P. Mirxamidova, A. H. Vaxobov, Q. Davranov, G. S. Tursunboeva


X-BOB. BIOTEXNOLOGIYa ASOSLARI



Yüklə 4,34 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə70/97
tarix16.10.2023
ölçüsü4,34 Mb.
#156197
1   ...   66   67   68   69   70   71   72   73   ...   97
239a9e70dfdbf0777729500a9d9c759c MIKROBIOLOGIYa VA BIOTEXNOLOGIYa ASOSLARI

X-BOB. BIOTEXNOLOGIYa ASOSLARI 
 
10.1. Biotexnoloiyaning hozirgi biologiya fanidagi o‘rni va ahamiyati 
Ma’lumki, biologiyaga boshqa tabiiy fanlar - fizika, ximiya, matematika 
kabi fanlarning yutuqlarini tatbiq qilinishi, zamonaviy biologiya fanining 
rivojlanishiga olib keldi. XX asrning ikkinchi yarmida bioximiya, molekulyar 
genetika va molekulyar biologiya sohalarida erishilgan fundamental yutuqlar, 
hujayra faoliyatini boshqarishni turli mexanizmlarini ochilishiga sabab bo‘ldi. 
Biologiya sohasida yaratilgan olamshumul yangiliklar va ishlanmalar zamonaviy 
biotexnologiyani rivojlanishiga turtki bo‘ldi va ular quyidagilardir: 
• Biologik sistemalardagi irsiy axborotni saqlanishi va avloddan-avlodga 
uzatilishida nuklein kislotalar rolini isbotlanishi; 
• Barcha tirik organizmlar uchun universal hisoblangan genetik kod 
tuzilishini aniqlanishi; 
• Organizmlarning bir avlodini hayoti jarayonida genlar faoliyatini 
boshqarish mexanizmlarini ochib berilishi; 
• Mikroorganizmlar, o‘simlik va hayvon hujayralari kulturasini olishning 
ma’lum bo‘lgan texnologiyalarini mukammallashtirilishi va yangi texnologiyalarni 
yaratilishi; 
Genetik va hujayra injeneriyasi metodlarini rivojlanishi va ular yordamida 
sanoat miqyosida ishlatiladigan organizmlarning yuqori mahsuldor shakllarini 
yaratilishi. 
“Biotexnologiya” atamasini 1917 yilda venger injeneri Karl Ereki kiritgan. 
U, bu atamani ozuqa sifatida shakar lavlagidan foydalanib, cho‘chqalarni boqish va 
ulardan qo‘shimcha maxsulot olish jarayoniga nisbatan ishlatgan. 
Karl Erekining fikricha, biotexnologiya - bu, “tirik organizmlar yordamida 
xom ashyo maxsulotlaridan u yoki bu maxsulot tayyorlashda bajariladigan barcha 
turdagi ishlardir”. 
Ammo, bu fikr qanchalik aniq bo‘lishiga qaramasdan, keng tarqalmadi. 
Uzoq vaqt davomida “biotexnologiya” atamasi, bir-biridan anchagina 
uzokda turadigan ikki yo‘nalishga nisbatan ishlatib kelindi. Bu yo‘nalishlarni biri-
ishlab-chiqarish darajasidagi fermentatsiya jarayoni bo‘lsa, ikkinchisi, hozirgi 
vaqtda ergonomika (inson bilan faoliyat ko‘rsatib turgan tizimning boshqa 
elementlari orasidagi o‘zaro munosabatlarni o‘rganadigan fan tarmog‘i) deb 
yuritiladigan soha bo‘lgan. 
1961 yil Shvedsiyalik mikrobiolog Karl Gyoren Xeden (“Journal of 
Microbiological and Biochemical Engineering and Technology”) 
“Mikrobiologik va kimyoviy muxandislik va texnologiyalar” deb atalgan 
jurnali “Biotexnologiya va bioinjeneriya” (“Biotechnology and Bioengineering”) 
deb atash kerakligini asoslab bergandan keyin, hamma tortishuvlar o‘z o‘rnini 
topgandek bo‘ldi. Chunki, bu jurnal amaliy mikrobiologiya va sanoat 
fermentatsiyasi sohalarida bajarilgan tadqiqotlarni natijalarini chop qilishga 
mo‘ljallangan edi. 


