|
Genlarni sun’iy sintez qilish
Hozirgi zamon molekular genetikasida genlami sun’iy laboratoriya sharoitida sintezlashning ikkita kimyoviy va fermentativ sintez qilish metodlari qo‘llaniladi.
Genlarni kimyoviy metod yordamida sun’iy sintezlash. Funksional faol genlami kimyoviy metod yordamida sintezlashni dastlab 1976-yilda AQSh da ishlovchi hind olimi Korana va uning xodimlari amalga oshirdi. Ular ichak tayoqchasi {E.coli) bakteriyasining supressorlik funksiyasini bajaruvchi tirozin tRNK sining 126 juft nukleotiddan iborat genini sintez qildilar (80-rasm). Bu genning funksional faol holatda bo‘lishligini
saqlab qolish uchun o‘sha vaqtning o‘zida shu genning yonida joylashgan promotor (52 juft nukleotidga ega), terminator (21 juft nukleotidga ega) A ATT, TTAA va EcoRI restriktaza tashiydigan saytlar tetranukleotidlari ham sintezlanadi. Genlami kimyoviy usulda sintezlash DNKpolimeraza va DNKligaza fermentlari ishtirokida amalga oshiriladi. Shunday tarkibda yangi sintezlangan gen funksional aktiv holatda ekanligi isbotlandi. Buni isbotlash uchun sun’iy sintezlangan gen T4 bakteriofagining mutant formasi genomiga ulandi. Ushbu bakteriofag uning genomiga sun’iy sintezlangan genni ulamasdan oldin quyidagi xususiyatlarga ega edi. Unda nonsensemutatsiya deb nomlangan mutatsiya paydo bo‘lgan edi.Bu mutatsiya natijasida uning genomidagi tirozinni kodlovchi UAS tripleti mutatsion o‘zgarib UAG tripletiga aylangan edi. UAG tripleti to‘xtash signali deb nomlangan bo‘lib u polipeptidning sintezlanishini to ‘xtatadi. Shuning uchun ham ushbu mutant bakteriofaglar ichak tayoqchasi (E.coli) bakteriyasining normal hujayralarida ko‘paya olmaydi. Chunki ularda fagning hayoti uchun zarur bo‘lgan tirozin bo‘lmaydi. Biologik obyektning ushbu holati tajriba uchun kontrol variant vazifasini bajardi. Ichak tayoqchasi bakteriyasining ushbu mutant hujayrasiga sun’iy sintezlangan supressor tirozin tRNK ning geni kiritildi. Bu gen faoliyati ta’sirida mutant bakteriofag yangi belgiga ichak tayoqchasi bakteriyasining normal hujayrasida yashay olish xususiyatiga ega bo‘ldi. Buning sababi quyidagicha ekanligi aniqlandi.
rasm. Strukturaviy genlar faoliyatining boshqarilishi.
Operator geni i-RNK da strukturaviy genlaming oldida joylashgan boiadi. Ushbu gen joylashgan i-RNK ning qismi operon deb ataladi. Operator geni strukturaviy genlar faoliyatini bevosita boshqarish funksiyasini bajaradi.
Regulator geni genotipning operondan boshqa qismida joylashgan boiib, operator genining faoliyatini boshqarish funksiyasini bajaradi. Mazkur gen repressor deb nomlangan oqsilni sintez qiladi.
Operator geni faoliyatining namoyon boiish yoki boimasligi repressor oqsilining faol yoki passiv holatda boiishligiga bogiiq. Yangi sintezlangan sof holdagi repressor faoliyatsiz (passiv) boiadi. Shu sababli u operator genining faoliyatini to‘xtata olmaydi. Agarda hujayrada strukturaviy genlar faoliyati natijasida sintezlanayotgan so‘nggi moddaning (rasmda D harfi bilan ifodalangan) miqdori keragicha normal boisa, repressor oqsili faol boimagan holatda boiadi. Buning natijasida operator geni strukturaviy genlaming normal faoliyat ko‘rsatishini ta’min etadi. Shuning uchun «D» moddasining normal miqdordagi sintezi davom etadi. Agar hujayrada strukturaviy genlar faoliyati natijasida sintezlangan «D» moddasining miqdori keragidan ko‘payib, to'planib qolsa, bu mod-
da repressor bilan darrov reaksiyaga kirishib, uni faol holatga keltiradi. Faollashgan repressor operator geni bilan ulanib, u orqali «D» moddasini sintezlayotgan strukturaviy genlar faoliyatini to‘xtatib qo‘yadi. Oqibatda «D» moddasini sintezlash vaqtincha to‘xtatiladi. Hujayrada «D» moddasining zaxira qismi tugab, bu moddaning sintezlana boshlashiga zaruriyat paydo boiishi bilan repressoming faoliyati to'xtaydi. Natijada operator geni yana strukturaviy genlar faoliyatini tiklaydi. «D» moddaning sintezlanishi yana boshlanadi.
Shunday qilib, hujayrada joylashgan genetik qurilma-regulator va operator genlar maium strukturaga ega boigan oqsilning sintez qilinishini boshlash yoki to‘xtatish zarurligini ifodalovchi induksiya va repressiya signallarini qabul qilish va unga samarali javob berish xususiyatiga ega ekanligi isbotlandi. Strukturaviy genlaming oqsilni sintez qilish funksiyasini regulatsiya qilish jarayoni mukammal o‘zini-o‘zi boshqarish prinsipiga asoslangan molekular genetik tizim hisoblanadi. DNK molekulasidan maium sifatga ega boigan oqsilning sintezlanishi haqidagi irsiy axborotning realizatsiyasi hujayrada mavjud ushbu oqsil miqdori va unga zaruriyat haqidagi axborotning o‘z navbatida DNKda sodir boiuvchi i-RNK transkripsiyasiga ta’siri orqali boshqarilishligi ko‘rsatilgan.
Jakob va Mono tomonidan strukturaviy genlar faoliyatining regulatsiyasi haqidagi nazariya va model yaratilgandan keyin bu sohaga oid yana muhim yangi dalillar olindi. Bu dalillarga binoan DNKning polinukleotid zanjiri da operator genining yonida
Do'stlaringiz bilan baham: |
