«biotexnologiya» kafedrasi

Download 3.04 Mb.
bet	53/109
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 Word, 01.2021, Manual TFP unified (2), Universitet Yoshlar ittifoqi takomillashtirish to`g`risida , 1-11, 4ma\'ruza, Izzatullayev, Toshpulatov taqriz ekologiya, эконометрика

16-mavzu: Nanobo‘lakchalarni xavfliligi darajasini baholash. Mashgʻulotning maqsadi. Gen muhandisligida genlarni ajratib olish, ularning strukturasini, ekspressiyasini oʻrganishda DNKni toza holda ajratib olish muhim sanaladi. Kerakli jihoz, reaktiv va asbob uskunalar:4 g 14 kunlik g‘oʻza barglari, xavoncha, sentrifuga, sentrifuga stakanlari, 2 ta kolba, 2 ta stakan, shisha tayoqcha, refraktometr, dializ qog‘ozi, magnitli aralashtirgich, spektrofotometr va muzlatgich. Tirik sistemani molekular darajada tashkil bolishida asosiy rolni biomakromolekulalar (biopolimerlami molekulalari) bajaradilar. Bu molekulalarni o‘zi nima? Biomakromoiekularni o‘ziga xos bo‘lgan strukturalari va xususiyatlari qanday? Biomakromolekula - bu biopolimerlami ko‘plab qaytariladigan birliklaridan tuzilgan juda katta molekuIasidir(16-rasm). Nuklein kislotalarining molekulalari (DNK va RNK) genetik axborotni tashuvchilari boMib, ularsiz tirik hujayralami hayot kechishi va ko‘payishi mumkin emas. Oqsillar hujayrada kechadigan xilma-xil 34 kimyoviy reaksiyalami kataliz qiluvchi fermentlami asosini tashkil qiladi. DNK, RNK va oqsillar genetik axborot uchun javob beradigan va ulami ustida har xil operatsiyalami (nusxalanish, saqlash, o‘zgarish, sanash, bajarish) bajaruvchi biomakromolekulalar sistemasini tashkil etadi. Nasliy (genetik) axborotni tashuvchisisiz hayotni to‘xtovsiz davom etishi va ajdoddan avlodga o‘tishi mumkin emas. Faqat mana shu tashuvchi tufayli tirik organizmni tuzilishi, rivojlanishi va hayot faoliyati ajdodlardan avlodlarga o‘tadi. Genetik axborotni asosiy tashuvchisi DNK hisoblanadi (18-rasm). Viruslarda bu rolni DNK bilan bir qatorda RNK ham bajaradi. DNK nima? DNK (dezoksiribonuklein kislota) - monomerlardan (nukleotidiardan) shakllanadigan polimer (polinukleotid). DNK molekulasi - o‘ng tomonga qayrilgan 2 komplementar polinukleotid zanjirchalardan tashkil topgan makromolekulalardir. DNK spiralini qalinligi 1-2 nm, uzunligi - 3,4 nm bo‘ladi. Polinukleotidli zanjirlar komplementar azotli asoslar: adenin - timin, guanin- sitozin orasidagi vodorod bog‘lari bilan ushlab turiladi. Tabiat qanday qilib genetik axborotni yozish muammosini hal qilganligi kishida hayajon uyg‘otadi. Genetik axborot DNK da alfavitni 4 ta harfi (A,G,T,S) bilan yozilgan va 4 tipdagi azotli asoslar (adenin, guanin, timin, sitozin) saqlagan nukleotidlarni ketma-ketligi orqali aks ettirilgan. Bir xil oqsil (RNK) molekulasini kodlovchi DNK ni bir bo‘lagi «gen»deb ataladi. Genetik axborot polipeptid molekulalaridagi aminokislotalar ketma-ketligini belgilaydi va shu orqali oqsil molekulasining birlamchi strukturasini belgilab beradi. DNK hujayrani yadrosida (yadro DNK si yoki xromosoma DNK si) va sitoplazmada (yadrodan tashqaridagi DNK) joylashadi. Sitoplazma organoidlarini DNK si (xloroplastlar, mitoxondriylar) yadrodan tashqarisidagi yoki sitoplazmatik DNK deb nomlanadi. U ko‘proq analitik liniyasi orqali uzatiluvchi irsiy axborotni tashiydi. Har xil o‘lchamga ega boMgan kvant nuqtalar