Mavzu: kirish. Mikrobiologiya fani va uning vazifasi

SAVOLLAR:

1.Simbioz nima?

2.Metabioz nima?
3.Sinrgizm nima?
4.Antogonizm nima?
5.Parazitizm nima?
17 - MA’RUZA
MAVZU: MIKROORGANIZMLARDA IRSIYAT VA O’ZGARUVCHANLIK


REJA:

1. 
   Mikroorganizmlar genetikasi va o’rganish usullari
   
2. 
   Mikroorganizmlarda irsiyatning berilishi. Transformasiya, konyugasiya, transduksiya
   
3. 
   Mikroorganizmlarda o’zgaruvchanlik. Fenotipik va genotik o’zgaruvchanlik
   
4. 
   Mutasiyalar
   

TAYANCH IBORALAR: genetika, axborot, informasiya, gen, xromosoma, gaploid, konyugasiya, transformasiya, transduksiya, fenotip, genotik, mutasiya.

Mikroorganizmlar genetikasi

Umuman genetika irsiyat va o’zgaruvchanlik haqidagi fandir.

Irsiyat –
O’zgaruvchanlik –
Mikroorganizmlarda ham xuddi boshqa tirik organizmlar kabi muayyan turga hos belgilar nasldan-naslga beriladi. Lekin tashqi muhit ta’siri ostida bir turdagi morfologik fiziologik hossalar o’zgarishi mumkin. L.Paster quyondagi qo’zg’atuvchisida sun’iy yo’l bilan qaytmas o’zgarishlar hosil qildi va shu kasalliklardan saqlaydigan vaksinalar ishlab chiqdi. N.V.Gamaleya oziq muhitga litiy xlorid qo’shilganda vabo vibrionining morfologiyasi o’zgarishini kuzatdi. Bu misollar yashash sharoitiga qarab mikroorganizmlar o’z xossalarini o’zgartira olishini ko’rsatdi. Hozirgi vaqtda irsiyat va o’zgaruvchanlik mikroorganizmlar o’rtasida boshqa organizmlarga nisbatan keng o’rganilmoqda. Irsiyat bilan o’zgaruvchanlik bir-biri bilan chambarchas bog’liq, bu ikki jarayon tiriklikning asosini tashkil etadi.
20-asrning 40-yillarigacha mikroorganizmlarda yadro iplari yo’q deb hisoblanganligidan bularga Mendel qonunlari, irsiyatni xromosoma nazariyasi tadbiq etilmagan. 40-yillar boshida mikroorganizmlar asosiy genetik tadqiqot obyektiga aylandi. 1925 yilda G.A.Nadson va G.Ye.Fillipov achitqi zamburug’lariga rentgen nurlarini ta’sir ettirib, yangi mutasiyalar olishga muvaffaq bo’ldi. Mikroorganizmlarda genetika qonuniyatlarini o’rganish muhim ahamiyatga ega, chunki bakteriyalarning tez bo’linishi va naslining nihoyatda ko’p mayda bo’lishi va kam joyni egallashi ulardan qisqa vaqt ichida bir necha yangi avlodlar olish mumkin.
Masalan: Ichak tayoqchasi ko’payar ekan har 15 minutda bo’linib turadi, bitta hujayra naslining soni 18-24 soatdan keyin 1m kubda 24 milliardgacha yetadi. Bakteriyalar bu prokariotlarga mansub organizm bo’lib, eukariotlardan shu bilan farq qiladiki, mitoz yo’l bilan bo’linib yadro membranasi yo’q. Meyoz uchramaydi, irsiy informasiyani ma’lum bir qismi o’tadi hromosoma faqat bitta o’zgaruvchanlik va irsiyat bakteriyalarda ham boshqa organizmga o’xshash DNK va RNKga bog’lik. Bakteriyalarni DNKsi ipsimon bo’lib yopiq halqali. Bu ip bakterial hromosom yoki genoform deyiladi. Oxirgi ma’lumotlarga ko’ra bakteriyalarning hujayrasida katta DNK dan tashqari kichik ajralgan alohida DNK molekulasi topilgan bo’lib, ularga plazmid deyiladi. Plazmid irsiy belgilarni tashishda muhim rol o’ynaydi. 1994 yili AQSh olimi O.T.Eyveri o’z hodimlari bilan pnevmokokk atomlarining irsiy belgilari genetik jihatdan boshqacha bo’lgan 2 shtammiga 1-shtammning DNKsi orqali o’tishi mumkinligini aniqlandi. Bu genetik transformasiya boshqa bakteriyalarda, keyinchalik boshqa organizmlarda amalga oshiriladi. Shunday kilib, gen DNKdan iboratligi aniqlandi. Bu xulosa DNK tutuvi, viruslarda o’tkazilgan tajribada aniqlandi.