 145 
Shu davrdan boshlab, biotexnologiya atamasi – “tirik organizmlar, biologik 
tizimlar va jarayonlar ishtirokida (yordamida), maxsulotlarni sanoat mikyosida 
ishlab chikarish” jarayonlariga nisbatan ishlatiladigan bo‘ldi. 
“Biotexnologiya” - mikrobiologiya, bioxiiya, molekulyar biologiya va 
kimyoviy injenerlik fanlarining yutuqlariga tayanadi. 
Sanoat miqyosidagi biotexnologik jarayonlar, odatda 3 asosiy bosqichdan 
iborat: 
1-bosqich 
2-bosqich 
3-bosqich 
1 - Boshlang‘ich (dastlabki) ishlov berish bosqichida, xom ashyodan ozuqa 
modda sifatida foydalanish maqsadida, ularda mikroorganizlarni o‘stirish va 
ko‘paytirish mumkin bo‘lgan xolatgacha ishlov beriladi. 
Fermentatsiya va biotransformatsiya bosqichi eng murakkab bosqich bo‘lib, 
u katta bioreaktorlarda (fermentyorlarda), tanlangan produtsent mikroorganizmni 
ekib ko‘paytirish va ulardan kerakli metabolit, masalan antibiotik, aminokislota, 
ferment, organik kislota, gormon va x.k. ajratishni o‘z ichiga oladi. 
Oxirgi, ishlov berish bosqichida tanlangan maxsmulotni, u sintez bo‘lgan va 
to‘plangan (lokalizatsiya bo‘lgan) joyiga qarab, yoki xujayra ichidan yoki xujayra 
tashqarisidan (kultural suyukligidan) ajratib olinadi. 
Biotexnologik tadqiqotlarni maqsadi, yuqorida keltirilgan har bir bosqichni 
samaradorligini oshirish va inson faoliyati uchun kerakli bo‘lgan maxsulotlarni 
sintez qilaoladigan (antibiotiklar, vitaminlar, aminokislotalar, fermentlar va x.k.) 
mikroorganizmlarni tanlab topish (skrining) yoki yaratish (gen yoki xujayra 
injenerligi, mutagenez, seleksiya usullari yordamida), tanlangan mikroorganizm 
(produtsent)ni o‘sishi, rivojlanishi va kerakli maxsulot sintez qilishi uchun zarur 
bo‘lgan sharoitlarni tanlash va sintez bo‘lgan moddani ajratib olishni iqtisodiy 
asoslangan usullarini yaratishdan iborat. 
O‘tgan asrni 60-70 yillarigacha bunday tadqiqotlar, ko‘proq dastlabki ishlov 
berish bosqichi doirasida olib borilgan. 
Хом ашиё 
Бошланғич ишлов бериш 
Ферментация ва биотрансформация 
Охирги ишлов бериш 
Маҳсулот 