keng diapozonli optik spektrga ega bo‘lgan (ultrabinafshadan - yaqin infraqizil qismgacha) nurlami yuta oladi. Bu esa, bir manba yordamida nanokristallarni har xil rangga kirib tovlanishini ta’minlaydi. Nanokristallar organik fluoroxromlarga qaraganda, yuqoriroq fotostabillikka va qisqa spektrli fluoressensiyaga ega. Nanokristallarni yuqori darajada fotostabilligi (bu xususiyat, organik fluoroxromlarga a b 20 nisbatan bir necha daraja baland), u!ami konfokalli mikroskopiyada ishlatish imkonini beradi (9-rasm). Bu uzoq vaqt davomida (soatlab, hatto bir necha kunlab) real vaqt rejimida, hujayra ichida o‘tadigan jarayonlami kuzatish imkonini beradi. Elektron mikroskopiya. Elektron mikroskopiyada juda keng toiqin uzunligiga ega bo‘lgan elektronlar oqimidan foydalaniladi. 50 kVli kuchlanishda elektromagnit tebranishlarni to‘lqin uzunligi 0,0056 nm ni tashkil qiladi. Bunday sharoitlarda nazariy hisoblab chiqilgan, maksimal oraliq - 0,002 nm ga teng boMishi mumkin. Bu yorugMik mikroskopiga nisbatan 100000 marotaba kichik. Elektron mikroskopiya yordamida obyektni fazoviy tasvirini olish mumkinmi? Bunday kuzatishlami olib borish uchun skanirlovchi elektron mikroskop yaratilgan. Obyekt tasviri shakllanishida, qaytargan elektronlar qatnashadi. Buning uchun obyekt sirtini elektron 22 o‘tkazadigan qilish kerak. Ko‘p holatlarda bu nusxa sirtiga nafis metall kukunlarini purkash orqali amalga oshiriladi. Bu usulni eng katta ustuvorlik tomoni - katta aniqlikka egaligi hisoblanadi. Ammo uni ko‘rish imkoniyati (biologik obyektlar uchun 3-5 nm ga teng) transmission elektron mikroskopga nisbatan ancha past. Nanostrukturalar - kattaligi (o‘lchami) 1 dan 100 nanometrgacha bo‘lgan obyektlar (manbalar). (Nanometr - metmi milliarddan bir bo‘lagi, 10'9m). Nanostrukturalar nafaqat insonlar yaratgan eng kichik manbalar, balki ular eng mayda qattiq materiallar bo‘lib, ulami alohida ajratib olish, hatto ulardan ba’zilarini manipulatsiya qilish, ya’ni o‘zgartirish ham mumkin (3,4-rasm). Nanomasshtab juda noyob, chunki nanodunyo elementlami fundamental xususiyatlari, ulami o‘lchami bilan shunchalik bog‘liqki, bunday bog‘liqlik boshqa biror masshtabda kuzatilmaydi. Molekular darajada atomlami, molekulalami va nanokomplekslami o‘zlarini tutishlari bilan bog‘liq bo‘lgan, yangi fizik-kimyoviy xususiyatlar paydo bo‘ladi. Biologik nanostrukturalarga misol sifatida kattaligi 4-50 nm oralig‘ida boMgan oqsil molekulalarini kiritish mumkin (4-rasm). Qalinligi 1-2 nm ga teng bo‘lgan DNK molekulalarini ham, ulami uzunligi bir necha millimetrga teng bo‘lishiga qaramasdan, nanostrukturaga kiritish mumkin. Tirik organizmlardan hayotni hujayrasiz shakli bo‘lgan viruslami nanodunyoga kiritish mumkin. Viruslarni kattaligi 10-200 nm oralig‘ida yotadi. Nanobo‘lakchalar yaratish texnologiyasida moddalarga ishlov berishni bir-biridan tubdan farq qiluvchi ikki yondashuv ma’lum: - «Tepadan pastga», ya’ni fizik jismlarga mexanik yoki boshqa xilda ta’sir ko‘rsatib, ulami kattaligini (o‘lchamini) nanometrga tushirish; - «Pastdan tepaga», ya’ni yirikroq nanoobyektlarni «pastroq qatorda» turgan elementlardan (atomlar, molekulalar, biologik hujayralami strukturali bo‘laklari va boshqalar) yig‘ish. Nanotexnologiya sohasidagi fundamental tadqiqotlar nanodunyoning biologik, kimyoviy va