Genetik jihatdan oʻzgartirilgan bakteriyalar

Genetik jihatdan oʻzgartirilgan bakteriyalar oddiy genetik tuzilishga ega boʻlgani sababli laboratoriya sharoitida modifikatsiya qilingan birinchi organizmlar boʻlgan. Hozirgi kunda ushbu organizmlardan bir qancha maqsadlarda foydalaniladi va ular, ayniqsa, tibbiyotda qoʻllaniladigan koʻp miqdordagi toza inson oqsillarini ishlab chiqarishda juda muhim ahamiyatga ega.

 Tarixi 
Buning birinchi misoli sifatida 1978-yilda Kaliforniya universiteti laboratoriyasida ishlayotgan Herbert Boyer inson insulin genining nusxasini olib, sunʼiy „inson“ insulinini ishlab chiqarish uchun uni Escherichia coli (ichak tayoqchasi) bakteriyasiga kiritganini keltirish mumkin. Toʻrt yil oʻtgach, ushbu ishlanma AQSh oziq-ovqat va farmatsevtika idorasi tomonidan tasdiqlandi.

 Tadqiqot 

Bakteriyalar xromosomalarini oʻzgartirish nisbatan oson boʻlgani sababli, laboratoriyada genetik jihatdan oʻzgartirilgan birinchi organizmlar boʻldi. Bu qulaylik ularni boshqa genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmlarni yaratishda muhim vositaga aylantirdi. Turli xil organizmlarning genlari va boshqa genetik maʼlumotlari plazmidga qoʻshilishi hamda saqlash va modifikatsiya qilish uchun bakteriyalarga kiritilishi mumkin. Bakteriyalar arzon, yetishtirish oson, klonlanuvchan, tez koʻpayadi, transformatsiya qilish nisbatan oson va −80 °C haroratda deyarli cheksiz muddatga saqlanishi mumkin. Gen ajratib olingandan soʻng, uni bakteriya ichida saqlash mumkin, bu esa tadqiqotlar uchun cheksiz zaxira bilan taʼminlaydi. Koʻp sonli maxsus plazmidlar bakteriyalardan ajratib olingan DNK bilan ishlashni nisbatan osonlashtiradi.

Foydalanish qulayligi gen funksiyasi va evolyutsiyasini oʻrganayotgan olimlar uchun ularni ajoyib vositaga aylantirdi. DNK bilan bogʻliq manipulyatsiyalarning aksariyati boshqa xoʻjayin organizmga oʻtkazilishidan oldin bakterial plazmidlar ichida amalga oshiriladi. Bakteriyalar eng sodda model organizm hisoblanadi va molekulyar biologiya haqidagi dastlabki tushunchalarimizning aksariyati Escherichia colini oʻrganishdan kelib chiqqan. Olimlar yangi yoki faoliyati buzilgan oqsillarni yaratish hamda buning turli molekulyar tizimlarga taʼsirini kuzatish uchun bakteriyalar ichidagi genlarni osongina oʻzgartirishi va birlashtirishi mumkin. Tadqiqotchilar bakteriyalar va arxeyalarning genlarini birlashtirib, ushbu ikki tur oʻtmishda qanday qilib bir-biridan ajralgani haqida tushunchaga ega boʻldilar. Sintetik biologiya sohasida esa ular genomlarni sintez qilishdan tortib, yangi nukleotidlarni yaratishgacha boʻlgan turli sintetik yondashuvlarni sinab koʻrish uchun foydalanib kelinmoqda.

 Oziq-ovqat 
Bakteriyalar juda uzoq vaqtdan beri oziq-ovqat ishlab chiqarishda qoʻllanib kelinmoqda va sanoat miqyosida ishlash uchun ularning maxsus shtammlari ishlab chiqilgan va saralab olingan. Ulardan oziq-ovqat mahsulotlari tayyorlashda ishlatiladigan fermentlar, aminokislotalar, aromatizatorlar va boshqa birikmalarni ishlab chiqarishda foydalanish mumkin. Genetik muhandislikning paydo boʻlishi bilan ushbu bakteriyalarga yangi genetik oʻzgarishlarni kiritish osonlashdi. Oziq-ovqat ishlab chiqaruvchi bakteriyalarning aksariyati Sut achituvchi bakteriyalari hisoblanadi va oziq-ovqat ishlab chiqaruvchi bakteriyalarni genetik muhandislik orqali oʻzgartirish boʻyicha tadqiqotlarning asosiy qismi aynan shu sohaga yoʻnaltirilgan. Bakteriyalar yanada samaraliroq ishlashi, toksik qoʻshimcha mahsulotlar ishlab chiqarishni kamaytirishi, mahsuldorlikni oshirishi, yaxshilangan birikmalar yaratishi va keraksiz metabolik yoʻllarni olib tashlashi uchun modifikatsiya qilinishi mumkin. Genetik jihatdan oʻzgartirilgan bakteriyalardan olinadigan oziq-ovqat mahsulotlariga quyidagilar kiradi: kraxmalni oddiy qandlarga aylantiruvchi alfa-amilaza, pishloq tayyorlashda sut oqsilini ivituvchi ximozin va meva sharbatlarining tiniqligini yaxshilovchi pektinesterazaPanesar, Pamit et al. (2010) Enzymes in Food Processing: Fundamentals and Potential Applications, Chapter 10, I K International Publishing House, .

 Salomatlik 
Mikrobiomaning inson salomatligida tutgan oʻrni haqidagi tushunchalar kengayishi bilan, bakteriyalarni genetik jihatdan oʻzgartirish orqali ularning oʻzidan davolovchi vosita sifatida foydalanish va kasalliklarni davolash imkoniyati tugʻilmoqda. Ushbu gʻoyalar qatoriga ichak bakteriyalarini zararli bakteriyalarni yoʻq qiladigan qilib oʻzgartirish, yetishmayotgan fermentlar, oqsillarning oʻrnini bosish yoki ularni koʻpaytirish uchun bakteriyalardan foydalanish kiradi. Tadqiqotlarning asosiy yoʻnalishlaridan biri — tabiiy ravishda OIVdan maʼlum darajada himoya qiluvchi Laktobatsilla bakteriyalarini ushbu himoyani yanada kuchaytiruvchi genlar bilan modifikatsiya qilishdir. Odatda tish chirishiga sabab boʻladigan bakteriyalar esa endi tishni yemiruvchi sut kislotasini ishlab chiqarmaydigan qilib muhandislik usulida oʻzgartirildi. Agar ushbu transgen bakteriyalarning inson ogʻiz boʻshligʻida yashashiga yoʻl qoʻyilsa, ular kariyes hosil boʻlishini kamaytirishi mumkin. Shuningdek, soʻnggi tadqiqotlarda transgen mikroblardan oʻsmalarni yoʻq qilish yoki toʻxtatish, shuningdek, Kron kasalligiga qarshi kurashishda foydalanilmoqda.

 

 Qoʻshimcha oʻqish uchun 
 

Turkum:Genetik muhandislik