O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi abdulla qodiriy nomidagi jizzax davlat pedagogika instituti

Genetik rekombinatsiya – ikki xromosomalararo genlarning almashinuvidir. Pontekorvoning 1958 yilda bergan ta’rifiga kо‘ra, rekombinatsiya – 2 yoki undan ortiq determinant irsiy belgilarga ega bо‘lgan hujayra yoki organizmlarning hosil bо‘lishga olib keladigan jarayondir. Bunday rekombinatsiya sut emizuvchilarda jinsiy hujayralarning hosil bо‘lishida albatta rо‘y beradi. Meyoz vaqtida gomologik xromosomalar genlar bilan almashinadi (krossingover); aynan ana shu almashinuv orqali irsiy belgilarni avloddan-avlodga о‘tishini tushuntirish mumkin. Virus va bakteriyalarda genetik rekombinatsiya hayvonlarga nisbatan kamroq bо‘ladi. Genetik materialning almashinuvi, undan keyin sodir bо‘ladigan rekombinatsiya bir yoki bir-biriga yaqin turlarda rо‘y beradi.
Barcha tirik organizmlarda restriksion endonukleazalar mavjud bо‘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. Bu usul bakteriyalarda, xususan, ichak tayoqchasi hujayralariga hayvon va odam genlari kiritilib, ular replikatsiyalanishiga erishish natijasida ishlab chiqilgan.
In vitro sharoitida genetik rekombinatsiyani amalga oshirishning mohiyati turli turlardan DNKni ajratish, DNKning gibrid molekulalarini olish va hosil bо‘lgan rekombinant molekulalarni yangi belgi, masalan, о‘ziga xos oqsilni sintezini hosil qilish maqsadida tirik hujayralarga kiritishdan iboratdir.
Genni ajaratib olish uchun biokimyoviy metodlardan foydalaniladi. Hayvon hujayralarida mRNK transkripsiyasi hujayra yadrosida sodir bо‘ladi: mRNK molekulalari informatsiyani yadrodan sitoplazmaga tashiydi, (bunda ular oqsillar translyatsiyasi uchun ishlatiladi). Bakteriya hujayralarida esa transkripsiya va translyatsiya bir vaqtda va uyg‘unlashgan holda rо‘y beradi: mRNK ribosomalar bilan bog‘langan. Ribosomalar translyatsiya jarayonida va hayvon hujayralarida muhim rol о‘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 tо‘g‘risidagi axborot DNKning bir nechta segmentida, ya’ni DNK qismlari bilan ajralgan segmentlarida (intronlar deb nomlanadi) kodlanishi mumkin.
Bakteriya hujayralariga DNKni kiritish bir necha usullarda amalga oshiriladi. Shulardan kо‘proq ishlatiladiganlari quyidagilar:
- Vektor sifatida plazmidadan foydalanish
- Vektor sifatida bakteriofagdan foydalanish.
Bulardan tashqari DNK hujayraga endotsitoz, liposomalar, maxsus pistoletlar yordamida otish – buni biolistika ham deb yuritiladi, mikroinyeksiya orqali kiritish yо‘llari ham mavjud.
1950 yilning boshlarida Lederberg E.coli da konyugatsiya jarayoni rо‘y berishini kо‘rsatib bergandan sо‘ng bakteriya hujayralarining “qо‘shilishi” genetik belgilangan va bu genetik informatsiya ota tipidagi hujayradan ona tipidagi hujayraga yoki retsipiyent hujayraga о‘tishi aniqlangan. Konyugatsiya paytida hujayralarning donorlik qilishi (yoki F -hosildorlik omili) boshqa istalgan genetik belgiga nisbatan kam uchraydi. G‘-omil donor hujayraning istalgan ma’lum genidan mustaqil ravishda uzatila oladi. Lederberg ushbu G‘-omil yuqori organizmlar sitoplazmasida uchraydigan xromosomadan tashqari genetik elementga о‘xshashligini ta’kidlaydi. 1952 yilda xromosomadan alohida joylashgan genetik sistemalarni umumiy nom – plazmidalar deb atash qabul qilingan.
Plazmidalar bakteriyalarning deyarli barcha turlarida uchraydi. Plazmidali shtamm plazmidasiz variantlarni tiklaydi. Bunday holatlarda plazmida butunlay yо‘qoladi va hujayra uni regeneratsiya qila olmaydi. Buni faqatgina boshqa bakteriyaning hujayrasidan olish mumkin.
Plazmidalar DNKning halqasimon molekulalari bо‘lib, bakteriya hujayralari genomini 1-3 %ini tashkil qiladi. Irsiy apparatning shu kam qismining о‘zi, odatda bakterial xromosoma kodlamaydigan muhim genetik belgilarni kodlaydi. Masalan, ular bakteriya hujayralarini konyugatsiyalash uchun kerakli informatsiyani saqlaydi. Ular hujayraning ozuqa manbai sifatida kо‘plab murakkab birikmalarni sarflashi uchun yordam beradi, hamda turli toksik agentlarga nisbatan, ayniqsa antibiotiklarga, chidamliligini ta’minlaydi. Masalan, stafilokokk bakteriyasining plazmidalari penitsillinga, simobni bakteriyani о‘ldirish uchun yetarli bо‘lgan miqdoriga va bir qator og‘ir metallarga chidamli genlarni tashiydi. E.colining R-plazmidalari tarkibida ham og‘ir metallarga chidamli genlar topilganlar. Bacillus thuringiensis hujayralarida, kolorado qо‘ng‘izi va boshqa xashoratlarga nisbatan zaxarli bо‘lgan insektitsid sintezini boshqaradi. Plazmidalar yordamida bakteriya hujayralariga begona genlarni kiritish, 1975 yildan boshlab ularning strukturasi va replikatsiya harakterini aniqlash uchun turtki bо‘ldi.
Hujayrada plazmidalar soni 1 va 100 ortiq bо‘lishi mumkin, plazmida qanchalik katta bо‘lsa, uning hujayradagi nusxasi shunchalik kam bо‘ladi.

Odatda plazmidaning replikatsiyasi xromosoma replikatsiyasiga bog‘liq bо‘lmaydi.
Bakteriya hujayralarining konyugatsiyalanishi vaqtida xromosomadagi genlari bilan almashina olmaydigan ikki bakteriyalararo plazmidalar almashinishi mumkin. Bunday almashinuv о‘sish va konkurensiya davomida plazmidadagi genlarning о‘zaro almashinuviga olib keladi. Natijada retsipiyent hujayralar donor hujayralar hisobiga tirik qoladi.
Vektor sifatida bakteriofagdan foydalanib genni kiritish metodida gen virus genomiga joylashtiriladi va u bakteriya hujayrasida virus genomini kо‘payishi davomida, gen virusi bilan birga replikatsiyalanadi.