Ўсимлик ген мухандислиги

Ўсимлик ген мухандислиги

Бактериал ҳужайраларда наслдан-наслга ўтадиган хромасомасиз элементларга плазмидалар дейилади. Плазмидалар халқасимон мураккаб ўралган ДНК малекуласи бўлиб узунлиги 2минг дан 600 минг НЖ дан иборат бўлади. Бундан ташқари тўғри йўналган плазмидалар ҳам бўлади. ҳужайра ичига киритилган плазмидалар уларга янги хусусият беради

 Масалан: F-плазмид донорли хусусиятини берса P-плазмид антибиотикларга чидамлилигини оширади. Бактериал ҳужайраларда 1 ва ундан кўпроқ плазмидалар яшай олади. Бордию бир плазмидада иккита ёки ундан кўпроқ плазмида яшай олса, улар бир-бирига тушмайдиган плазмидлар деб аталади.

Базида бир ҳужайрада 8-10 та спецификликка эга плазмидалар бўлиши мумкин. Ушбу плазмидаларнинг ҳар бири ўз функциясини бажаради. Плазмидалар ген муҳандислигида информацияларни бир ҳужайрадан иккинчи реципиент хужайрага ўтказишда вектор сифатида кенг қўлланилади.

1. Плазмидаларни юқори эффектив вектор сифатида кўллаш учун уларнинг катталиги (15 НЖ) кам бўлмаслиги керак. Акс холда уларнинг самарадорлиги пасаяди. Демак, самарадор эффектив вектор сифатидаги биринчи шарт, унинг катталиги билан боғлиқлигидир.

2. Плазмидларнинг юқори векторлик самарадорлигини ёки хусусиятини оширувчи 2-шарт бу рестрик сайтларни кўпроқ бўлиши.

3.- шарти эса бу вектор системада селектив маркер гениниг мавжудлигидадир.(Баъзи холларда улар камлиги ёки йўқ бўлиши вектор самарадорлигини пасайтиради)

Шу сабабли, плазмид векторлар ген муҳандислиги йўли билан яратилади. Ген муҳандислиги йўли билан яратилган векторлар системасига энг кўп тарқалган E.coli ҳужайрасидан олимган ( p.BR 322) плазмидаси мисол бўла олади. Бунда р-плазмида булса, BR- Болливара-Родригес вектор конструкцияси деган маънони англатади. Плазмидалар афтоном равишда репликацияланади. Уларни дупликацияланиши синхром равишда бактериал хромасомаларни кўпайиши билан ошади. Яъни уларда ori генлар набори мавжуд бўлиб улар репликон деб номланади. Уларнинг энг асосий ҳусусиятларидан бири бир ҳужайрадан иккинчи ҳужайрага конюгатсияланишидир. плазмидани бир ҳужайрадан иккинчи ҳужайрага ўтишини таминловчи генлар набори operon-tra генлар набори ҳисoбланади. Ушбу жараёнга ori генлар жавобгар бўлиб, ушбу генлар набори репликон деб аталади.

Прокориот организм хромасомаси биттадан ori ген сайтига эга бўлади. Репликон бактериал ҳужайрада барча ферментлар мавжуд бўлганда ўз функциясини бажаради. Ҳужайра хромасомасида оқсилларни кодловчи комплекс генлар наборига эгадир. Хромасомасиз генетик элементларда барча керакли генлар наборлари ўзида мавжуд эмас шу сабабли, уларнинг репликациясида ҳужайра ферментлари иштирок этади. Плазмидалар репликацияланиш жиҳатидан икки хил бўлади. Кучли назорат остидаги репликация ва кучсиз репликация. Кучли назорат остида амалга ошадиган репликация бактерия хромасомасининг икки марта синхром равишда кўпайиши билан боғлиқ.

Бу уринда шуни кайд этиш жоизки, бактерия ҳужайраларида 1-3 тагача плазмида бўлади. Уларнинг минимал ҳажми 20-30 минг нуклеотид жуфтлигидан иборатдир. Кучсиз назоратда амалга ошадиган репликация жараёнида ДНК полимераза I иштирок этади. Уларда 40-50 тагача плазмида нусхалари мавжуддир. Уларнинг ҳажми (15-30 минг нуклеотид жуфтлигидан иборат. Плазмидаларнинг ўзига хос хусусиятларидан яна бири уларни ҳужайрадан ҳужайрага ўтказишни конюгацияланишидир. Конюгацияланиш ori генлар набори ёрдамида амалга ошади. Конюгатив плазмидалар грамм манфий бактерияларга хосдир. Уларни кўпайиш манбаи чегараланган. Бироқ, баъзи плазмидалар учун кўпайиш манбаи сифатида ҳизмат қиладиган ҳужайралар мавжуд. Масалан: KP4 Pseudomonas бактериясидан ажратилган плазмида бўлиб улар грамманфий Аgrobscterium Аzotobacter бактерия ҳужайраларига осон конюгатсияланади.

Кўпгина плазмидалар бактерия хромасомасига интергацияланиши мумкин. Бунда JS ёки Тi элементлар муҳим урин тутади. Қаттиқ назорат остида кўпаядиган плазмидалар бундай ҳолатда бактерия хромасомасининг репликация аппаратига бўйсинади ва улар узоқ муддат хромасомага бириккан холда яшаши мумкин. Бундай плазмидаларn “икки ёқлама ҳаёт кечирувчи “ плазмидалар деб аталади.

Бундан ташқари плазмидалар транспозонлар ёки фаг ДНК си билан қўшилиб, коинтегратив ҳолатга ўтади. Конъюгатланмайдиган плазмидалар конъюгатив плазмидалар, фаглар ҳужайраларга ўтиш ҳусусиятига эгадир. Коинтегратлар реципент ҳужайрада автоном равишда фаолият кўрсатади. Плазмидалар бир ҳужайрада фаолият кўрсата олмаса, бунда улар реципент ҳужайрага тушмайдиган, яъни фаолият кўрсата олмайдиган плазмидалар ҳисобланади. Бундай ҳаёт уларни репликацияловчи генлар наборини блокланиши билан боғлиқ бўлади. Бундай ҳолат иккита плазмидани биттасини кўпайишига олиб келади. Плазмидалар турли фенотипик ҳусусият беради.