yordamida koʻp martalab koʻpaytirish mumkin.
Sup’iy sharoitda rekombinant DNK olish va genlarni klonlash ilk bor 1972 yilda AQSH olimlari Boyer va Koen tomonidan amalga oshmrilgai, Bu olimlar E.coli bakteriyasining xromosoma DNKsiga va shu bakteriya plazmidasiga alohida idishlarda E.co - R I restriktaza fermenti bilan ishlov berganlar. Plazmida tarkibida faqat 1 dona E.co -R I restriktaza fermenti tanib kesadigan maxsus nukleotidlar izchilligi boʻlganligi sababli ferment plazmidaning halqasimon DNK koʻsh zanjirini faqat bir joyidan kesib, plazmidani "yopishqoq" uchli ochiq holatga oʻtkazadi. Xromosoma DNK molekulasida E.co -R I rsstrpktaza fermenti taniy oladigan maxsus nukleotidlar izchilligi qanday boʻlsa, bu molekula shuncha boʻlakka boʻlinadi.
Turlm xil oʻlchamga ega boʻlgan DNK molekulasi elektroforez uslubi yordamida ajratib olinadi. Ajratab olingan "yopishqoq" uchli xromosoma DNKsi boʻlagi ochiq holatdagi "yopishqoq" uchli pilazmida DNKgi bilan aralashtirilib ligaza fermenti yordamida tiklanadi. Natijada plazmida tarkibiga xromosoma DNK boʻlagi kiritiladi.Shu boisdan rekombinant DNK ga quyidagicha tarif bershi mumkin: har qanday tirkk organizm irsiy molekulasiniig istalgan boʻlagini vektor molekulalariga birikishidan hosil boʻlgan sun’iy DNK rekombinant DNK deyiladi.
Rekombinant DNK olishda uchta- konnektor, restriktaza ligaza va linker molekulalari usullaridan foydalaniladn. Konnektor usulida rekombinasiyada ishtirok etuvchi DNK boʻdagining 3’ uchiga dezoksinukleotidiltransferaza fermenti yordamida ma’lum uzunlikdagi oligo (dA) - segmenti ulanadi. Ikkinchi uchiga esa oligo ((dT) - segmenti ulanadi. Bu DNK boʻlaklari aralashtirilgaida dA va dT setmentlarning vodorod bogʻlari asosida komplementar birikishi tufayli xalqasimon DNK strukturasi hosil boʻladi. Hosil boʻlgan DNK dagi bir zanjirli boʻsh joylar DNK-polimeraza1 fermenti yordamida, toʻldiriladi.
Retsipiyent (asosiy qabul qiluvchi) xujayra DNK siga begona (donor) genni qoʻshilishi ma’lum qiyinchiliklar bilan amalga oshadi. Qiyinchiliklarni eng asosiysi genni yoki genlarning kerakli manzilga joylashishi, hamda ularni normal faoliyat koʻrsatishi-ekspressiyasini ta’minlashdir. Bu muammo doimo bor va uning yechilishi hozircha koʻproq tasarruf bilan bogʻliq.
Yana bir katta muammo - bu ham boʻlsa inson hayoti uchun zaharli boʻlgan toksin yoki allergen moddalar sintez qiluvchi mutantlarni paydo boʻlishi bilan bogʻliq boʻlgan genetik xavfdir. Asosiy hujayraga kiritilgan begona genning faoliyati bilan bogʻliq muammolar hamisha boʻlishi mumkinligini taxmin qilish unchalik muammo emas.
Eng avvalo, bunday muammo genlarni bir-birlariga oʻzaro ta’siri yoki oʻzaro almashinuvi jarayonida paydo boʻladigan pleyotrop ta’sir natijasida paydo boʻladi. K.G.Gazaryanni fikricha transgenozda genom moʻtadilligini buzilishi, nafaqat dastlabki genomni yangi genlar bilan toʻyinishi yoki kiritilgan yangi genlarni mutantlik xususiyatlari bilan, balki rekombinasiyadagi endogen tizimni kuchayishi va “uxlab yotgan” genlarni faolligining uygʻonishi bilan ham bogʻliqdir.
