O‘simliklarning genetik muhandisligi - Педагогика - Рефераты

Информация о документе

Цена	2000UZS
Размер	49.8KB
Покупки	0
Дата загрузки	07 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Рефераты
Предмет	Педагогика

O‘simliklarning genetik muhandisligi

Купить

O‘SIMLIKLARNING GENETIK MUHANDISLIGI
Reja:
1. O‘simliklar gen muxandisligi.
2. Genni tanlash va uni klonlash
3. Genni kiritish va uning retsipient o‘simlik genomi d a gi ekspressi yasi
4. Transformant hujayralar regeneratsiyasi va transgen o‘simliklarni tanlash
O‘simliklar gen muxandisligi. Jinsiy gibridizatsiya va tanlashga asoslangan an’anaviy
seleksiya usullari o‘simliklarning yangi genotiplarini olish imkoniyatini beradi. Ular yirik hajmdagi
qishloq ho‘jalik ekinlarining gibrid va navlari, shuningdek, seleksiyaning nodir nusxalarini olishni
ta’minlaydi. YAngi navlarni olishda an’anaviy (klassik), seleksiya usullari bundan keyin ham asosiy
usullardan bo‘lib xizmat qiladi. Gen muhandisligi manipulyasiyalari qishloq ho‘jalik ekinlarining
patogenlarga chidamli yangi nav, shakl, liniya va gibridlarini olish va yangi navlarni joriy etish
muddatlarini qisqartirish kabi qator muhim muammolarni echish imkoniyatini beradi.
Rekombinant DNKlar texnologiyasi prokariot, shuningdek eukariot kelib chiqishga ega
genlarni ajratish, bu gen (yoki bir necha genlar) retsipient o‘simlik xromosomasiga ko‘chirib
o‘tkazish va uning ekspressiyasini ta’minlashga sharoit yaratadi. Bu texnologiyani qo‘llash izlanishni
birmuncha aniq maqsadli qiladi va genetik apparat bilan manipulyasiya qilish imkoniyatlarini
kengaytiradi.
O‘simliklarning bitta hujayrasidan yaxlit o‘simlik olish mumkinligi, ya’ni totipotentlik
xususiyati hayvonlar hujayralariga nisbatan ularning eng muhim afzalligi hisoblanadi. O‘simliklar
gen muhandisligidagi natijalar o‘simlik to‘qimalari kulturasi usullari, ayniqsa, turli xil o‘simliklarni
regeneratsiya qilish uslublarini ishlab chiqishga bog‘liq bo‘ladi.
Gen muhandisligi texnologiyasi transgen o‘simlik olishning quyidagi bosqichlarini o‘z
ichiga oladi: 1) genni tanlash va uni klonlash; 2) retsipient - o‘simlik genotipini tanlash; 3) genni
kiritish va uning retsipient – o‘simlik genomiga ekspressiyasi; 4) transformant hujayralar
regeneratsiyasi va transgen o‘simliklarni tanlash.
2. Genni tanlash va uni klonlash . Genni tanlash , o‘simlikka ho‘jalik ahamiyati qimmatli
ma’lum bir belgini o‘tkazish zaruriyatidan kelib chiqadi. Hozirgi vaqtda , asosan , o‘simliklar
transformatsiyasi uchun monogen belgilar, ya’ni , pestitsidlarga chidamlilik, yoki boshqa xil stress
omillarga chidamlilikni belgilovchi genlar keng qo‘llaniladi. Bu belgilarga javobgar genlar ning
ko‘pchiligi bakteriya g e nomlar i dan ajratib olingan. Keyingi vaqtlarda chidamlilik belgilariga
javobgar donor sifatida yovvoyi o‘simlik turlari genomlari tanlanmoqda. Turli xil tur, avlod va hatto
oilalarga mansub o‘simliklarning biologik jihatdan bir-biriga mos kelmasligi sababli b unday genlarni
retsipient o‘simliklar genomiga jinsiy gibridizatsiya usuli orqaligina kiriti sh mumkin emas. Hal
etilishi yanada murakkab muammo bir guruh sifat belgilari: urug‘ sifati, qurg‘oqchilik, yuqori va past
haroratga chidamlilik belgilarini ajratib olish hisoblanadi.
