Rekombinant dnk olish usullari

Аннотация

Genetik rekombinatsiya — ikki xromosomalararo genlarning almashinuvidir. Virus va bakteriyalarda genetik rekombinatsiya hayvonlarga nisbatan kamroq bo'ladi. In vitro sharoitidagenetik rekombinatsiyani amalga oshirishning mohiyati turli organizmlardan DNKni ajratish, DNKning gibrid molekulalarini olish va hosil bo'lgan rekombinant molekulalarni o'ziga xos oqsilning sintezini hosil qilish maqsadida tirik hujayralarga kiritishdan iboratdir. Kalit so‘zlar: Genetik rekombinatsiya, krossingover, restriksion endonukleazalar, in vitro, m-RNK transkripsiyasi, intronlar, F-omil , plazmidalar, Bacillus thuringiensis. Pontekorvoning 1958-yilda bergan ta'rifiga ko'ra, rekombinatsiya — ikki yoki undan ortiq determinant irsiy belgilarga ega bo'lgan hujayra yoki organizmlarning hosil bo'lishiga olib keladigan jarayondir. Bunday rekombinatsiya sut emizuvchilarda jinsiy hujayraiarning hosil bo'lishida ro'y beradi.[4] Meyoz vaqtida gomologik xromosomalar genlar bilan almashinadi (krossingover); aynan ana shu almashinuv orqali irsiy belgilarning avloddan avlodga o'tishini tushuntirish mumkin. Virus va bakteriyalarda genetik rekombinatsiya hayvonlarga nisbatan kamroq bo'ladi. Genetik materialning almashinuvi, undan keyin sodir bo'ladigan rekombinatsiya bir yoki bir-biriga yaqin turlarda ro'y beradi. Barcha tirik organizmlarda restriksion endonukleazalar mavjud bo'lib, ular organizmga kirgan yot DNKni taniydi va uni parchalaydi. Genlar almashinuvi yoki genni hujayraga kiritish In vitro sharoitidagi genetik rekombinatsiya orqali amalga oshirilishi mumkin.[5] Bu usul bakteriyalarda, xususan, ichak tayoqchasi hujayralariga hayvon va odam genlari kiritilib, ular replikatsiyalanishga erishish natijasida ishlab chiqilgan. In vitro sharoitidagenetik rekombinatsiyani amalga oshirishning mohiyati turli turlardan DNKni ajratish, DNKning gibrid molekulalarini olish va hosil bo'lgan rekombinant molekulalarni yangi belgi, masalan, o'ziga xos oqsilning sintezini hosil qilish maqsadida tirik hujayralarga kiritishdan iboratdir [1-4]. Genni ajratib olish uchun biokimyoviy metodlardan foydalaniladi. Hayvon hujayralarida m-RNK transkripsiyasi hujayra yadrosida sodir bo'ladi, m- 639 RNK molekulalari axborotni yadrodan sitoplazmaga tashiydi. Bakteriya hujayralarida esa transkripsiya va trans-lyatsiya bir vaqtda va uyg'unlashgan holda ro'y beradi: m-RNK ribosomalar bilan bog'langan [5-9] Ribosomalar translyatsiya jarayonida va hayvon hujayralarida muhim rol o'ynaydi. DNK molekulasi oqsil strukturasi haqidagi axborotdan tashqari bir qator boshqaruvchi signallarga ham ega. Bu signallar transkripsiya va translyatsiya uchun boshlang'ich nuqta hisoblanadi. Hayvon hujayralarida oqsil strukturasi to'g'risidagi axborot DNKning bir nechta segmentida, ya'ni DNK qismlari bilan ajralgan segmentlarida (intronlar deb nomlanadi) kodlanishi mumkin [10-12]. Bakteriya hujayralariga DNKni kiritish bir necha usullarda amalga oshiriladi. Shulardan ko'proq ishlatiladiganiari quyidagilar: —vektor sifatida plazmidadan foydalanish; —vektor sifatida bakteriofagdan foydalanish. —Bulardan tashqari, DNK hujayraga endotsitoz, liposomalarai maxsus pistoletlar yordamida otish (buni biolistika ham deb yuritiladi), mikroineksiya orqali kiritish yo'llari ham mavjud. —1950-yilning boshlarida Lederberg E. coli da konyugatsiya jarayoni ro'y berishini ko'rsatib bergandan so'ng bakteriya hujayralarining «qo'shilishi» genetik belgilangan va bu genetik axborot ota tipidagi hujayradan ona tipidagi hujayraga yoki retsipiyent hujayraga o'tishi aniqlangan. Konyugatsiya paytida hujayralarning donorlik qilishi boshqa istalgan genetik belgiga nisbatan kam uchraydi. F-omil donor hujayraning istalgan ma'lum genidan mustaqil ravishda uzatila oladi. Lederberg ushbu F-omil yuqori organizmlar sitoplazmasida uchraydigan xromo- somadan tashqari genetik elementga o'xshashligini ta'kidlaydi. 1952-yilda xromosomadan alohida joylashgan genetik tizimlarni umumiy nom plazmidalar deb atash qabul qilingan [1]. Plazmidalar bakteriyalarning deyarli barcha turlarida uchraydi. Plazmidali shtamm plazmidasiz variantlarni tiklaydi. Bunday holatlarda plazmida butunlay yo'qoladi va hujayra uni regeneratsiya qila olmaydi. Buni faqaigina boshqa bakteriyaning hujayrasidan olish mumkin [6]. Plazmidalar DNKning halqasimon molekulalari bo'lib, bakteriya hujayralari genomining 1- 3% ini tashkil qiladi. Irsiy apparatning shu kam qismining o'zi, odatda, bakterial xromosoma kodlamaydigan muhim genetik belgilarni kodlaydi. Masalan, ular bakteriya hujayralarini konyugatsiyalash uchun kerakli axborotni saqlaydi. Ular hujayraning oziqa manbayi sifatida ko'plab murakkab birikmalarni sarflashi uchun yordam beradi, hamda turli toksik agentlarga nisbatan, ayniqsa antibiotiklarga, chidamliligini ta'minlaydi. Masalan, stafilokokk bakteriyasining plazmidalari penitsillinga, simobning bakteriyani o'ldirish uchun yetarli bo'lgan miqdoriga va bir qator og'ir metallarga chidamli genlarni tashiydi [1]. E. coli ning R-plazmidalari tarkibida ham og'i