 146 
Keyinroq, fermentatsiya va biotransformatsiya jarayonlarida ishlatiladigan 
bioreaktorlarni 
(ularni 
fermentyorlar 
deb 
ham 
yuritiladi) 
tuzulishini 
mukammallashtirish, ularni hajmini kattalashtirish ustida ilmiy va amaliy 
tadqiqotlar olib borilgan. Shu yo‘l bilan biotexnologik jarayonlarni samaradorligini 
oshishiga erishilgan. 
Darhaqiqat, biotexnologik jarayonlarni optimallashtirini jarayoni eng 
murakkab jarayon hisoblanadi. 
Optimallashtirish orqali mikroorganizmni maxsuldorligini oshishiga 
erishilgan. Samaradorlikni oshirishni yana bir yo‘li, tabiiy produtsentlarni genetik 
konstruksiyasini o‘zgartirish usulidir. Bu maqsadda, ultrabinofsho nurlari va turli 
xil kimyoviy mutagen preparatlarni ta’siridan foydalaniladi. Bunday sharoitda 
mahsulotni mikdorini oshirish darajasi, biologik omillar bilan chegaralab qo‘yilgan 
bo‘ladi. Masalan, agarda mutant shtamm u yoki bu moddani juda ko‘p miqdorda 
sintez qiladigan bo‘lsa, u boshqa metabolik jarayonga salbiy ta’sir ko‘rsatishi 
mumkin, oqibatda bunday mikroorganizmlarni katta hajmli bioreaktorlarda 
ko‘payishi sekinlashadi va vaqt birligida biomassa to‘planishi kamayadi. 
Shuning bilan bir katorda, “indutsirlangan mutagenez va seleksiya” deb 
nomlangan, o‘z davrida keng ishlatilib, ananaga aylangan strategiya, yuqori 
faollikga ega bo‘lgan produtsentlar yaratishda katta yordam bergan. Masalan, mana 
shu yo‘l bilan antibiotiklar sintez qiladigan shtammlar yaratilgan. 
Mikroorganizmlarni genetik mukammalashtirish quyidagi bosqichlardan 
iborat: skrining (tanlash) → baholash. Bu jarayonlar serxarajat bo‘lib, uzok vaqt 
talab qiladi. 
Bundan tashqari ushbu usul faqatgina (produtsent-mikroorganizmida bor 
bo‘lgan belgilarni (xossa va xususiyatlarni) mukammallashtirish imkonini beradi 
xolos. Mikroorganizmga yangi xususiyat beraolmaydi. Shunga qaramasdan o‘tgan 
asrning 70-yillarida shu usul bilan ko‘plab fiziologik faol maoddalarni ishlab 
chiqarish samaradorligi oshirilgan. 
Biotexnologiyaning yangi rivojlanish davri - DNK texnologiyasi 
yaratilgandan keyin boshlandi. Shundan keyin biotransformatsiya bosqichini 
to‘g‘riroq yo‘ldan olib borishga va yuqori darajada maxsuldor bo‘lgan shtammlarni 
skrining (tanlash) orqali emas, balki to‘g‘ridan-to‘g‘ri yaratish imkoniyati paydo 
bo‘ldi. Mikroorganizmlardan va eukariot organizmlarning xujayralaridan insulin, 
interferon, o‘stirish gormonlari, virusli antigenlar va boshqa ko‘plab oqsil tabiatli 
moddalarni ishlab-chiqarda oladigan “fabrikalar” sifatida foydalanadigan bo‘ldi. 
Aynan biotexnologiyaning eng zamonaviy yutuqlari tufayli o‘simlik xujayralari va 
hayvon to‘qimalari tabiiy bioreaktorlarga aylandilar. Endilikda tabiiy o‘simlik va 
hayvonlarda kam uchraydigan yoki butunlay bo‘lmagan genlarni maxsulotlari 
sintez bo‘ladigan darajaga ko‘tarildi. Bulardan tashqari yangi biotexnologiya turli 
xil kasalliklarni diagnostikasi va davolanish sharoitlarini ham tubdan o‘zgartirib 
yubordi. 
Biotexnologiya va rekombinant DNK texnologiyasi fanlarining chegarasida, 
ilmu-fanning raqobatbardosh, dinamik o‘zgaruvchan sohasi -molekulyar 
biotexnologiya paydo bo‘ldi. 


