Mavzu: Gen faoliyatining boshqarilishi Kirish Asosiy qisim

Genlarni kimyoviy metod yordamida sun’iy sintezlash. Funksional faol genlami kimyoviy metod yordamida sintezlashni dastlab 1976-yilda AQSh da ishlovchi hind olimi Korana va uning xodimlari amalga oshirdi. Ular ichak tayoqchasi (E.coli) bakteriyasining supressorlik funksiyasini bajaruvchi tirozin t-RNK sining 126 juft nukleotiddan iborat genini sintez qildilar (80-rasm). Bu genning funksional faol holatda boiishligini saqlab qolish uchun o‘sha vaqtning o‘zida shu genning yonida joylashgan promotor (52 juft nukleotidga ega), terminator (21 juft nukleotidga ega) AATT, TTAA va EcoRI restriktaza tashiydigan saytlar tetranukleotidlari ham sintezlanadi. Genlami kimyoviy usulda sintezlash DNK-polimeraza va DNK-ligaza fermentlari ishtirokida amalga oshiriladi. Shunday tarkibda yangi sintezlangan gen funksional aktiv holatda ekanligi isbotlandi. Buni isbotlash uchun sun’iy sintezlangan gen T4 bakteriofagining mutant formasi genomiga ulandi. Ushbu bakteriofag uning genomiga sun’iy sintezlangan genni ulamasdan oldin quyidagi xususiyatlarga ega edi. Unda nonsens-mutatsiya deb nomlangan mutatsiya paydo boigan edi.
Bu mutatsiya natijasida uning genomidagi tirozinni kodlovchi UAS tripleti mutatsion o‘zgarib UAG tripletiga aylangan edi. UAG tripled to‘xtash signali deb nomlangan boiib u polipeptidning sintezlanishini to‘xtatadi. Shuning uchun ham ushbu mutant bakteriofaglar ichak tayoqchasi (E.coli) bakteriyasining normal hujayralarida ko‘paya olmaydi. Chunki ularda fagning hayoti uchun zarur boigan tirozin boimaydi. Biologik obyektning ushbu holati tajriba uchun kontrol variant vazifasini bajardi. Ichak tayoqchasi bakteriyasining ushbu mutant hujayrasiga sun’iy sintezlangan supressor tirozin t-RNK ning geni kiritildi. Bu gen faoliyati ta’sirida mutant bakteriofag yangi belgiga - ichak tayoqchasi bakteriyasining normal hujayrasida yashay olish xususiyatiga ega boidi. Buning sababi quyidagicha ekanligi aniqlandi.

Promotor Inisiatsiya joyi \ f

Yetuk t-RNK
0‘tmish t-RNK
0‘tmish t-RNK + promotor + tenninator

fIL
tA agggggtggtggtagtgaaagttttsaggsttTsttaa
JG^STTSSSSSASSASSATSASTTTSAAAAGTSSGAAAG j' T_ ^ _ * Terminator _ ^m
Ts'^rrGGAAGsrrSA GSM SrGSS GfSTAAATSrSA G~J ” AASSrrsrAAGrSGATGASGGSAGArTrAGAGrST^ s^-^,
■ — — ■ ^f "Vs ^GA
, . ^ ~i] -*fs GTAA TGGGSA SSA SSSS A A GGG S rSGSS GGrrr SS _Q //_7 aAGSJTTA SSSGrGGTGGGGTr SSS GAGSGGSSAA A^^

w

79. 
    rasm. Korana tomonidan kimyoviy metod orqali sintezlangan gen strukturasining sxemasi.
    

Raqamlar - nukleotidlaming nomerlari; - 52 dan - 1 gacha promotor;

1. 
   dan 125 gacha tirozinli t-RNK ning gen supressori; 127 dan 146 gacha terminator; oxirlarida AATT va TTAA tetranukleotidlaming kesiklari.
   

Sun’iy sintezlangan gen faoliyatining mahsuli bo‘lmish supressor tirozin t-RNK si odatdagi tirozin t-RNK si kabi o‘ziga tirozinning faollashtirilgan molekulasini bogiab oladi va uni ribosomalarga yetkazadi. Lekin yuqorida aytganimizdek, ularda AUS antikodoni mavjud. Bu kodon tirozinning kodlari (UAU, UAS) ga komplementar emas. Bunday t-RNK T4 bakteriofagining nonsens kodoni bo‘lmish UAG tripletiga komplementar boiadi. Shuning uchun yangi sintezlanib bakteriofag hujayrasiga kiritilgan supressor tirozin t-RNK si T4 bakteriofagining nonsens mutatsiyasining faoliyatini to‘xtatib qo‘yadi, ya’ni supressiyalanishiga olib keladi. Buning natijasida u T4 bakteriofagi ichak tayoqchasi bakteriyasining hujayrasida yashay oladigan holatga keladi. Sun’iy, funksional aktiv genlami sintezlashga yana bitta misol tariqasida ichak tayoqchasi bakteriyasining laktozali operoni operator genining kimyoviy sintezlanganligini keltirish mumkin.
Yuqorida bayon etilgan tadqiqotlar sun’iy sharoitda kimyoviy usulda organizmlardagi tabiiy genlariga aynan o‘xshash genlami sintezlash mumkin ekanligini isbot etdilar. Lekin kimyoviy usulda sintezlangan genlar fanga maium boigan genlaming eng kichigi hisoblanadi. Minglab va undan ortiq nukleotidlarga ega boigan oqsil molekulalarini kodlaydigan genlami kimyoviy usulda sintezlash mumkin emasligi maium boidi.