Bularning barchasi transgenozda inson hayotiga xavf soladigan genotiplar paydo boʻlishi mumkinligini ilmiy asoslashga imkon yaratadi.
Bunday xavf, ayniqsa, xususiyatlari oldindan belgilangan oʻsimlik, hayvon hujayra va toʻqimalari hamda, mikroorganizmlarni mutantlarini olishda sun’iy genlardan foydalanganda kuchayadi. Mana shuning uchun ham koʻpchilikni transgen organizmlar yaratish, ayniqsa, ular yordamida inson uchun oziq-ovqat mahsulotlari ishlab chiqarishga qarshi chiqishlari, hyech boʻlmaganda, genetikasi oʻzgartirilgan oʻsimliklardan, hayvonlardan yoki mikroorganizmlardan olinadigan mahsulotlarni alohida belgilar (nishonlangan) orqali sotish uchun qoʻyish haqidagi talablari toʻgʻriday koʻrinadi.
Bulardan tashqari, bir oʻsimlik gul changidan gen-modifikatorlarini (oʻzgartiruvchilarni) boshqa oʻsimlikka oʻtishi, ularni uchinchi genotip genlari bilan oʻzaro ta’siri natijasida inson va atrof-muhit uchun zararli boʻlgan yangi genotiplarni paydo boʻlishi ham oʻta xavflidir.
Ma’lumki, fanda va jamiyatda biologik xavfsizlik muammosini dastlab, fanning yangi yoʻnalishi-biomuxandislikni asoschilarining oʻzlari koʻtarib chiqqanlar. 1974 yilda gen muhandisligi fanining otasi hisoblangan, DNK ning rekombinat molekulasini yaratgan amerikalik olim P.Berg boshchiligida gen muhandisligi boʻyicha oʻn bir nafar dunyoning eng yirik olimlari “Science” (ilm, fan) jurnali orqali, rekombinat DNK yaratish borasidagi ilmiy izlanishlarini toki shu muammoga bagʻishlangan butun-jahon kongressi oʻtkazilgunicha toʻxtatib turish lozimligi toʻgʻrisidagi ochiq xat bilan chiqadilar. Ammo, bir yil oʻtar-oʻtmas 1975 yil Asilomar (AQSh) da oʻtkazilgan xalqaro konferensiyada olimlar gen muxandisligi boʻyicha olib borilayotgan ishlar boshqa, shunga oʻxshash ishlardan xavfli emasligi, faqatgina biologik xavfsizlikni saqlagan holda nazorat oʻrnatilishi (oʻtkazilishi) lozim - degan fikrga keldilar.
1976 yilda AQShda rekombinat mikroorganizmlar bilan olib borilayotgan tadqiqotlarni bir qolipga solish boʻyicha dastlabki qoida qabul qilindi. Bu qonunga asosan rekombinat mikrooorganizmlar laboratoriyadan tashqariga chiqmasligi haqida koʻrsatmalar berilgan. 1970 yillarni oxiriga kelib koʻplab mamlakatlarda bu sohaga oid qonunlar yaratildi. Sekin-asta bu qoidalar, dastlabki qoʻyilgan qattiq talablarni yumshatish tomoniga oʻzgartirib borildi.
Dunyoda 30 yil mobaynida eng yangi biotexnologiya-gen muhandisligi sohasida olib borilgan ilmiy izlanishlar bu yoʻnalishni xavfsiz ekanligini tasdiqladi.
Inson va tabiatni zaharlovchi moddalar yaratishga moʻljallangan ilmiy izlanishlardan tashqari, ilmiy laboratoriyalarda gen muhandisligi yoʻli bilan inson hayotiga xavf soluvchi birorta ham mikroorganizm shtammi, oʻsimlik navi yoki hayvon turlari yaratilmagan.