Retsipient o‘simlik genotipini tanlash . Retsipient sifatida ishlab chiqarish amaliyoti
talablariga hosildorligi, urug‘ - mevasi sifati, biotik va abiotik stresslarga chidamliligi bilan javob
bera oladigan, lekin faqat birgina salbiy belgi, masalan, zararkunanda hasharotga chidamsiz nav yoki
liniyalar tanlab olinadi. Bunday o‘simliklar genomiga hasharotlarni nobud qiluvchi prototoksin
oqsili ekspressiyasini ta’minlovchi v bt2 bakteriya genini kiritish tanlab olingan navda hosildorlikni
sezilarli oshishiga sabab bo‘ladi. SHuningdek, retsipient o‘simlik genotipini tanlashda
hujayralarning yaxlit (fertil) etuk o‘simlikka qadar regeneratsiya qilish xususiyati ham inobatga
olinadi, chunki bu belgi genotipga ham bir qadar bog‘liqdir.

3. Genni kiritish va uning retsipient o‘simlik genomi d a gi ekspressi yasi . O‘simliklar
genomiga begona genlarni ko‘chirib o‘tkazish muammosi begona genlarni ikki pallali va ba’zi bir
pallali o‘simliklar genomiga ko‘chirib o‘tkazish imkoni ni beruvchi tuproq agrobakteriyalari
Agrobacterium tumefaciens tarkibida gi Ti – plazmidlar i ning aniqlanishi bilan birmuncha engillashdi.
So‘nggi vaqtlarda o‘simlik hujayralari transformatsiyasi da bioballistik transformatsiya usuli ,
ayniqsa, bir pallali o‘simliklar uchun keng qo‘llanilmoqda. Begona genni retsipient o‘simlik
genomiga ekspressiyasini amalga oshirish va avlodlarda belgining nasldan – naslga tur g‘ un o‘tishini
ta’minlash muhim masala hisoblanadi . Kiritilgan gen ni ekspressiya bo‘lishi bir qator sabablar : genni
o‘simlik genomiga integratsiya bo‘lgan joyi , promotor qismining metillanish izchilligi, kiritilgan
genning xususiyatlari va h.k. larga bog‘liq.
4. Transformant h ujayralar regeneratsiyasi va transgen o‘simliklarni tanlash.
Transformant h ujayralardan etuk o‘simlikni regeneratsiya b o‘lishi h ujayralar totipotent ligi ga bog‘liq,
ammo bu har doim ham amalga oshavermaydi. Totipoten t lik belgisi ikki pallali o‘simliklar: tamaki,
kartoshka, lavlagi, soya, r a ps, beda, pomidor, sabzi, karam va ba’zi mevali daraxtlarda yaqqol
ifodalangan. Bir pallalilar, ayniqsa, boshoqdoshlarda bu belgi kuchsiz ifodalangan bo‘lib, ularda
hujayradan etuk o‘simlikni regeneratsiyasi jarayoni juda qiyinchiliklar bilan kechadi. Hozirgi vaqtda
g‘alla ekinlariga mansub ba’zi o‘simliklar makkajo‘xori, sholi, bug‘doy, suli kabilarni regeneratsiya
qilish usullari ishlab chiqilgan.
SHuni qayd etish lozimki, ko‘plab o‘simliklarni regeneratsiya qilish bo‘yicha yildan yilga
bir qator takomillashtirilgan usullar ishlab chiqilmoqda va rivojlantirilmoqda.
O‘SIMLIK HUJAYRALARI TRANSFORMATSIYASI USULLARI
Reja:
1. O‘simliklar xujayrasiga genlarni tansformatsiyalash
2. O‘simliklarga genlarni to‘g‘ridan - to‘g‘ri ko‘chirib o‘tkazish
3. DNK mikroin’eksiyasi
4. Elektroporatsiya
5. Liposomalarga joylashtirish
6. Bioballistik transformatsiyalar usuli
7. O‘simliklar transformatsiyasining dalillari
1 .O‘simliklar xujayrasiga genlarni tansformatsiyalash .Ikki pallali transgen o‘simliklar
olishda eng keng tarqalgan usullardan biri agrobakteriyalar bilan kokultivatsiya qilish usuli
hisoblanadi (2.9. - rasm). U o‘simlik eksplantlarini T-DNK hududiga begona gen joylashtirilgan
vektor konstruksiyaga ega agrobakteriyalar bilan transformatsiya qilishga asoslangan. Uning keng
tarqalganligining sababi, transformatsiyani amalga oshirishning birmuncha soddaligi transgen
o‘simliklarni ajratib olishda yuqori (o‘simlik turiga qarab, 10-60 %) samaradorligi bilan izohlanadi.
