Rekombinatsiya (re. va lot. combination — birikish) (genetikada) — tirik
organizmlarda genetik materialning nayedda qayta taqsimlanishi. Rekombinatsiya
natijasida evolyusion uzgarishlar uchun muhim ahamiyatga ega boʻlgan kombinativ
oʻzgaruvchanlik yuzaga chiqadi. Rekombinatsiya barcha tirik organizmlar: viruslardan
boshlab , yuksak usimliklar va hayvonlargacha xos boʻlgan universal biologik mexanizm
hisoblanadi. Rekombinatsiya eukariot organizmlarda
jinsiy jarayon yordamida,
prokariotlardakonʼyugatsiya, transformatsiya va traneduksiya, viruslarda qoʻshma
infeksiya orqali sodir boʻladi. Rekombinatsiya meyozt gomologik xromosomalarning
ajralishi yoki DNK molekulalarining oʻzaro taʼsiri natijasida DNK bir qismining bir
molekuladan ikkinchisiga oʻtishi orqali amalga oshiriladi.
Rekombinatsiya DNK
molekulalari urtasida oʻzaro qismlar almashinuvidan (ritseprok Rekombintsiya) yoki
molekula bir qismining boshqa molekulaga oʻtib qolishidan (ritseproq boʻlmagan
Rekombinatsiya) iborat. Rekombinatsiya somatik va jinsiy hujayralarda kuzatiladi.
Genetik rekombinatsiya-bu nuklein kislota molekulalari fragmentlar bilan almashinadigan
va yangi molekula hosil qiluvchi jarayon. Bu DNKda juda keng tarqalgan, ammo RNK
ham rekombinatsiya uchun substrat hisoblanadi. Mutatsiyadan so'ng rekombinatsiya
genetik
o'zgaruvchanlikni
yaratishning
eng
muhim
manbai
hisoblanadi..
DNK turli biokimyoviy jarayonlarda ishtirok etadi. Replikatsiya
paytida u ikkita yangi
DNK molekulalarini yaratish uchun shablon bo'lib xizmat qiladi. Transkripsiyada bu
promoter tomonidan nazorat qilinadigan muayyan hududlardan RNK molekulalarini
ishlabchiqarishimkoniniberadi.
Genetik rekombinatsiyani o’rganish jarayoni, 1970-yillarda olimlar ma'lum
nukleotid birikmalarida DNKni parchalagan fermentlar sinfini topdilar. Ushbu fermentlar
cheklov fermenti deb nomlanadi. Ushbu kashfiyot boshqa olimlarga DNKni turli
manbalardan ajratib olishga va birinchi sun'iy rDNK molekulasini yaratishga imkon berdi.
Boshqa kashfiyotlar keyin paydo bo'ldi va bugungi kunda DNKni rekombinatsiya qilish
uchunbirqatorusullarmavjud.
Bir nechta olimlar ushbu rekombinant DNK jarayonlarini
rivojlantirishda muhim rol
o'ynagan bo'lishsa-da, Stenford universitetining biokimyo bo'limida Deyl Kayzer qo'l
ostida aspirant bo'lgan Piter Lobban odatda rekombinant DNK g'oyasini ilgari surgan
birinchi kishi deb hisoblanmoqda. Stenforddagi boshqalar ishlatilgan asl texnikani ishlab
chiqishda yordam berishgan.
Turli xil o‘lchamga ega bo‘lgan DNK molekulasi elektroforez uslubi yordamida
ajratib olinadi. Ajratib olingan «yopishqoq» uchli xromosoma DNK si bo‘lagi ochiq
holatdagi “yopishqoq” uchli plazmida DNK si bilan aralashtirilib ligaza fermenti
yordamida tikiladi (ulanadi). Natijada plazmida tarkibiga xromosoma DNK bo‘lagi
kiritiladi.Rekombinant DNK olishda, restriktaza ligaza va linker molekulalari usullaridan
foydalaniladn.
Konnektor usulida rekombinatsiyada ishtirok etuvchi DNK bo’dagining 3' uchiga
dezoksinukleotidiltransferaza fermenti yordamida ma’lum uzunlikdagi oligo (dA) -
segmenti ulanadi. Ikkinchi uchiga esa oligo ((dT) - segmenti ulanadi. Bu DNK bo’laklari
aralashtirilganida dA va dT setmentlarning vodorod bog‘lari
asosida komplementar
birikishi tufayli halqasimon DNK strukturasi hosil bo’ladi. Hosil bo’lgan DNK dagi bir
zanjirli bo’sh joylar DNK-polimeraza fermenti yordamida to’ldiriladi.
Restriktaza-ligaza usuli eng sodda va oson rekombinant DNK olish usuli
hisoblanadi. Bu usulda DNK molekulasi va vektor plazmida "yopishqoq" uchlar hosil
kiluvchi restriktaza bilan qirqiladi va aralashtirilgan holda ma’lum sharoitda
reassotsiatsiya qilinadi. Komplementarlik xususiyatiga ko’ra DNK molekulalari o’zaro
vodorod bog‘lari yordamida birikib halqasimon struktura hosil qiladi va DNK zanjirining
birikmagan joylari DNK-ligaza fermenti yordamida ulanadi.
Linker molekulalaridan foydalanish usulida
DNK molekulasiga va vektor
plazmidaga T4 fag DNK-ligaza fermenti yordamida maxsus nukleotid ketma-ketligiga
ega bo’lgan linker molekula ulanadi. Olingan ikki turdagi DNK molekulasi restriktaza
fermenti yordamida qirqilib aralashtirilgan holda reassotsiatsiya qilinadi. DNK va vektor
plazmida molekulalarining birikmagan joylari DNK-ligaza fermenti yordamida ulanadi.
Shu yo’sinda rekombinant DNK molekulasi hosil bo’ladi.
Mexanizmlar turlicha bo'lishiga qaramay, genetik rekombinatsiyaning umumiy
jarayoni quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi. Muayyan gen (masalan, inson geni)
aniqlanadi va izolyatsiya qilinadi. Ushbu gen vektorga kiritilgan. Vektor - bu genning
genetik materialini boshqa hujayraga o'tkazish mexanizmi.
Plazmidlar umumiy
vektorning namunasidir. Vektor boshqa organizmga kiritiladi. Bunga soniyalar, mikro
in'ektsiyalar va elektroporatsiya kabi turli xil genlarni yuborish usullari orqali erishish
mumkin. Vektor kiritilgandan so'ng, rekombinant vektorga ega bo'lgan hujayralar
ajratilib, tanlanadi va rivojlanadi. Jins istalgan mahsulot oxir-oqibat sintezlanishi uchun,
odatda ko'p miqdorda bo'lishi uchun ifoda etiladi.