Gen muhandisligida qo‘llaniladigan fermentlar

Mavzular

Fermentlar guruhlari

Gen muhandisligida DNK molekulasini spetsifik tarzda bo‘laklarga bo‘luvchi va har qanday DNK bo‘lagini bir-biriga uchma-uch biriktiruvchi enzimlar hamda DNK bo‘laklarini uzunligi bo‘yicha bir-biridan o‘ta aniqlik bilan ajrata oluvchi elektroforez usulidan foydalaniladi.

Gen muhandisligi qo‘llaniladigan fermentlar. Gen muhandisligi fermentlari DNK molekulalari bilan turli xil tajribalarni o‘tkazishga yordam berib, ularni tegishli joyidan qirqish, turli xil bo‘laklarini ulash, tabiatda mavjud bo‘lmagan yangi xildagi ketma-ketliklarni sintez qilishda qo‘llaniladi. Quyida gen muhandisligida foydalaniladigan asosiy fermentlarni ko‘rib chiqamiz. Barcha fermentlarni shartli ravishda quyidagi guruhlarga ajratish mumkin:

• DNKni bo‘laklarga bo‘luvchi;
• RNK matritsa asosida DNK bo‘laklarini sintezlovchi;
• DNK bo‘laklarini ulovchi;
• DNK bo‘laklari uchlari strukturasini o‘zgartirish imkonini beruvchi fermentlar.

Polimerazalar va revertazalar

Polimerazalar. Gen muhandisligi keng qo‘llaniladigan fermentlardan biri DNK polimeraza fermenti bo‘lib, bu ferment birinchi marta 1958-yilda Korenberg va uning hamkorlari tomonidan Esherichia coli (ichak tayoqchasi bakteriyasi)dan ajratib olingan DNK polimeraza komplementar nukleotidlarni biriktirish yo‘li bilan DNK zanjiri reduplikatsiya jarayonida ishtirok etadi.

DNK polimeraza gen muhandisligida yangi DNK molekulalarini sintezlashda qo‘llaniladi. Viruslarni o‘rganish jarayonida shu narsa ma’lum bo‘ldiki, ayrim viruslarning genomi bitta RNK zanjirdan iborat bo‘lib, hujayra ichida rivojlanayotganda o‘z genomini ikki zanjirli DNK ko‘rinishiga o‘tkazib, xo‘jayin hujayra genomiga kiritadi. RNK matritsa asosida komplementar DNK sintezlay oladigan virusning maxsus fermenti, ya’ni teskari transkriptaza yoki revertaza deb nomlanuvchi maxsus ferment ajratib olingan. Revertazalar matritsa RNKga komplementar DNK zanjirini sintezlay oladi. Revertazalar yordamida mRNKning DNK nusxalarini olish mumkin.

Ligazalar

Ligazalar. Rekombinatsiya jarayoni DNKni bo‘laklarga ajratish va ularni ulashdan iborat ekanligini ko‘rsatdi. Qo‘shni nukleotidlar orasidagi fosfodiefir bog‘larini tiklash orqali DNK bo‘laklarini bog‘lash vazifasini bajaruvchi ferment DNK ligaza deb ataladi. Ligaza yordamida DNKning har qanday bo‘lagining «yopishqoq uchli» yoki «to‘mtoq uchli» qismlari biriktiriladi. Bu eng ko‘p qo‘llaniladigan fermentlardan biridir.

Restriktazalar nima

Restriktazalar. Gen muhandisligida foydaliligi nuqtayi nazaridan maxsus endonukleazalar alohida guruhni tashkil etadi. Tabiatda biror mikroorganizm hujayrasiga tashqaridan yot genetik material kirsa, u darhol hujayra nukleaza fermentlari ishtirokida parchalab tashlanadi. Genlar ustida bevosita muolajalar o‘tkazish usullarining takomillashtirilishi restriksion endonukleazalar (restriktazalar)ning ochilishi bilan bog‘liqdir. Esherichia coli (E.coli)ning alohida shtammi DNKsi boshqa shtamm hujayrasiga kiritilganda, odatda, genetik faollik ko‘rsata olmaydi. Chunki u maxsus fermentlar–restriktazalar bilan tezda bo‘laklarga bo‘lib yuboriladi. Hozirgi vaqtda turli xil mikroorganizmlardan har xil restriktazalar ajratib olingan.

Restriktazalarning ishlashi

Restriktazalar endonukleazalarning DNKni muayyan maxsus ketma-ketliklari restriksiya saytlari (nuqtalari)ni tanib kesadigan, gidroliz qiladigan guruhi hisoblanadi. Yot DNKni parchalaydigan har qanday restriktaza fermenti DNKni o‘ziga mos 4–6 ta nukleotid ketma-ketligini tanib kesadi, natijada to‘mtoq yoki yopishqoq uchli bir nechta DNK bo‘laklari hosil bo‘ladi. Yopishqoq uchli DNK bo‘laklarining qo‘sh zanjiri bir necha nukleotidga siljigan holda bo‘laklarga ajraladi. Xuddi shunday bo‘laklar o‘zaro komplementar juftlar hosil qilib, birikish xususiyatiga ega. Olingan DNK bo‘lagini plazmida yoki bakteriya virusiga kiritish mumkin.

Restriktazalarni nomlashda ferment ajratib olingan bakteriya turining lotincha nomini bosh harflari va qo‘shimcha belgilaridan foydalaniladi. Chunki bir turdagi bakteriyalardan bir necha xil restriktazalar ajratib olingan bo‘lishi mumkin.

EcoRI, HpaI va elektroforez

Shu bilan birga qo‘sh zanjir DNK molekulasini «yopishqoq» uchlar hosil qilib kesuvchi restriktazalar (EcoRI), «to‘mtoq» uchlar hosil qilib kesuvchi restriktazalar (HpaI) ham mavjud. Restriktazalar hosil qilgan «yopishqoq» uchlardan foydalanib, har xil DNK bo‘laklarini bir-biriga bog‘lash soddalashadi. Ana shu xususiyati tufayli bu xil restriktazalar gen muhandisligida keng qo‘llaniladi.

Restriktaza fermentlarining ochilishi DNK molekulasini bo‘laklarga bo‘lib, elektroforez qurilmasida o‘ta aniqlik bilan bir-biridan ajratib olish imkonini berdi. Bu usulda ajratib olingan DNK bo‘laklaridan gen muhandisligida foydalaniladi.

• EcoRI – Esherichia coli bakteriyasi
• HpaI – Haemophilus parainfluenzae

Bilimingizni sinang