26
5 mavzu Mikroorganizmlar gen muxandisligi
Ma’ruza rejasi
1. Plazmidalar. Bakteriofaglar.
2 Genni ajrayish usullari. Genni ko’chirib o’tkazish usullari.
3 Gen muhandisligining asosiy biotexnologik sxemasi
TAYANCH SO”ZLAR:
Gen, ekspressiyasi, r DNK, Plazmidalar, biotexnologiya, Nuklein
kislotalar, Genom, Ribosoma, Bakteriofaglar,Gen muhandisligi, r DNK , Transgen hayvonlar.
Mikroorganizmlar tabiatda kup mikdorda tarkalganligi, tezlik bilan kupayishi va xar xil yukori
molekulali organik modda sintez kilishini inobatga olingan xolda, ular biotexnologiya fanining
asosiy ob’ekti xisoblanadi.Mikroorganizmlar ma’lum maksad uchun tabiatdan jratib olinadi va
ular maxsus asboblarda (fermenterlarda) kupaytiriladi.
Mikroorganizmlarning usib,rivojlanishi
uchun kerakli optimal sharoit yaratiladi va ularning biomassasi ajratib olinadi.
Mikroorganizmlar kup moddalarni uz xujayrasida sintez kiladi.Bunday moddalarga:
Alkaloidlar Nuklein kislotalar
Aminokislotalar Organik kislotalar
Antibiotiklar pigmentlar
Oksillar Polisaxaridlar
Vitaminlar Erituvchi moddalar
Gerbitsidlar
Fermentlar
Kofermentlar Uglevodlar
YOglar Oksidlovchi moddalar va boshkalar
Mikroorganizmlarning birlamchi metaboltitlari, pastmolekulali brikmalar (molekulyar ogirligi
1500 daltondan kam bulgan), ularning usishi uchun zarur bulganlardan birisi makromolekulani
kurishda ishtirok kilsa, boshkalari kofermentlarning sintezida ishtirok kiladi.Ishlab chikarish uchun
zarur bulgan metabolitlardan: aminokislotalar, organik kislotalar, purin va pirimidin nukleotidlari ,
erituvchilar va vitaminlar.Mikroblar xujayrasi boshka tirik organizmlar xujayralari katori, ortikcha
birlamchi metabolitlarni sintez kilmaydi.Lekin mikroorganizmlarning birlamchi metabolitlar
mikrobiologik ishlab chikarishda foydalaniladi.Fermentativ jaraenlar
natijasida mikroorganizmlar
xujayralarida aminokislotalarni va nukleotidlarni sintez kilib olinadi.Inson organizmidagi 20
aminokislotadan 8 tasi organizmda sintez kilinmaydi.Ular organizmga ozik-ovkat orkali utishi
kerak.Almashtirib bulmaydigan aminokislotalardan metionin va lizin sintetik yul bilan
olinmokda.1980 yilda fermentatsiya yuli bilan 40000t lizin ishlab chikarilgan.Gulitamin kislota
xam mikroorganizmlar erdamida sintez kilib olinadi.1980 yillarda Janubiy Koreya va YAponiyada
100000t glutamat va 20000t lizin ishlab chikarilgan.Bunday mikdordagi aminokislotalarni ishlab
chikarishda, ya’ni fermentatsiya jaraenida asosiy substrat glyukoza xisoblangan.Keyinchalik esa p-
parafindan foydalanilgan.
