Gen muxandisligi fermentlari hamda klassifikatsiyasi

Аннотация

Ushbu tezisda gen muhandisligida qoʻllaniladigan bir qancha fermentlar haqida qisqacha ma’lumotlar berib oʻtilgan. Kalit soʻzlar: Enzim, gidralaza, polimeraza, oksidoreduktoza, transferaza, ligaza, izomeraza “Gen va xujayra muxandisligi” fani zamonaviy biotexnologik usullardan foydalanib oziq- ovqat, energetik resurs, atrof-muhit ifloslanishining oldini olish bilan bogʻliq muammolari yechimini topish, oʻsimlik va hayvon xujayralari transgen oʻsimliklar olish, turli omillar, bakteriya, zamburugʻ va viruslar, gerbitsidlarga chidamli oʻsimlik shakllarini yaratish, xujayralarning in vitro tizimida yashashi va koʻpayish xususiyatlari, regeneratsiyalanishi va ulaming totipotentligini oʻrganish, oʻsimliklami xujayralar kulturasidan foydalanib, dori preparatlar vitaminlar biologik faol moddalar va boshqalami ishlab chiqarishga asoslangan. Tirik organizmda doimo juda koʻp har xil reaksiyalar boʻlib turadi. Natijada barcha hujayra tuzilishlari yangilanadi. Bu oʻzgarishlar tirik tabiatga nisbatan million marta tez oʻtadi. Bu oʻzgarishlar organizmda juda past haroratda va bosimda, vodorod va gidroksil ionlarining chegaralangan konsentratsiyalarida oʻtadi. Misol uchun, ovqat tarkibidagi oqsilning aminokislotaga parchalanishi odam organizmida ovqat hazm qilish tizimida 37°C haroratda 2-3 soat davomida oʻtsa, laboratoriya sharoitida 100°C da kislotalar, ishqorlar ishtirokida bir necha oʻn soatlar davomida oʻtadi. Tirik organizmda reaksiyalarning juda tez borishiga sabab ularda faollikka ega boʻlgan biologik katalizatorlar boʻlib, bular fermentlar yoki enzimlardir. Ular kimyoviy reaksiya tezligini orttiradi, lekin oʻzlari reaksiyadan keyin avvalgi holatiga qaytadi. Fermentlar shunday yuqori maxsuslikka egaki, ular ma’lum bir substratni yoki kimyoviy bogʻlanishning hosil boʻlishi yo parchalanishi reaksiyasini katalizlaydi, organizmda boradigan barcha reaksiyalar qat'iy tartibda o 'zaro bogʻlangan holda kechishini ta’minlaydi. Shuningdek, ularning maxsusligi ayni moddalarning parchalanishi yoki sintezlanishini amalga oshirish bilan birga bu jarayonlar bir me’yorda oʻtishini ham boshqaradi. Nisbiy maxsuslikka ega boʻlgan fermentlar ma’lum kimyoviy bogʻ hosil boʻlishini yoki parchalanish reaksiyasini katalizlaydi. Masalan, lipaza fermenti glitserin turli xildagi yogʻ kislotalar bilan hosil qiladigan murakkab efir bogʻlarini suv yordamida uzadi, ya’ni bu ferment murakkab efir bogʻiga nisbatan maxsuslikka ega. Mutlaq maxsuslikka ega boʻlgan fermentlar faqat ma’lum bir substratga ta’sir koʻrsatib, ma’lum oʻzgarishlarni keltirib chiqaradi. Masalan, ureaza fermenti karbonat kislotaning amidi - siydikchil(mochevina)ni gidrolizlab, ammiak va karbonat angidrid hosil qiladi. Lekin boshqa kislota amidlariga ta’sir qilmaydi. Stereokimyoviy maxsuslik. Bunda fermentlar faqat bitta stereokimyoviy shakldan substratga, ya’ni substratning bitta optik antiplodiga ta’sir etadi. Masalan, laktatdegidrogenaza faqat L-laktat oksidlaydi. Uning D-izonieriga muayyan ferment ta’sir etmaydi [2]. Gen muhandisligida qoʻllaniladigan fermentlarga DNK polimerazalarni misol qilib keltirishimiz mumkin. Gen muhandisligida keng qoʻllaniladigan fermentlardan biri E.coli ning T4 fagidan ajratib olingan DNK polimeraza I hisoblanadi. DNK polimeraza I komplementar nukletidlarni biriktirish yoʻli bilan DNK zanjirining 5 -3 yoʻnalishida uzaytirish xususiyatiga ega. DNK polimerazaning bu xususiyati gen muhandisligida ikkinchi komplementar zanjirni hosil qilish: bir zanjirli matritsa – DNK siga qoʻshilganda praymer ishtirokida ikki hissa ortishida kuzatiladi. Bu xususiyat k-DNK-bibliotekalarini tuzishda qoʻllaniladi. DNK polimeraza DNK zanjiridagi “boʻshliq” larni toʻldirishda ham foydalaniladi, masalan, 5 - uchli boʻlaklarni tegishli tartibda ulanishida ham ishtirok etadi. DNK polimerazaning ekzonukleaza faolligidan DNK boʻlagiga radioaktiv nishon kiritishda qoʻllaniladi. Ba’zi viruslardan RNK ga bogʻliq DNK polimeraza, ya’ni teskari transkriptaza yoki revertaza deb nomlanuvchi maxsus DNK polimeraza ajratib olingan. Revertazalar DNK ning komplementar zanjirini matritsa RNK sida ham sintezlay oladi. Reveratazalar yordamida k-DNK–m-RNK ning DNK nusxalarini olish mumkin. K-DNK genlarining tuzilishini oʻrganish bu genlarning genomdagi toʻliq nusxalarini aniqlash imkonini beradi. Restriksion endonukleazalar, restriktiv fermentlar (lotincha restrictio cheklash)-bu 571 nuklein kislotalarning gidrolizlanish reaksiyasini katalizlovchi gidrolazalar sinfiga kiruvchi fermentlar guruhi. Ekzonukleazalardan farqli oʻlaroq, restrikt fermentlari nuklein kislotalarni molekulaning oxiridan emas, balki oʻrtasidan ajratib turadi. Bunday holda, har bir restriksiyon fermenti toʻrt nukleotid jufti boʻlgan ma'lum bir DNK segmentini taniydi va tanib olish joyi ichida yoki uning tashqarisida nukleotid zanjirini kesadi. Bakterial genom adenin va sitozinning nukleotid qoldiqlarini metillashtirish (maskalash) orqali oʻz cheklash fermentidan himoyalangan. Restrikt fermentlarining uchta asosiy turi