Dastlabki material uchun vektor (binar, koingegrativ yoki muayyan transformatsiya turi uchun
yaroqli boshqa biror) konstruksiyaga ega bo‘lgan agrobakteriya shtammi bo‘lishi lozim. Vektor
o‘simlik genomiga kiritilishi lozim bo‘lgan gen ketma-ketligiga ega bo‘lishi kerak. Genning kelib
chiqishi (prokariot yoki eukariot) transformatsiya uchun ahamiyatsizdir, lekin u o‘simlik hujayrasiga
ekspressiya bo‘la oladigan promotor nazorati ostida bo‘lishi lozim. Fuksional gendan tashqari ,
vektor, albatta, transformatsiyaning selektiv nishon belgisini saqlashi shart. Bunday nishon belgi
sifatida antibiotiklar: k anamitsin ( npt -geni), gigromitsin ( npt -geni) va yoki gerbitsidlar xlorsulforon
( ALS - geni), fosfinotritsin ( bar - geni) (BASTA) ga chidamlilik belgisini yuzaga chiqaradigan genlar
ishlatiladi. Bundan tashqari , retsipient – o‘simlik navlarini tanlab olish lozim. Transformatsiya uchun
eksplant sifatida steril o‘simlik barg plastinkalari olinadi. Biroq buning uchun yosh ildiz lar

(arabidopsis da ), gipokotil (pomidor da ), urug‘palla (pomidor, baqlajon da ) , bo‘g‘im oralig‘i
(kartoshka da ) h am ishlatilishi mumkin.
Eksplantlarni vektor konstruksiyali agrobakteriyalar saqlovchi suyuq muhitida inokulyasiya
qilinadi. Inokulyasiya qilish muddati h ar bir tur o‘simlik uchun alo h ida tanlab olinadi. Bunda
eksplantning jarohatlangan yuzasida hujayralarning zararlanishi boshlanib, kokultivatsiyadan so‘ng
24 – 48 soat o‘tg a ch, T -DNK bo‘lagini begona (tanlab olingan) gen bilan birga o‘simlik genomiga
joylashi shi sodir bo‘ladi. SHundan so‘ng, eksplantlarni antibiotiklar (karbenitsillin yoki sefot a ksi m)
saqlovchi oz i qa mu h itiga o‘tkaziladi, bu agrobakteriya h ujayralarning tanl ab nobud bo‘lishiga sabab
bo‘ladi. Bundan tashqari , oz i qa mu h itiga kerakli (to‘g‘ridan - to‘g‘ri regen e ratsiya yoki kallus h osil
bo‘lishi uchun) fitog o rmonlar va transformant hujayralarni selektiv tanlab olish uchun antibiotiklar ,
gerbitsid qo‘ shi ladi. Antibiotik yoki gerbitsidga chidamlilik genlari ning ekspressiyasi ni amalga
oshiruvchi ega transgen o‘simliklar selektiv agent qo‘shilgan mu h itda o‘sa olsa, transgen bo‘lmagan
o‘simliklar bunday mu h itda nobud bo‘ladi. 2-5 h aftadan so‘ng transformant eksplantlardan po ya lar
o‘sib chiqa boshlaydi, ularni ajratib olinadi yoki keyin gi qo‘shimcha molekulyar ta h lillar uchun
tuproqqa ko‘chirib o‘tkaziladi (2. 9 . a – rasm).
Protoplastlar shu yo‘sinda transformatsiya qili nadi, lekin bu usuldagi transformatsiya
protoplastlarning o‘zida regeneratsiya qilish qobiliyati sustligi uchun kam s amara beradi.