fizikaviy xossalari va hodisalarini o‘rganishga yo‘naltirilgan. Bundan tashqari, ular materiallar ishlab chiqarishda va yangi texnologiyalar yaratishda, mana shu xossa va xususiyatlami mujassamlashtirishni maqsad qiladi. Nanotadqiqotlar asosida erishilgan yutuqlar biotexnologiyada, tibbiyotda, elektronikada, transportda, qishloq xo‘jaligida, atrof-muhit muhofazasida va iqtisodiyotning boshqa sohalarida muvaffaqiyat bilan ishlatilib kelinmoqda: Nanotexnologiyalar tabiiy fanlami barcha yutuqlarini birlashirib, yangi inqilobiy texnologiyalarga asos solib kelmoqda. Yangi inqilobiy texnologiya - moddalar bilan ishlash jarayonlarida alohida atomlar, molekulalar va ulami komplekslari yordamida manipulatsiya qilishni ko‘zdatutadi. Nanobiotexnoligiyaning rivojlanishini asosiy yo‘nalishlarini uch guruhga yig‘ish mumkin: - laboratoriya va ishlab chiqarish sharoitlarida tirik sistemalarni nanohodisalari va nanomexanizmlarini modellashtirish hamda qayta tayyorlash; - tirik organizmlar ishtirokida nanobo‘lakchalar va nanomateriallar olish; - tirik organizmni o‘rganish, uni holatiga tashxis qo‘yish va davolash maqsadida nanostrukturalar va nanojarayonlardan foydalanish. Hozirgi zamon nanobiotexnologiyasining aniq vazifalari quyidagilar: - an’anaviy sitologik va sitokimyoviy usullar yordamida yechilmagan fundamental biologik muammolami yechimini topish (biologik jarayonlami modellashtirish, tirik hujayralami atom-molekular komplekslarini va biomolekulalami holatini analiz qilish); - genetik injeneriyasining yangi usullarini yaratish maqsadida nanobo‘lakchalami DNK molekulasi bilan o‘zaro munosabatlarini tadqiq qilish; - nanobo‘lakchalar yordamida moddalarni biologik membranalar orqali transporti mexanizmlarini o‘rganish va dori-darmonlami yo‘naltirilgan holda manzilga yetkazish nanotexnologiyasini yaratish; - atrof-muhit tarkibida yoki odam organizmida ma’lum moddalarni aniqlash, shuningdek, mutatsiyani aniqlash maqsadida biologiya va tibbiyot uchun biosensorli sistema yaratish; - tibbiyotda ishlatish uchun yangi nanomateriallar sifatida nanobo‘ 1 akchal ardan foydalanish imkoniyatlarini o‘rganish: organizmdan va uni sirtidan keraksiz va zaharli moddalarni chiqarib tashlash uchun sorbentlar (metabolizm mahsulotlari, og‘ir metallar, radionuklidlar, ksenobiotiklar) yaratish; - kasallikni diagnostika qilish va eng boshlang‘ich bosqichida samarali davolash uchun yuqori sezgirlikka ega boigan va ishlatishga qulay bo‘lgan sistemalar yaratish; - nanoboiakchalar asosida oqsillarni ajratish, modifikatsiya qilish va ulami preparatlarini katta miqdorda ishab chiqarish uchun samarador bo‘lgan nanomateriallar hamda nanotexnologiyalar yaratish; - bioanaloglar — bakteriyalar, viruslar, eng sodda hayvonlar asosida o‘z-o‘zini ishlab chiqara oladigan sistemalar yaratish; 26 - nanobo‘lakchalami murakkab tuzilgan organizmlar, jumladan hayvon va odam organizmiga ta’sirini o‘rganish; - nanotexnologiyalar asosida dorivor moddalarni yangi avlodini yaratish; - tirik organizmga ko‘chirib kiritish maqsadida biologik mos bo‘lgan (organizm chiqarib tashlamaydigan) meditsina materiallari yaratish; - immun tizimni qo‘zg‘atmaydigan (provakatsiya qilmaydigan), organizmdagi kasallangan joyni tuzata oladigan nanorobotlar ishlab chiqish. Download 3.04 Mb.

Download 3.04 Mb.