Olimlar mikroblar, bakteriyalarning virulentligini oshirish yoki kamaytirish, mamlakatni bakteriologik qurol va agressiyadan muhofaza qilish boʻyicha maqsadga yoʻnaltirilgan ilmiy izlanishlar olib bormoqdalar. Afsuski, jahon terrorizmi oʻzlarining qonli jinoyatlari uchun har qanday jirkanch harakatlardan qaytayotganlari yoʻq. Shu maqsad yoʻlida bioresurslardan ham foydalanib kelmoqdalar. Shunday bir paytda dunyo hamjamiyati oldida terroristlarni biologiya fani yutuqlaridan foydalanishga yoʻl qoʻymaslikdek eng muhim vazifa turibdi. Buning uchun gen-muhandisligi boʻyicha olib boriladigan tajribalar davlat nazoratida boʻlmogʻi lozim. Koʻpchilik koʻzga koʻringan olimlarni fikricha transgen hayvonlarni yaratish boʻyicha olib boriladigan tajribalar unchalik mukammal emas. Begona genlarni koʻchirib oʻtkazish oqibatida bashorat qilib boʻlmaydigan natijalarga erishish mumkinligi, chorvachilikda gen muhandisligi fani yutuqlaridan kengroq foydalanishni chegaralab kelmoqda.
Balkim, biomuxandislik markazlari olimlari, bu fanning usullari, asbob-uskunalari, texnologiyasi, biologik xavfsizlik kriteriyalarini sifatini, ularni aniqligi va sezgirligini oshirishi boʻyicha bosh qotirishlari lozimdir. Biotexnologiya fani Oʻzbekiston uchun eng kenja fanlardan boʻlib, uni tarixi uzoqqa bormaydi (qadimiy biotexnologiyalar; non yopish, qatiq tayyorlash va x.k. bundan istisno). Bu fan asosan Oʻzbekiston Fanlar akademiyasining mikrobiologiya institutida, genetika va oʻsimlikdar eksperimental biologiyasi institutida hamda Respublika Kimyo birlashmasiga qarashli bir qator zavodlarda (YAngiyoʻl biokimyo zavodi, Andijon gidroliz zavodi, qoʻqon spirt zavodi) rivojlanib kelmoqda. Biotexnologiya ixtisosligi boʻyicha birinchi oʻzbek akademigi A.G.Xolmurodov (1939- 1996) fuzarium avlodiga mansub zamburugʻlardan NAD-kofermenti va vitaminlar kompleksi (V guruhiga kiruvchi vitaminlar, vitamin RR, Q 10 va x.k.) tayyorlash texnologiyasini yaratdi. Akademik M.I.Mavloniy Oʻzbekistonda uchraydigan achitqi zamburugʻlarni tahlil qilib, ularni nonvoychilik, vinochilik va chorvachilikka qoʻl keladigan turlarini topdi va ular asosida maxsus xamirturushlar va vinochilik uchun achitqi tayyorlash texnologiyalarni yaratdi. Professor q.D.Davranov MDH mamlakatlarida birinchilardan boʻlib yogʻ parchalovchi lipaza fermentini tayyorlash texnologiyasini yaratdi. Bu fermentni koʻp shakliligi sabablarini tahlil qilaturib, har bir biotexnologik jarayon uchun oʻziga xos spesifiklikka ega boʻlgan lipaza fermenti zarur degan fikrga keldi va buni amaliyotda tasdiqlab berdi. q.D.Davranov yaratgan "Er malhami" biopreparati, azot oʻzlashtiruvchi mikroorganizmlar asosida tayyorlangan boʻlib, mamlakatimiz qishloq xoʻjaligida keng qoʻllanilmoqda. Bundan tashqari q.D.Davranov rahbarligida sellyulozalignin biokarkasini (gʻoʻzapoya, samon, kanop poyasi, qipiq va boshqalar, maxsus tayyorlangan bazidiomisetlarning fermentlari ishtirokda tabiiy sellyulozalignin birikmalari parchalanishini amaliyotda koʻrsatib berildi. B.f.d. J.Tashpulatov, somon va gʻoʻzapoyani parchalashda "trixoderma xarzianum" deb atallish zamburugʻ fermentlaridan foydalanish mumkinligini ilmiy