O‘simliklarga genlarni to‘g‘ridan - to‘g‘ri ko‘chirib o‘tkazish . O‘ simlik h ujayralariga
genlarni to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘chirib o‘tkazishda o‘simlik protoplastlarini ng transformatsiyasi keng
qo‘llaniladi. O‘simlik h ujayra devoriga fermentlar (sellyul a za, pektin a za) bilan ishlov berilganda
h ujayra devori emirilib, faqat protoplast qoladi. DNK ishtirokida p rotoplastlarni to‘g‘ridan - to‘g‘ri
transformatsiya lash usuli ishlab chiqilgan. Transformatsiyaning birmuncha yuqori samaradorligiga
(10 -2
) elektroporatsiya va polietilenlik o l qo‘shish usuli orqali erishish mumkin. Agrobakteriyalar
bilan transformatsiya qilishga nisbatan, to‘g‘ridan - to‘g‘ri ko‘chirib o‘tkazish usuli ning chastotasi
kam bo‘lsa - da, birmuncha afzalliklarga ega. Vektor maxsus biologik signallar va transformatsiya
funksiyalari (T -DNK hududi bilan chegaralangan va vir - hududi) ga ega bo‘lmasligi h am mumk i n.
Transformatsiya uchun deyarli h ar qanday begona gen tutuvchi DNK vektori qo‘llanilishi mumkin.
Bunda gibrid gen (faqat tegishli r e gulyator hududlar mavjud bulganida ) hujayra rekombinatsiyasi
mexanizmlaridan foydalanib, ayniqsa, protoplast yadrosiga to‘g‘ridan - to‘g‘ri in’eksiya qilishda
o‘simlik yadro DNK siga integratsiya bo‘ladi va ekspressiyalanadi .
H ozirgi va q tda 140 dan orti q o‘ simlik turlari vektor DNKsini protoplast h ujayralariga turli
usullar bilan k o‘ chirib o‘ tkazish orqali transformatsiya qilingan.
DNK mikroin’eksiyasi . Bir qator tajribalarning ko‘rsatishicha, o‘simlik hujayralari
transformatsiyasi uchun hayvon hujayralaridagi mikroin’eksiyalar singari mikroin’eksiyalari usulini
qo‘llash mumkin. Bunda in’eksiya uchun protoplastlar olishda ularni polilizinli shishalarga
yopishtirish usullari ishlab chiqilganligi qator texnik qiyinchiliklarni bartaraf etish imkoniyatini berdi
(2.10-rasm).
Vektor tipiga bog‘liq bo‘lmagan holda o‘simlik protoplastlari transformatsiyasi
samaradorligi 10-15 % dan oshmaydi, u ikki pallali o‘simliklar uchun ham bir pallalilar uchun ham
bir xilda muvofiq keladi.
Elektroporatsiya . Bu usul yuqori impulsli kuchlanishlarning biomembranalar
o‘tkazuvchanligini qaytar darajada oshirishga asoslangan. O‘simlik protoplastlari uchun
elektroporatsiya muolajalari juda samarali hisoblanadi. Usulning mohiyati quyidagicha: DNK-
vektorini saqlovchi yuqori konsentratsiyali eritmadagi o‘simlik protoplastlariga yuqori voltli impuls
(kuchlanish 200-350 V, impuls davomiyligi 54 ms) bilan ta’sir etiladi (2.11-rasm). Natijada DNK
molekulalari hujayra membranasidagi poralar (teshikchalar) orqali yutiladi. Eritma aralashtirilgandan

so‘ng protoplastlarni regeneratsiya bo‘lishi uchun etarli muhitga ekiladi. Ko‘chirib o‘tkazishning
samarasi elektr shokidan so‘ng 24-28 soat o‘tgach aniqlanadi.
Liposomalarga joylashtirish . O‘simlik protoplastlariga o‘tkaziladigan ekzogen genetik
materialni nuklein kislotalarni parchalaydigan nukleazalar ta’siridan himoya qilishda qo‘llaniladigan
usullardan biri liposamalarga joylashtirish usuli.
Liposomalar qobig‘i fosfolipidlardan tashkil topgan sferik shakllar hisoblanadi. Ularni
fosfolipidlarni suvli emulsiyalariga ultratovushlar bilan ishlov berish yoki qattiq chayqatish
natijasida olish mumkin. Liposomalar yordamida o‘simlik protoplastlariga tamaki mozaikasi virusi
RNK si, A.tumefaciens bakteriyasi Ti – plazmidasi DNK si, shuningdek, butun metafaza davri
xromosomalari kiritilgan. Liposomalar yordamida ko‘chirib o‘tkazish tizimlarning afzalliklari sifatida
ularning hujayralarga nisbatan zaharliligining kamligi, liposomalarni parchalash xususiyatiga ega
hujayralari bo‘lgan ko‘plab o‘simliklarda ishlatish mumkinligini ko‘rsatish mumkin. Hozirgi vaqtga
kelib, mazkur usul texnik jihatdan qiyinligi va transformatsiyalash faolligining nisbatan kam (0,5-1
%) ligi uchun tobora kam foydalanilmoqda.