 147 
TT Tun day qilib, biotexnologiya so‘zi grekcha so‘zlar yig‘indisi bo‘lib, 
“BIOS” - hayot, “texne” - sanoat, texnika va “logos” - tushuncha, ta’limot 
ma’nolarini bildiradi. 
Biotexnologiyaning vazifalari: 
• Inson faoliyati uchun kerakli bo‘lgan mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun 
biologik ob’ektlar, sistema va jarayonlardan foydalanish; 
• Ishlab chikarishda tabiiy va geni o‘zgartirilgan mikroorganizmlardan, 
hujayra kulturalaridan va ularning alohida komponentlaridan foydalanishda 
biokimyoviy, mikrobiologik va injenerlik bilimlarining yutuqlaridan kompleks 
foydalanish; 
• Raqobatbardosh, iqtisodiy va funksional samarador, raqobatbardosh 
texnologiyalar yaratish. 
Bu vazifalarni to‘laqonli amalga oshirish uchun nimalar qilish kerak? 
Birinchidan - xujayrada modda almashinuv jarayonini boshqarish orqali, 
kerakli maxsulotni to‘planishiga erishish. 
Ikkinchidan - xujayra ichida mo‘rakkab, samarali, har xil tashki omillarga 
chidamli makromolekulalar sintez bo‘lishini boshqarish. 
Uchinchidan - yangi natijalarga erishish uchun DNK-biotexnologiyasi va 
xujayra injeneriyasi uslublarini yanada chuqurlashtirish va mukammallash tirish. 
To‘rtinchidan - chiqindisiz toza biotexnologik jarayonlar yaratish. 
Beshinchidan - biotexnologiya jarayonlarida ishlatiladigan jixozlarni 
zamonaviylashtirish va bu jarayonlarni texnik-iqtisodiy ko‘rsatishlarini yaxshilash. 
Biotexnologiyaning yo‘nalishlari: 
• Sog‘liqni saqlash sohasida, turli kasalliklarni davolash, ularni diagnostikasi 
va profilaktikasi uchun yangi biologik faol moddalar va dorivor preparatlar 
yaratish; 
• Qishloq ho‘jaligi sohasida, o‘simliklarni har xil kasal qo‘zg‘atuvchilar va 
zararkundalardan himoyalash uchun biologik vositalar, bakterial o‘g‘itlar, o‘simlik 
va hayvonlarning o‘sishini boshqaruvchi biopreparatlar, noqulay atrof-muhit 
omillariga chidamli bo‘lgan o‘simliklarni serhosil navlarini hamda foydali 
xususiyatga ega bo‘lgan hayvonlarni maxsuldor zotlarini (transgen hayvonlar). 
Ular uchun qimmatli bo‘lgan veterinariya preparatlari, diagnostikumlar va ozuqa 
qo‘shilmalarini (ozuqaviy oqsil, aminokislotalar, vitaminlar, ozuqalarni hazm 
qilishga yordam beruvchi fermentlar va b.) va boshqa biopreparatlar tayyorlash 
texnologiyalarini yaratish. 
• Oziq-ovqat, kimyo va mikrobiologiya sanoatlari uchun qimmatli bo‘lgan 
mahsulotlar va ularni 
ishlab-chiqarish 
uchun 
yangi, 
raqobatbardosh—
texnologiyalar yaratish; 
• Ekologiya sohasida, turli xil chiqindilardan samarali foydalanish orqali 
ekologik toza, chiqindilarsiz, raqobatbardosh, energiya tejamkor texnologiyalar 
yaratish va ularni xayotga tadbiq etish; noan’anaviy energiya manba’lari: biogaz, 
bioetanol, biodizel va b. yaratish texnologiyalarini ishlab-chiqish va x.k. 
Demak, biotexnologiya - ilmiy - texnikaviy progressning predmetlararo 
sohasi bo‘lib, u biologiya, kimyoviy va texnik bilimlar to‘qnashuvida vujudga 


 148 
kelgan va u yangi biotexnologik jarayonlarni yaratishga qaratilgandir. Bu 
jarayonlaor aksariyat hollarda past temperaturada amalga oshadi, kam mikdorda 
energiya sarflaydi va boshlangich xomashyo sifatida arzon substratlardan, hatto 
turli xil chiqindilardan ham foydalandi. 
Hozirgi zamon biotexnologiyasining asosiy yo‘nalishlarini quyidagicha 
izohlash mumkin: 
Shuni ham ta’kidlash lozimki, bu chizma biotexnologiyaning hozirgi 
xolatini ifodalaydi xolos, kelajakda esa, qator yangi tarmoqlar, yo‘nalishlar 
shakllanishi muqarrar. Chunki, biotexnologiya har xil fan sohalarining 
yutuqlaridan foydalanadi va ular asosida xilma-xil tijorat maxsulotlari yaratadi. (2-
chizma). 
Биотехнология 
Саноат 
биотехнологияси 
Иммунобио-
технология 
Техник 
биоэнергетика 
Экобио-
технология 
Нанобио-
технология 
Ферментёр 
инженерлиги 
Ген 
инженерлиги 
Хужайра 
инженерлиги 
Биоэлектроника 
Биомембрана 
технологияси 