asoslab berdi va bu texnologiyani amaliyotga qoʻllash taklif va muloxazalarini chop etdi. J.Tashpulatov yaratgan bu texnologiya qoʻllanilganda somonda shakar miqdori 6-7%ga etgani, unda vitaminlar, aminokislotalar paydo boʻlganligi va shu tufayli somonni oziqa-birligi bir necha barobar oshganligi isbotlab berilgan. Oʻzbek olimlaridan T.G.Gulomova, Z.R.Axmedova, S.M.Xodjiboeva, Z.F.Ismoilov, I.J.Jumaniyozov va boshqalar mamlakatimizda mikrob biotexnologiyasining rivojlantirish ustida chuqur ilmiy va amalliy ishlar olib bormoqdalar. SHuningdek, marhum professorlar M.M.Murodov va T.YU.YUsupovlar olib borgan chuqur ilmiy izlanishlar asosida katta ilmiy amaliy nazariyalar yaratilgan. YUqorida fikr etilgan uch zavodda (Andijon gidroliz zavodi, qoʻqon spirt zavodi, YAngiyoʻl biokimyo zavodlarida) spirt olish uchun zarur boʻlgan amilaza fermentini ishlab chiqarish boʻyicha chuqur izlanishlar olib borilmokda Bu kabi biotexnologik ishlab chiqarish nazariyalarini yaratish, uni amaliyotga tadbiq etish ishlari yuzasidan OʻzFA Mikrobiologiya instituti va Toshkent Davlat Agrar Universiteti qishloq xoʻjalik biotexnologiyasi kafedrasi hamda Oʻsimliklar biotexnologiyasi laboratoriyasi olimlari faol ilmiy izlanishlar olib bormoqdalar. Mamlakatimiz ravnaki, uning iqtisodini yanada oshirish maqsadida eng avvalo quyidagi biopreparatlarni ishlab chiqarishni yoʻlga qoʻymoq zarur: 9 Oziq-ovqat va chorvachilik uchun oqsil moddalari; 9 Aminokislotalar; 9 Organik kislotalar (limon kislotasi va uni urnini bosadiganlar); 9 Antibiotiklar (birinchi navbatda 4 - 5 avlodga mansub antibiotiklar); 9 Vitaminlar; 9 Oʻsimliklarni himoya qilish vositalari ishlab chiqarish. Afsuski, yuqoridagilar hozirgacha mamlakatimizga tashqaridan, valyutaga keltiriladi. Olimlarimizni, qolaversa bugungi kunda ta’lim olayotgan talabalarni oldilariga qoʻyiladigan koʻp sonli masalalarni eng dolzarblari yuqoridagilardan iborat. Mikrob biotexnologiyasining rivojlanish tarixi koʻp ma’noda XX- asrning ikkinchi yarmi bilan bogʻliq. Oʻtgan asrning 40- yillarida mikroorganizmlardan penisillin olish texnologiyasining yaratilishi bu fan rivojiga ijobiy burulish yasadi. Penisillin ishlab chiqarilishining yoʻlga qoʻyilishi va muvaffaqiyat bilan ishlatilishida keyingi avlod antibiotiklarini qidirib topish, ularni ishlab chiqarish texnologiyalarini yaratish va qoʻllash usullari ustida ishlarni tashkilqilish zarurligini oldindan belgilab qoʻydi. Bugungi kunda yuzdan ortiqroq antibiotiklar ishlab-chiqarish texnologiyalari hayotga tadbiq qilingan. Antibiotiklar ishlab-chiqarish bilan bir qatorda aminokislotalar, fermentlar, garmonlar va boshqa fiziologik faol birikmalar tayyorlash texnologiyailari ham yaratila boshlandi. Bugungi kunda medisina va qishloq xoʻjaligi uchun zarur boʻlgan aminokislotalar (ayniqsa organizmda sintez boʻlmaydigan aminokislotalar), fermentlar va boshqa fiziologik faol moddalar ishlab chiqarish texnologiyalari yoʻlga qoʻyilgan. Oxirgi 20-30 yilda, ayniqsa mikrob oqsilini olish texnologiyasi rivojlanib ketdi. qishloq xoʻjaligi uchun oʻta zarur boʻlgan bu maxsulotni ishlab chiqarish bilan bir qatorda undan unumli va oqilona foydalanish yoʻllari