Bioballistik transformatsiyalar usuli . Bioballistika usuli bugungi kunga kelib, bir
pallalilar uchun eng samarali usullardan hisoblanadi, shuningdek uni ikki pallali o‘simliklarda ham
muvaffiqiyat bilan qo‘llash mumkin. Transformatsiya uchun dastlabki material sifatida kulturalar
suspenziyasi, kallus to‘qimasi yoki bir pallalilarning etilmagan murtak o‘simtalari olinadi.
Mazkur usulning mohiyati shundan iboratki, diametri 0,6-1,2 mkm bo‘lgan volfram, oltin
yoki platina bo‘lakchalari transformatsiya uchun zarur gen konstruksiyalari saqlovchi DNK ustidan
purkaladi. DNK tutuvchi volfram, platina yoki oltin bo‘lakchalari sellofan qobiq bilan o‘ralib,
bioballistik zambarak ichiga joylashtiriladi. Kallus yoki hujayra suspenziyasi agarli oziqa muhiti
solingan Petri likopchasiga o‘tkaziladi va bioballistik zambarak ro‘parasiga 10-15 sm masofada
joylashtiriladi. Zambarakdagi bosim vakuum nasos bilan 1,0 atm gacha tushiriladi. Bosim
tushiriladigan vaqtda zambarakdan volfram yoki oltin bo‘lakchalari otilib chiqib, hujayra devorini
yorib o‘tadi va sitoplazmaga, hujayra yadrosiga o‘tadi.
Odatda bevosita markazda joylashgan hujayralar volfram va oltin bo‘lakchalarining ko‘plab
kelib urilishi va juda kuchli bosimi tufayli nobud bo‘ladi, ulardan 0,6-1 sm markazdan uzoqda esa
transformant hujayralar joylashadi. SHundan so‘ng hujayralarni davomli ekish va regeneratsiya
qilish uchun oziqa muhitlariga ko‘chirib o‘tkaziladi.
Bioballistik zambaraklar yordamida bir pallali makkajo‘xori, sholi, bug‘doy, arpa
o‘simliklari transformatsiya qilinib, turg‘un transgen o‘simliklar olingan. Bundan tashqari bioballistik
transformatsiya DNK ni embriogen changchiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘chirib o‘tkazish, transgen
digaploid o‘simliklar olish uchun qo‘llaniladi va u seleksiya ishlarida muhim bosqich hisoblanadi. Bu
usul bilan tamaki o‘simligining transformatsiyasi amalga oshirilib, gaploid o‘simliklar
regeneratsiyasidan so‘ng turg‘un transfor-mantlar olingan.
O‘simliklar transformatsiyasi ning dalillari. O‘simliklar transformatsiyasi vektorlari
tarkibiga funksional gendan tashqari selektiv nishon gen lar i kiradi. Bu gen odatda antibiotiklar
kanamitsin ( prtII -geni ) yoki gigromitsin ( prtII - gen i ) ga chidamlilik genlarini kodirlaydi, shuning
uchun transgen o‘simliklarni dastlabki tanlov ishlarini tegishli antibiotiklar saqlovchi oz i qa
mu h itlarida olib boriladi. Bunday mu h itda genomi tarkibida selektiv nishon geni bo‘lgan
o‘simliklargina regeneratsiya qila oladi. Biroq selektiv mu h itda o‘sa olish xususiyatining o‘zi
o‘simlikning transgen tabiatini isbotlovchi yagona dalil bo‘la olmaydi.
T-DNK ketma-ketliklari borligi ni to‘liq isbotlashda polimeraza zanjir reaksiyasi (PZR)
ta h lili va T-DNK bo‘lagi ni radioaktiv zond sifatida qo‘llash orqali transgen o‘simlik xromosoma
DNK sining blot – gibridizatsiyasiga asoslangan molekulyar ta h lili o‘tkaziladi. Bunday ta h lillarni

o‘tkazish juda qimmat tursa - da, olingan natijalar transformatsiya amalga oshganligi, T-DNK –
konstruksiyalarning qanchasi o‘simlik genomiga o‘rnasha olganligi to‘ g‘ risida ishonchli ma’lumot
olish imkonini beradi. Bundan tashqari , funksional gen ekspressiyasining qo‘shimcha ta h lilini
tegishli m RNK yoki oqsilni aniqlash usullari orqali amalga oshiriladi.