 149 
2-chizma: Biotexnologiya va zamonaviy fanlarni o‘zaro aloqalari. 
Biotexnologiya azaldan ma’lum bo‘lgan insonlar ishlatib kelayotgan 
an’anaviy jarayonlar, ya’ni pivo tayyorlash, pishloq ishlab chiqarish, sharq 
shirinliklarini tayyorlash, hamda chiqindilarni qayta ishlash kabi jarayonlarni o‘z 
ichiga oladi va bu jarayonlarning barchasida biologik ob’ektlar qatnashadi.
Bugungi biotexnologiyada yangi ishlanmalarni yaratish, rivojlantirish va 
jarayonlardan optimal foydalanish maqsadida kimyo, mikrobiologiya, biokimyo, 
molekulyar biologiya, kimyoviy texnologiya va kompyuter texnikasi metodlaridan 
keng foydalaniladi. (2-chizma).
Yuqorida keltirib o‘tilganidek, o‘tgan asrning 70-yillaridan boshlab eng 
yangi biotexnologiya, ya’ni molekulyar biotexnologiya shakllana boshladi. Bu 
fanning bir qimi sanoat mikrobiologiyasi va kimyo injenerlik sohalarining 
yutuqlariga asoslangan bo‘lsa, uning molekulyar qismi – mikroorganizmlarni 
molekulyar 
genetikasi, 
molekulyar 
biologiyasi 
va 
nuklein 
kislotalarni 
enzimologiyasi kabi fan tarmoqlarining yutuqlariga asoslangan. 
Biotexnologiyaning rivojlanish tarixi quyidagi jadvalda keltirilgan. 
11-jadval 
Molekulyar biotexnologiyaning rivojlanish tarixi 
Sana 
Voqealar 
1917 
Karl Ereki “biotexnologiya” atamasini kiritgan 
1943 
Sanoat miqyosida penitsillin ishlab chiqarilgan 
1944 
Everi, Mak Leod va Mak Kartilar genetik material DNKdan 
tuzilganligini ko‘rsatib berishgan 
1953 
Uotson va Krik DNK molekulasining tuzilishini aniqlashgan 
1961 
“Biotexnologiya va bioinjeneriya” jurnali ta’sis etilgan 


 150 
1961-
1966 
Genetik kod o‘qib chiqilgan. 
1970 
Birinchi restriksion endonukleaza ajratib olingan 
1972 
To‘liq hajmli tRNK geni sintez qilingan 
1973 
Rekombinant DNK texnologiyasiga asos solingan 
1975 
Monoklonal antitela olingan 
1976 
Rekombinant DNKni olish bo‘yicha yo‘riqnoma ishlangan 
1976 
DNKning nukleotid ketma-ketligini aniqlash metodi ishlab 
chiqilgan 
1978 
E.coli
yordamida inson insulini ishlab chiqilgan 
1982 
Rekombinant DNK texnologiyasi bo‘yicha olingan 1 
vaksinani hayvonlarda qo‘llashga ruxsat berilgan 
1983 
Gibrid 
Ti–plazmidadan 
foydalanib, 
o‘simliklar 
transformatsiyalangan
1988 
Polimerazaning zanjir reaksiyasi metodi yaratilgan 
1990 
Insonning somatik hujayrasidan foydalanib, gen terapiyasini 
sinash rejasi tasdiqlangan. 
1990 
“Inson genomi” loyihasi bo‘yicha ishlar boshlangan. 
1994-
1995 
Inson xromosomasining genetik va fizik haritasi chop 
etilgan. 
1996 
1-Rekombinant oqsil (eritropoetin) katta miqdorda ishlab 
chiqargan va sotilgan. 
1996 
Saccharomyces cerevisiae ni barcha xromosomalarni 
nukleotid ketma-ketligi aniqlagan. 
1997 
Somatik hujayradan sut emizuvchi hayvon klonlashtirilgan 
2003 
Inson genomi to‘liq o‘qib chiqilgan 
2003 yil aprelda xalqaro konsorsium (genomni sekvenlash markazi
Vashington Universiteti va Kembridjdagi Senger markazi) AQSh, Buyuk 
Britaniya, Germaniya, Fransiya, Yaponiya va Xitoylik olimlar, o‘zlarini 10 yil 
davom etgan tadqiqotlari natijasini – Inson genomini to‘liq o‘qib chiqqanliklarini 
chop etishgan. Bu tadqiqotni bahosi 3 mlrd dollarga teng bo‘lib, uning natijasida 
inson genomi 30 ming gendan va 3 mlrd nukleotid asoslardan tuzilgan ekanligi 
isbotlandi. Bundan tashqari bir qator samarali texnologiyalar va genomni xaritasini 
tuzuvchi uskuna va jixozlar yaratildi. 
O‘zbekistonda biotexnologiyani fan sifatida ikki yo‘nalishini ko‘rish 
mumkin: 
Hozirgi zamon biotexnologiyasi. 
Klassik biotexnologiya. 

Yüklə 4,34 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   66   67   68   69   70   71   72   73   ...   97




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin