Biotexnologiya asoslari

6-chizma. Gen muxandisligi manipulyasiyalari mexanizmi 
 
 
Transpozonlar xromosomada o’z o’rnini o’zgartirganda irsiyat ham o’zgaradi. Odatda 
yashash muhiti keskin o’zgarganda transpozonlarning ko’chib yurishi ortadi. SHu sababdan 
ko’chib yuruvchi genetik elementlar ishtirokida gen muxandisligiga asoslangan ko’pgina 
biotexnologik jarayonlar yaratilgan.
 

---

Gen muxandisligida qo’llaniladigan plazmid va fag vektorlar, restriktazalar 
 
Bakteriya va tuban eukariot organizmlar hujayralarida asosiy xromosomadan tashqari, 
kichik o’lchamga ega bo’lgan xalqasimon yoki chiziqsimon strukturaga ega bo’lgan qo’shimcha 
xromasomalar mavjuddir bu mini-xromosomalar plazmidlar deb ataladi. Plazmid DNKasi ko’pi 
bilan 3-10 tagacha genlarni o’zida saqlaydi. Bu genlar, asosan antibiotik yoki zaharli toksinlarni 
parchalovchi fermentlarni sinteziga javobgardir. SHu tufayli plazmidlar bakteriya, achitqi va 
zamburug’larning antibiotik va zaharli toksinlarga chidamliligini ta’minlaydi.
Plazmidning antibiotik parchalovchi genlari bir plazmiddan ikkinchisiga transpozonlar bilan 
birikkan holatda ham ko’chib o’ta oladi. Bu molekulyar jarayon kasal chaqiruvchi 
mikroblarning antibiotiklarga chidamliligini nixoyatda oshiradi. Plazmidalar o’z xususiyatiga 
ko’ra ikkiga bo’linadi. 
Birinchisi transpozon yoki bakteriofag irsiy molekulasi kabi hujayra asosiy 
xromosomasining maxsus DNK izchilligini kesib, rekombinasiya bo’la oladigan plazmidlar. 
Bunday rekombinasiyalanuvchi plazmidlar transmissibl, ya’ni nasldan-naslga o’tuvchi 
plazmidlar deb ataladi. 
Transmissibl plazmid asosiy xromosomaga birikkandan keyin o’z mustaqilligini yo’qotadi. 
Asosiy xromosomadan mustaqil ravishda o’z-o’zini replikasiya qila olmaydi. Ayni paytda 
bunday plazmidlarda joylashagan genlar asosiy xromosomada o’z faoliyatini bajaradi. Hujayra 
bo’linganda rekombinasiyalanuvchi plazmid genlari asosiy xromosoma genlari birikkan holda 
nasldan-naslga beriladi. Ikkinchi toifa plazmidlar avtonom holda replikasiyalanuvchi plazmidlar 
deb ataladi. Bunday plazmidlar asosiy xromosamaga birika olmaydi, asosiy xromosomalardan 
mustaqil ravishda o’z-o’zini replikasiya yo’li bilan o’nlab va hatto yuzlab marta ko’paytira oladi.
Avtonom plazmidlar bakteriya yoki zamburug’ bo’linganda qiz hujayralar orasida tasodifiy 
ravishda taqsimlanadi. SHu bilan birga avtonom plazmid bir hujayradan ikkinchisiga hujayra 
qobig’i va membranasining teshiklaridan o’ta oladi.
Tabiatda biror mikroorganizm hujayrasiga tashqaridan yot genetik material kirsa, u darhol 
hujayra nukleaza fermentlari orqali parchalab tashlanadi.
DNK molekulasini mayda bo’laklarga bo’luvchi fermentlar kesuvchi endonukleazalar yoki 
restriktazalar deb ataladi. Har bir restriktaza to’rt yoki ko’proq maxsus nukleotid juftlarni tanib 
olib bog’lanadi va DNK molekulasini kesadi. Ayrim restriktazalar DNK qo’sh zanjirini qaychi 
singari shartta ikki bo’lakka bo’ladi. Bunday restriktazalarga Alu I, Dra I, Hae III, Hpa I, EcoR 
V, Hinc II, Pvu II, Rsa I, Sca I, Sma I va boshqalarini misol qilib keltirish mumkin (5-jadval). 
SHu bilan birga qo’sh zanjir DNK molekulasini "yopishqoq" uchlar hosil qilib kesuvchi 
restriktazalar ham mavjud (Aat II, Acc III, Apa I, Bam HI, EcoRI, Hind III va boshqalar). Bu 
restriktazalar funksiyasi jihatdan transpozazaga o’xshashligi ko’rinib turibdi. SHuning uchun 
ham bu restriktazalar hosil qilgan "yopishqoq" uchlardan foydalanib, har xil DNK bo’laklarini 
bir - biriga bog’lash osonlashadi. Ana shu xususiyati tufayli bu xil restriktazalar gen 
muxandisligida keng qo’llaniladi. Hozirgi kungacha 500 dan ortiq xilma xil restriktazalar toza 
holda ajratib olingan va o’rganilgan.
Odatda mikroorganizm irsiy moddasining xromosomasi bir nechta million nukleotid juftlari 
izchilligidan iborat. O’simlik yoki hayvon genomi bir necha yuz milliondan to 1 milliardgacha 
nukleotid juftlari izchilligidan tuzilgan. Bunday buyuk molekulani yuqorida qayd qilingan
xilma - xil restriksion endonukleazalardan foydalanib ko’plab bo’laklarga bo’lish mumkin. 
Endonukleaza ishtirokida parchalangan DNK bo’laklari elektroforez moslamasida maxsus
molekulyar "elak" teshiklaridan yuqori kuchlanishli elektr maydoni ta’sirida molekulaning 
zaryadi va o’lchamiga binoan ajratiladi. DNK bo’lagi maxsus bo’yoq bilan bo’yash natijasida 
ultrabinafsha nurlari yordamida oddiy ko’z bilan ko’riladi. 
5-jadval.