amalga oshirilmoqda. Oqsil ishlab chiqarishda har xil chiqindilaridan (zardob, goʻsht qoldiqlari) va parafindan foydalanish mumkinligi tasdiqlangan. Hozirgi paytda buning uchun metan va metanoldan foydalanish mumkinligi ham koʻrsatib oʻtilgan. Keyingi vaqtda mikrob biotexnologiyasining rivojlanishi immobillashgan (maxsus sorbentlarga bogʻlangan) fermentlar va mikroorganizmlar tayyorlash texnologiyalarini yaratilishi bilan uzviy bogʻliq boʻldi. Immmobilizasiya qilingan fermentlarni har xil jarayonlarda ishlatilishi (fermentlar muxandisligi) bu biokatalizatorlardan foydalanishni yanada faollashtirib yubordi. Endilikda fermentlar bir marotaba emas, bir necha marotaba (hatto bir necha oylab) ishlatiladigan boʻlib qoldi. Mikroorganizmlar faoliyati va imkoniyatidan foydalanish, ularni hosildor turlarini (shtammalarini) yaratish bilan bogʻliq. Bunday vazifani mikrobiologlar bilan uzviy hamkorlikda genetiklar va gen muxandisligi usullaridan xabardor boʻlgan boshqa mutaxassislar amalga oshiradilar. Mikrob preparatlarini ishlab chiqarishni faollashtirishning yana bir yoʻli ikki yoki undan ortiq boʻlgan, biri-ikkinchisini faolligini oshirib beraoladigan (simbiozda ishlaydigan) mikroorganizmlar assosiasiyasidan foydalanishdir. Bu yoʻl hozirgi vaqtda fermentlar, antibiotiklar, vitaminlar va metan gazi olishda hamda oqova suvlarni tozalash jarayonlarida keng qoʻllanilib kelinmoqda. Mikrob biotexnologiyasining asosini mikrob faoliyati tashkil qilar ekan, faol mikroorganizmlarni saqlash, (eng avvolo faglardan va tashqi muhit ta’siridan) sharoitlarini aniqlash eng muhim vazifalardan biridir. YUqorida aytib oʻtilganlar, mikrob biotexnologiyasining rivojlanishi bir qator oʻta muhim muommolarini echish bilan bogʻliq boʻladi va bu muommolarni echishda na faqat mikrobiologlar, biokimyogarlar, biotexnologlar, balki muxandislar va texnologlar ishtirok etishlari zarur boʻladi. Bu esa, mikrob biotexnologiyasi fanini yaxshi oʻzlashtirib olish uchun yuqorida eslab oʻtilgan fanlardan xabardor boʻlmoqlikni taqazo etadi. Biotexnologiya sanoatida produsent sifatida prokariotlar – (bir hujayrali, yadrosi mukammal boʻlmagan organizmlar) – bakteriyalar, aktinomisetlar, rikketsiylar va tuban eukariotlar (bir va koʻp hujayrali, yadrosi mukammal, xromosomalari maxsus lipoproteid tabiatli membranalar bilan oʻralgan) – achitqi va miselial zamburugʻlar, eng sodda jonivorlar va suv oʻtlari hamda ularni har xil usullar (seleksiya, mutagenez, hujayra va gen muxandisligi) orqali olingan mutantlaridan foydalaniladi. Bugungi kunda biotexnologik jarayonlarda tabiatda tarqalgan 100 mingdan ortiq turkumga mansub boʻlgan mikroorganizmlardan faqatgina bir necha yuztasi ishlatiladi xolos. Mikrobiologiya sanoatida ishlatish uchun tavsiya etiladigan produsentlarga katta talablar qoʻyadi, ularning umumiylari quyidagilardan iborat: 9 oʻsish tezligining balandligi, 9 arzon oziqa muhitida oʻsishi, 9 boshqa mikrofloraga va fagga chidamliligi, 9 yuqori hosildorligi. Mikroorganizmlarning tabiiy shtammlarini hosildorligi koʻpincha talab darajasidan past boʻladi. Hosildor shtammlar yaratish uchun yoʻnaltirilgan seleksiya - usulidan foydalaniladi .
|
| |