AGROBAKTERIYALAR ASOSIDA O‘SIMLIKLAR TRANSFORMATSIYASI
Reja:
1.Ti – plazmidalar asosida transformatsiya qilish uchun vektorlar
2.Kointegrativ vektorlar
3.Binar vektorlar Ri – plazmidasi asosida o‘simliklar transformatsiyasi
4.DNK saqlovchi viruslar asosidagi o‘simlik vektorlari
5.Ko‘chib yuruvchi genetik elementlar (transpozonlar) asosidagi vektorlar
Ti – plazmidalar asosida transformatsiya qilish uchun vektorlar . Transgen o‘simliklar olishdagi
asosiy muammolardan biri o‘simliklar xromosomasiga begona genlarni kiritish ya’ni, o‘simlik
hujayralari transformatsiyasi hisoblandi. Bu borada tuproq agrobakteriyalari Ti – plazmidalaridan
o‘simliklar transformatsiyasi tabiiy tizimida foydalanish imkoniyatining kashf etilishi muhim turtki
bo‘ldi.
Shish hosil qiluvchi kuchli induktorlardan biri Agrobacterium tumefaciens misolida shish
chaqiruvchi vosita Ti – plazmida deb nomlangan (ingliz tilidan Tumor inducing – shish chaqiruvchi)
maxsus plazmida bo‘lib, uning bir qismi o‘simlik hujayrasi xromosomasiga o‘rnashib olishi
aniqlangan (2.1- rasm).
Ti – plazmida uzunligi 200 m.n.j (ming nukleotid juft) dan iborat halqasimon DNK dan tashkil
topgan. U bakteriya hujayralarida avtonom replikatsiya bo‘la olish xususiyatiga ega. Ti –
plazmidalarni ular sintezlaydigan opinlar tipiga ko‘ra 4 ta guruhga bo‘lishi mumkin. Ko‘pincha
nopalin yoki oktopin aminokislotalarini kodirlaydigan Ti – plazmidalar uchraydi. Agrobakteriya
hujayrasi plazmidalarning faqat biri oktopin yoki nopalin kodirlaydigan tipini saqlashi mumkin.
Ti – plazmidaning nodir biologik xususiyatlari uni genlarni ko‘chirib o‘tkazishdagi ideal tabiiy
vektorga aylantiradi. Ti – plazmidasi ho‘jayinlarning keng spektriga ega, u T-DNK ni o‘simlik
xromosomasiga o‘tkazadi, u erda T-DNK replikatsiyasi amalga oshadi va uning genlari oqsil hosil
qilish bilan translyasiya bo‘ladi. T-DNK chegaralari uzunligi 25 nukleotid juftliklardan iborat
takrorlanuvchi to‘g‘ri ketma-ketliklardan iborat bo‘lib, bu ketma-ketliklar oralig‘iga ulangan har
qanday begona DNK bo‘lagi o‘simlik hujayrasiga o‘ta oladi. Biroq Ti – plazmidasi bilan ishlash
uning katta o‘lchamdaligi sababli qiyinchilik tug‘diradi, an’anaviy usullarni qo‘llab, genni
plazmidaga ulab bo‘lmaydi. SHuning uchun Ti – plazmida gen muhandisligi usullari yordamida
modifikatsiya qilinib, uning asosida o‘simliklar transformatsiyasi uchun vektorlar olingan (2.4 -
rasm).
Kointegrativ vektorlar . Begona DNK ni o‘simlik genomiga kiritilishni osonlashtiruvchi
usullardan biri kointegrativ vektorlardan foydalanish bo‘lib hisoblanadi. Bu yo‘nalishning mohiyati
quyidagicha. Begona genni o‘simlik genomiga ko‘chirib o‘tkazishdagi barcha jarayonlarni 2
bosqichga bo‘linadi: o‘simlik genomiga kiritilishi lozim genni klonlash va o‘simlik hujayrasi genomi
transformatsiyasini amalga oshirish. Bu ikkala bosqich turli xil vektorlar yordamida amalga
oshiriladi.