DNK o’rnida ribonuklein kislota RNK bo’lgan viruslarda o’tkazilgan tajriba bunday viruslarda gen RNK dan tashkil topganligi ko’rsatdi. Genetikaning gen qanday qilib belgini aniqlaydi yoki genetik informasiya qanday o’tadi degan muammo tug’ilib buni 1941 yildayoq ishlab chiqilib genetik kod konsepsiyasini yaratdi. Genetik informasiya quyidagi sxema bo’yicha o’rganildi. DNK - RNK - oqsil
Hayvonlarda o’sma hosil qiladigan viruslar RNKsi reproduksiya (tiklash) vaqtida informasiyani DNKga o’tkazadi. Bu qayta transkripsiya virusdagi maxsus fermentlar ishtirokida amalga oshadi. Umuman bakteriyalarda to’la o’zgaruvchanlik sodir bo’lmaydi. Faqat birgina bakteriyani nukleotiddan bir qism 2-bakteriyaga o’tishi natijasida jinsiy jarayon tamom bo’ladi.DNKning beruvchi bakteriya donor bakteriya deb qabul qiluvchi resepent deb ataladi. Bakteriyada reseigent donordan faqat birgina xromosoma olib natijada zigota hosil qilmay merazigota hosil bo’ladi. Umuman bakteriyalarni bir xujayrasidan 2-siga DNK mahsulotlarini berishni 3-tipi bor:
konyugasiya
transformasiya
tarnsduksiya
Konyugasiya xodisasini X1X asrning oxirlarida o’rganilib 2 ta qo’shiluvchi tanalar bir-biriga yaqinlashib ular o’rtasidagi trubasimon kanal hosil bo’lib, bu kanal orqali xromosoma buralib o’tadi. Konyugasiya ya’ni genetik analizni 1947 yilda Lederberg va Tatum aniqlaganlar. Ular bu hodisani elektron mikroskopda kuzatganlar. Bu qo’shiluvchi hujayralar bir xil bo’lmasdan bir-biridan farq qilishini aniqlaganlar. (uzunchoq + va egilgan -) konyugasiya vaqtida bular bir-biriga yaqinlashadi va orasida ko’prikcha hosil bo’ladi. Hosil bo’lgan bu ko’prikcha orqali donor xo’jayrasidan genetik faktorlar resiinet xujayrasiga ma’lum tartibda o’tadi. Bu hodisani Salmonella sligella va boshqalarda kuzatish mumkin.
Transformasiya - irsiy genetikaning donor xromosomasidan resipiyent xromosomasiga o’tishi transformasiya deyiladi. Transformasiya DNKning kichik bir uchastkasi rekon orqali o’tadi. Rekonda bir juft nukleotidlar bo’lib, rekombinasiya vaqtida boshqa elementlar bo’lib almashinishi mumkin. 1928 yili F.Griffits shunday tajriba o’tkazgan: sichqonlarda oz miqdorda patogenlik ega bo’lmagan kapsulasiz 2-tipi pnevmokokk yuqtirgan unga 3-tipni aralashtirganda ular patogenlik bo’lib qolganlar. 1944 yili O.Everi va K.Makleoid, M.Mak Karti xususiyatlar DNK orqali o’tishini aniqlaganlar. Keyinchalik DNK boshqa xususiyatlarga ham ta’sir etishi ma’lum bo’ladi. Masalan: pichan basillasini, miningokokklarni, pnevmokokk va streptokokklarni transformasiya agent – DNK orqali o’tishi mumkin.
DNKning transformasion aktivligi nihoyatda yuqori odatda 10-15 minutdan so’ng o’zgarish ro’y beradi va 2 soatdan so’ng tugaydi. Tranformasiya hodisasi doim uchramaydi, balki ma’lum fiziologik holatda ro’y beradi. Yuqori haroratda ultrabinafsha nurlar kimyoviy mutagenlar ta’sirida DNKning transformasion hususiyati pasayadi.
Transduksiya. Bunda genetik material boshqa organizmlar orqali, ya’ni viruslar va bakteriyalar orqali o’tishga aytiladi. Bakteriofaglar – bakteriyalarni lizisga uchratib, shu bilan birga bakteriofaglar sistemasi, antibiotiklarga chidamlilik va boshqa hususiyatlar o’tishi mumkin. Transduksiyaning bir necha hili bor. 1. Umumiy yoki nosissifik transduksiya, unda bakteriyani har qanday geni xromosoma orqali beriladi .
2. Mahsus yoki – spessifik transduksiya. Bunda qabul qiluvchi resipiyent xromosomada gen orqali berilmasdan to’g’ridan-to’g’ri hujayrani bo’linishidan 2-hujayraga o’tadi.