Методические указания по их выполнению. Учебно-методическим комплексом могут пользоваться студенты специального образования для самостоятельного выполнения межсессионных заданий по курсу «Микробиологии и вирусологии»

Asosiy savollar.

1. 
   Transformatsiya va transduktsiya
   
2. 
   Plazmidlar va transpozonlar
   
3. 
   Restriktazalar va gen muhandisligi
   

Mavzuga oid tayanch tushuncha va iboralar: transformatsiya, transduktsiya, fag, transpozon, shtamm, lizogen, bakteriya, profag, restriktaza, vektor konstruktsiya, xujayra injeneriyasi
Mavzuga oid muammolar:

1. 
   Gen muhandisligi, xujayra va xromosoma muhandisligining ijobiy va salbiy tomonlari.
   
2. 
   Xujayra irsiyatini o’zgartirishning ahamiyati
   

1-Asosiy savol. Transformatsiya va transduktsiya
Birinchi asosiy savol bo’yicha dars maqsadi: Talabalarga transformatsiya R-shtammning S shtammga transformatsiyalanishi, transduktsiya va uning genetik injeneriyadagi ahamiyati haqida ma’lumot berish.
Identiv o’quv maqsadi:

1. 
   Transformatsiya nima? R shtammning S shtammga transformatsiyalanishini bilib oladi.
   
2. 
   Transduktsiya nima? Lizis, lizogen bakteriya va fag irsiy molekulasining bakteriya irsiy molekulasiga birikishini bilib oladi.
   
3. 
   Transformatsiya va transduktsiyaning genetik injeneriyadagi ahamiyatini bilib oladi.
   

Birinchi asosiy savol bayoni.
Transformatsiya. Transformatsiya deb – ma’lum sharoitda bir organizm irsiy molekulasi har qanday bo’lagining ikkinchi organizm irsiy molekulasi tarkibiga birikishiga aytiladi. F. Griffit 1928 yilda transformatsiya hodisasini kashf qildi. Transformatsiya hodisasining kashf qilinishi gen muhandisligi biotexnologiyasida yangi davrni boshlab berdi. Gen muhandisligi usuli bilan organizmning irsiyatini o’zgartirishda transformatsiya keng qo’llaniladi.
Griffit transformatsiya jarayonini o’z tajribasida quyidagicha izohladi. Patogen bo’lmagan R – shtammi bilan zararlantirilgan sichqon o’lmaydi. Patogen S shtammni bakteriyani qizdirib sichqonni zararsizlantirganda u tirik qolgan. O’ldirilgan S shtammi tirik R shtammi bilan aralashtirilib sichqonga yuborilganda sichqon o’lgan. Uning qonida S shtamm topilgan. Bundan ko’rinib turibdiki, o’ldirilgan S shtamm irsiy molekulasidagi kasallik chaqiruvchi gen tirik R shtamm irsiyatiga o’tgan va uning irsiyatini S shtammga o’zgartirgan, ya’ni transformatsiya qilgan. Transformatsiya hodisasi bakteriya va ularning faglari o’rtasida sodir bo’ladi.
Transduktsiya. Transduktsiya hodisasi 1953 yilda AQSh olimi Lvov tomonidan kashf etilgan. Transduktsiya deb maxsus tuzulishga ega bo’lgan DNK bo’lagining xromosoma bilan birikishi va undan ajralib chiqishi jarayoniga aytiladi. Bu kashfiyotga qadar bakteriya xujayrasiga faglar (fag – virusning bakteriya hujayrasi ichida ko’payadigan hili) kirganda ularning hujayrada ko’payishi va oqibatda bakteriya yorilib o’lishi ma’lum edi. Fag bilan zararlangan bakteriya koloniyasinig yo’qolishi – lizis deb ataladi. Shu sabab bu jarayon faglarning litik reaktsiyasi deyiladi. Ayni paytda fag bilan zararlangan bakteriya hujayralarining ayrimlari ofatdan qutulib qolishi kuzatilgan. Bunday hujayra ichiga tushgan fagning irsiy molekulasi bakteriya xromosomasining maxsus nukleotidlari izchilligini kesib birikishi natijasida faol holatdan ko’paya olmaydigan nofaol profag holatiga o’tadi. Buning natijasida bakteriya hujayrasi ofatdan qutuladi. Ofatdan qutulgan bakteriya lizogen bakteriya, bu jarayon esa lizogen reaktsiya deb ataladi.
Lizgen bakteriyadan spontan ravishda ya’ni o’z o’zidan yoki fizik kimyoviy ta’sirlar natijasida fag irsiy molekulasi ajralib chiqib muhitdagi boshqa bakteriyalarni zararlantiradi va nihoyat ularni o’ldiradi yoki ayrim hollarda bakteriya xromosomasi bilan birikib profag holatiga o’tadi.
Transduktsiya jarayonida E coli bakteriya xromosomasi h fag irsiy molekulalari o’zaro bog’lanishi yoki rekombinatsiyalanishi molekulyar jihatdan qo’yidagicha kechadi. Lekin shuni ta’kidlab o’tish joizki, h fag transduktsiyasi har doim bu darajada aniq amalga oshmaydi. Profag holatida h fag bakteriya genomidan ayrim genlarni hatto 3 ta struktura gen va pronotoridan iborat laktoza operonini (operon – o’zaro bog’lik holatda transkriptsiyalanuvchi va regulyator element vositasida idora qilinuvchi genlar izchilligi) biriktirilgan holatda ajralishi kuzatilgan. Bunday rekombinat h fag bilan E coli ning lac – shtammi ya’ni laktozani parchalovchi geni mutatsiya natijasida ishlamaydigan shtammi zararlantirilsa, transduktsiya natijasida ishlamaydigan shtammi transduktsiya natijasida lac- shtamm lizogen lacQ shtammga aylanadi. Demak, fag lacQ shtammdan laktozani parchalovchi operonni hac – shtammga transduktsiya qiladi.
Fag irsiy molekulasida bakteriya xromosomasini nukleotidlar ketma ketligini aniq tanib yopishqoq uchlar hosil qilib, qirquvchi integraza ferment sintez qiluvchi genlar mavjud. Ushbu ferment yordamida fag irsiy molekulasi bakteriya xromosomasiga o’rnashadi va DNK ligaza fermenti uning tarkibiy qismi sifatida to’la birikadi.