Kerakli genni klonlash uchun yordamchi (oraliq) vektor sifatida E. coli asosidagi
plazmidalardan foydalaniladi. Ularga T-DNK ning chegaralangan T-DNK ketma-ketliklari fragmenti
va selektiv (odatda, antibiotiklar kanamitsin, gigromitsin yoki gerbitsidga) chidamlilik belgisini

kodirlaydigan geni joylashtiriladi, bu esa kelgusida transgen o‘simliklarni tanlashni amalga oshirish
imkonini beradi. Bunday vektor kichik hajmga ega, undan T-DNK hududiga kerakli gen ketma –
ketligini ulab, klonlash maqsadida foydalaniladi.
Binar vektorlar . Begona DNK ni ko‘chirib o‘tkazishning boshqa xil birmuncha sodda, keng
qo‘llaniladigan uslublaridan biri binar vektorlardan foydalanish hisoblanadi. Ilgari qayd etilganidek,
agrobakteriyalar bilan o‘simlik hujayrasini zararlantirish va javobgar vir –hududi transformatsiyani
amalga oshirish uchun DNK ni ko‘chirib o‘tkazish va T-DNK rayonini chegaralovchi to‘g‘ri takroriy
ketma-ketliklar zarurdir. Bundan tashqari vir hududi va DNK ning chegaralovchi takroriy ketma-
ketliklari bitta plazmida tarkibida joylashgan bo‘lishi muhimdir. Binar vektorlar tizimi shunga
asoslanganki, o‘simliklar transformatsiyasi uchun foydalaniladigan agrobakteriya hujayrasida bir
vaqtning o‘zida ikkita plazmida joylashgan bo‘ladi. Ulardan biri T-DNK ning chegaralangan qismlar
ketma-ketliklariga ega bo‘lsa, ikkinchisi vir hududiga ega bo‘ladi. Ikkala plazmida ham mustaqil
replikatsiya bo‘la oladi, lekin alohida holda o‘simliklar transformatsiyasiga sabab bo‘la olmaydi.
Bunda T-DNK tutuvchi plazmida o‘z tarkibida E.coli plazmidasi fragmentlari (jumladan,
replikatsiyaning boshlang‘ich nuqtasini) tutadi, bu esa E. coli hujayralarida klonlash bo‘yicha barcha
manipulyasiyalarni amalga oshirish va barcha jarayonlar (soddalashtirish) ni osonlashtirish imkonini
beradi. Kointegrativ vektorga analogik holda kerakli (maqsadli) gen va selektiv marker geni T-DNK
hududiga ulanadi, shundan so‘ng bunday rekombinant plazmida vir -hududiga ega boshqa plazmida
saqlovchi agrobakteriyalar hujayrasiga kiritiladi.
Ri – plazmidasi asosida o‘simliklar transformatsiyasi . A. tumefaciensning Ti-
plazmidalaridan tashqari A. rhizogenes agrobakteriyasidan ajratib olingan Ri plazmidalar i (ing liz
tilidan Root inducing – ortiqcha ildiz h osil bo‘lishini indutsirlovchilar ) h am o‘simlik h ujayrasiga
transformatsiya bo‘lish xususiyatiga ega. Ri plazmidalar h am ildiz h osil bo‘lishini kuchaytirib, Ti –
plazmidalar kabi opinlar sinteziga sabab bo‘ladi. Biroq Ri plazmidalar Ti – plazmidalardan farqli
o‘laroq, onkogen emas, transformats iyadan s o‘ng o‘simlik h ujayralari sog‘lom , serh osildor
o‘simliklarni regen erats iya qilish xususiyatiga ega bo‘ladi. Hozirgi vaqtda Ri- plazmidalari asosida
ham o‘simliklar gen mu h andisligi uchun k o‘plab vektorlar olingan.