Mikrobiologik ishlab chikarishda uksus kislotani sintez kilish muxim axamiyatga ega.Uksus
kislota rezina ishlab chikarishda plastmassalar,
atsetat tolasi, formatsevtik preparatlar,
insektitsidlar va boshkalar ishlab chikarishda foydalaniladi.YAponiyada uksus kislota fermentativ
yul bilan aminokislotalar olishda, substrat sifatida ishlatiladi.Organik kislotalardan birinchi bulib,
sut kislotasi bijgish jaraenida ajratib olingan.Mikroorganizmlarning ikkilamchi metabolitlari
27
pastmolekulali birikmalar bulib, toza xujayralarning usishi uchun talab kilinmaydi.Ikkilamchi
metabolitlar ma’lum bir toksonlar tomonidan, ma’lum guruxga mos bulgan kimeviy moddalar
sintez kilinadi.Ularga antibiotiklar, alkonoidlar, garmonlar va toksinlar.
Mikroorganizmlar xujayralari tomonidan sintez kilinaetgan
antibiotiklar farmatsevtik
birikmalar ichida eng katta klass xisoblanadi.Eng kup ishlab chikariladigan va iktisod jixatli
foydali
xisoblangan
4
ta
antibiotiklar-pensillin,
sefalosporinov,
tetratsiklinlar
va
eritromitsinlar.1978 yilda bularning baxosi 4 mlrd.dollordan ortik bulgan.
Oltita oilaga mansub bulgan filamentoz zamburuglardan 1000ga yakin xar xil antibiotiklar
ishlab
chikarilgan.Filamentoz
bulmagan
bakteriyalardan
500
antibiotik
sintez
kilingan.Aktinomitsetlarning 3 ta oilasidan 3000 yakin antibiotiklar sintez kilingan.
Mikroorganizmlarning usib, rivojlanish jaraenida xosil bulaetgan birlamchi va ikkilamchi
metabolitlar mikrobiologik ishlab chikarishda (promыshlennaya mikrobiologiya) muxim
axamiyatga ega.
Bu moddalardan tashkari gen injeneriyasi erdamida mikroorganizmlar xujayralarida xar xil
garmonlar sintez kilib olinmokda.Bularga insulin, samototropin, interferonlar va boshkalar kiradi.
1979 yilda Er yuzasi buyicha 60 mln diabet kasali bilan kasallangan insonlardan 4 mln
insulin
olishgan.amerikada 1979 yilda 1,8 mln odam insulinga muxtoj bulgan (shulardan 100 mingi
bolalar).Bu rakam xar yiliga 6 foizga oshadi.Usha vaktda Fransiyada 1 mln diabet kasalligi bilan
kasallngan kishilar bulgan.SHulardan 150 000 insulinga muxtoj bulgan.
1922 yilda xayvonlarda ajratilgan insulin 9 eshlik diabet kasali bilan kasallangan
yuborilgan.Bir yildan keyin Amerika kompaniyasi "Eli Lilli" xayvonlardan olingan insulinni ishlab
chikardi.
Kora mollardagi oshkozon osti bezi 200-250 g keladi.100g kristal xolatdagi insulinni olish
uchun 800-1000 tg oshkozon osti bezi kerak buladi.
1955 yilda Senger insulinning tarkibini urganib, u ikkita A
va V polipeptid zanjiridan
iboratligini isbotladi.Insulinning A zanjirida 20 ta aminokislota,V zanjirida esa 30 ta
aminokislotalar ketma-ket joylashgan.Insulinning 2 ta zanjiri disulfid boglari bilan boglangan.
1980 yillarda chuchka insulini odam insuliniga aylantirilgan, ya’ni insulinning V zanjiridagi
30 aminokislota alanin koldigi , trionin koldigiga almashtirilgan. Buday muvaffakiyat fermentlar
yordamida aminokislotalarni almashtirishga erishilgan.
Kalamushlar oshkozon osti bezidan insulinning mRNK ajratib olinib , E.coli (ichak taekchasi )
xujayrasiga utkazilganda , u insulinni sintez kilgan. Xozirgi vaktda mikroorganizmlardan insulinni
sintez kilib olish yulga kuyilgan.
Insulindan tashkari gipofiz bezining oldingi kismidan ajralib chikanidan somotropin garmoni
xam mikroorganizmlardan sintez kilib olinmokda.