DNK saqlovchi viruslar asosidagi o‘simlik vektorlar i . Ko‘pchilik fitoviruslar genetik axborot
tashuvchi sifatida RNK tutadilar. O‘simliklarni zararlovchi viruslarning faqat 1-2 % igina DNK
saqlovchi bo‘ladi. Aynan ular rekombinant DNK olish texnologiyasida qo‘llash uchun juda qulay va
o‘simliklarga genlarni ko‘chirib o‘tkazuvchi vektorlar uchun asosiy vositalar hisoblanadi. Bu borada
kara m guldoshlar oilasiga mansub o‘simliklarni zararlaydigan gulkaramning C a MV (cauliflower
mosaic virus) mozaika virusi eng istiqbolli bo‘lib h isoblanadi. Bu virus qismlari diametri 50 nm
atrofida bo‘lib, 8000 j.n. uzunlikdagi h alqasimon DNK tutadi. C a MV genomining katta bo‘lmagan
h ajmi bilan xuddi bakteriya plazmidasi singari virus DNK si bilan in vitro sharoitida ishlash imkoni
mavjud va uni o‘simlik bargiga ishqalash orqali kiritish mumkin . Oz miqdordagi h ujayralarni
zararlantirish yaxlit o‘simlikni zararlanishiga olib keladi, chunki virus h ujayradan – h ujayraga o‘tib
tez tarqaladi. Bitta o‘simlikni zararlash uchun 1- 5 mkg DNK qo‘llanilganda, agrobakteriyalar bilan
zararlantirishga nisbatan bir muncha yuqori, deyarli 100 % ga etadigan samaradorlik ka erishiladi .
Ko‘chib yuruvchi genetik elementlar (transpozonlar) asosidagi vektorlar. Ac (Activator) –
1940 yillarning o‘rtalarida makkajo‘xori genomi maxsus uchastkalarida xromosomada uzilish va
genomning maxsus uchastkalarida ksinillik holatini chaqirish xususiyatiga ko‘ra, birinchi marta
genetik usullar yordamida Barbara Mak Klinton tomonidan identifikatsiya qilingan. As- elementi
genom bo‘ylab faol transpozitsiya bo‘lish xususiyatiga ega ko‘chib yuruvchi genetik elementlar
guruhiga kiritiladi.

Transpozonlarning bu oilasiga birlamchi strukturasi jihatidan As- elementiga qardosh bo‘lgan,
biroq ichki rayonlaridagi deletsiyalari tufayli genomga mustaqil joylasha olmaydigan Ds –
elementlari geterogen guruhi ham kiritiladi, bunda transpozitsiyalar ehtimoli faqat As – elementi
maxsus oqsili transpozoaza ishtirokida amalga oshadi.
Aniqlanishicha, As–elementi makkajo‘xori o‘simligidan tashqari boshqa xil o‘simliklar:
arabidopsis, sabzi, kartoshka, pomidor, sholi va h.k. genomlarida ham faol bo‘lishi mumkin ekan.
Arabidopsis o‘simligi genomida As–elementi transpozitsiyasi qonuniyatlarini tadqiq qilish bo‘yicha
tajriba natijalarining ko‘rsatishicha, As- ko‘chib yuruvchi elementi asosidagi konstruksiyalardan
nishonlangan transpozitsiyalar tizimi ni olishda foydalanish mumkin, shuningdek, qopqon (enhances
trap lines) nomli genlar liniyalari ni yaratish yangi genlar, jumladan to‘qimaga xos ekspressiya,
ya’ni, ma’lum bir to‘qimalarda transkripsiya va translyasiyaga uchraydigan genlar guruhini
identifikatsiya qilish imkonini beradi. SHunday qilib, muayyan to‘qimalarga xos bo‘lgan, masalan,
ildiz, murtak xaltasi va h.k. to‘qimalariga xos genlar va oqsillarni identifikatsiya qilish (va kelgusida
amaliyotda qo‘llash) mumkin. Bunday vektorlarda reporter genlarni qo‘llash transpozonli
konstruksiyalardagi integratsiyaning yangi saytlarni belgilash va insersiya joylarini aniqlash
imkonini beradi. Ular funksional genlarning ketma-ketligi atrofi yoki bevosita o‘ziga o‘tib olib,
uning keyingi klonlanishi va sekvens qilinishiga sharoit yaratadi, shuning uchun bunday tipdagi
plazmida- vektorlarni - gen tutgich (qopqon) deb ataladi.

O‘simliklarning genetik muhandisligi

Купить

Похожие документы
2001-yil sentabr voqealri va uning xalqaro munosabatlarga
1945-1990-yillarda Buyuk Britaniya
1918-1923 yillarda xalqaro munosabatlar, Versal Vashington siyetemasining tuzilishi
Ahmad al-farg‘oniy
Almashlab ekishni loyihalashtirish va joriy etish