Mavzu: Molekular biologiya,
molekular genetika, molekular
biotexnologiya sohalari va yangi
usullari.
• Molekulyar biologiyaning fan tariqasida dunyoga
kelishi 1953 yilda Angliyaning Kembrij
universitetida ikki yosh olim — amerikalik
genetik Jeyms Uotson bilan ingliz fizigi Frensis
Krik tomonidan nuklein kislotalarning bir turi —
dezoksiribonuklein kislota (DNK)
molekulasining qo‘sh spiral tuzilishga ega
ekanligining kashf etilishi bilan bog‘liq.
Molekular biologiya fanining asosiy vazifalari:
O‘sish va rivojlanish,
Ko`payish va
differensiyallanish
Immunitet
Xarakatlanish
Tashqi muxitga
moslashish
Molekulyar
biologiya tirik
organizmlarning
asosiy
xossalarini
o‘rganuvchi fan
bo`lib ularga
quyidagilar
kiradi:
Molekular biologiyaga aloqador fanlar tizimi.
SITOLOGIYA
BIOKIMYO
VIRUSOLOGIYA
MIKROBIOLOGIYA
GENETIKA
Molekulyar biologiya tekshiradigan asosiy
ob'ektlar
• Hujayrani tashkil qiladigan yirik polimer molekulalar
• biopolimerlar — oqsillar va nuklein kislotalar,
• organellalari (a'zochalari) dan:
• hujayra yadrosi,
• plazmatik membrana
• mitoxondriyalar,
• Golji kompleksi,
• Lizosomalar
• ribosomalar kiradi.
• Molekulyar genetika - molekulyar biologiyaning
asosiy yoʻnalishlaridan biri, irsiy axborot
strukturasi va funksiyasini, uning yuzaga chiqishi
mexanizmlarini oʻrganadigan fan. M.g .ning
rivojlanishi 1928 yilda F. Griffit tomonidan
bakteriyalarda transformatsiya hodisasini kashf
etilishidan boshlanadi.
• O. Eyveri va shogirdlari (1944) transformatsiya
asosida hujayraga yot DNK (dezoksiribo-nuklein
kislota) kirib irsiy axborotni oʻzgartirishini
aniqlashdi.
• Bidl va Teytum (1948) tomonidan "bir gen — bir
ferment" gipotezasining yaratilishi genetikani
biokimyo bilan bogʻliqligini koʻrsatdi.
• M. Uilkins va R. Franklin (1950—52) DNK
molekulasining rentgenogrammasini olishdi.
• E. Chargaff (1947—50) DNKdagi azotli asoslarning
komplementarligi prinsipini aniqlashdi.
• D. Uotson va F. Krik (1953) tomonidan DNK molekulasi
qoʻsh spiral modelini kashf etdi.
• genlarning ekzonintron tuzilishi, splaysing ,
protsessing jarayonlari, mobil genlar,
psevdogenlar, onkogenlar,
rekombinatsiyalanuvchi genlar
Molekulyar biotexnologiyaning bo'limlari:
• 1) Gen injeneriyasi - gibrid DNK olish, ularni mikroorganizmlar,
o'simliklar va hayvonlar hujayralariga kiritish;
• 2) Hujayra injeneriyasi - o'sayotgan hujayralar va to'qimalar,
somatik hujayralar yoki ularning protoplastlarining birlashishi;
• 3) Biologik muhandislik - organizmlarning biologik xususiyatlarini
o'rganish va hujayralarning foydali xususiyatlarini maksimal
darajada oshirishga imkon beradigan texnologik rejimlarni
boshqarishning kompyuter usullarini joriy etish.
Molekulyar biotexnologiyaning yutuqlari
Molekulyar biotexnologiyaning yutuqlari turli sohalarda
qo'llaniladi
1. Milliy iqtisodiyot tarmoqlari:- birlamchi va ikkilamchi
metabolitlarni -aminokislotalar, oqsillar, biopolimerlar,
fermentlar, vitaminlar olish.
2. Farmatsevtika sanoatida -vaktsinalar, gormonlar, yangi
avlod dorilarini ishlab chiqish va sintezi,
3. Tibbiyotda-yangi farmatsevtika va gen terapiyasi
4. Energetika sohasida -etanol, biogaz, metanol ishlab
chiqarish,
5. Qishloq xo'jaligida-transgenli o'simliklar va hayvonlarni olish,
ekologik toza o'simliklarni himoya qilish vositalari, o'simlik va hayvonlar
o'sishi regulyatorlari
6. Atrof -muhitni muhofaza qilish-bioremediatsiya, oqava suvlarni
tozalash, sanoat chiqindilarini qayta ishlash, ksenobiotiklarning
biodegradatsiyasi, tuproq unumdorligini tiklash
7. Oziq -ovqat sanoatida-yangi boshlang'ich madaniyatlardan
foydalanishyangi mahsulotlar ishlab chiqarish, fermentlar, yangi
ziravorlar va boshqa ingredientlardan foydalanish uchun ekinlar
8. O'simliklar va hayvonlarning genofondini saqlash va o'zgartirishgenlar banki, genetik va uyali muhandislik, kryoprezervatsiya
9. Sud amaliyotida otalik isboti, identifikatsiyadalillar, genotiplash
10. Geologiyada-neft olishning ko'payishi, sho'r yuvish ma'danlar
Ҳужайрада кечувчи жараёнлар.
• Метоболизм ёки моддалар
алмашинуви номи билан
юритилади.
• Метоболизм ўзаро қарама қарши
иккита жараёнга бўлинади.
Metabolizm.
Plastik almashinuv
( assimilatsiya,
anabolizm, oqsillar
almashinuvi)
Energiya
almashinuvi
( dissimilatsiya,
katabolizm)
Energiya almashinuvi
bosqichlari
• Tayyorgarlik bosqichi
• Kislorodsiz- glikoliz bosqichi
• Kislorodli- hujayraning nafas olishi
Tayyorgarlik bosqichi
Bu bosqich tirik organizmlarning
ovqat hazm qilish organlari va
lizosomalarida turli fermentlar
ishtirokida oddiy birikmalarga
parchalanadi. Ajralgan energiya
issiqlik sifatida tashqi muhitga chiqib
ketadi.
Kislorodsiz bosqich. Hujayra sitoplazmasida
kechadi.
Bu bosqichda kichik molekular birikmalar masalan glukoza
kislorodsiz fermentlar ishtirokida parchalanib 2 molekula sut
kislotaga aylanadi
Parchalanishdan hosil bo`lgan energiya 200 kj ni tashkil
etib 80 kj ATF ga bog`lanadi, 120 kj esa issiqlik sifatida
tashqariga ajraladi.
Kislorodli bosqich. Hujayra mitoxondriyasida
kechadi.
Bu bosqichda glikolizdan hosil bo`lgan 2 mol sut
kislota hujayraning mitohondriyasida kislorod
ishtirokida oksidlanib, oxirgi maxsulot CO2, H2O
va eng asosiy maxsulot ATF hosil bo`ladi
2 mol sut kislotadan 36
mol ATF hosil bo`ladi
energiyaning qolgan qismi
esa issiqlik sifatida
tashqariga chiqib ketadi.
Bu bosqichda umumiy 2600
kj energiya hosil bo`lsa
shundan 36*40kj=1440kj
ATF ga bog`lansa,
2600-1440=1160kj esa
issiqlik sifatida chiqarib
yuboriladi
Plastik almashinuv.
Oqsil biosintezi
Transkripsiya
Translyatsiya
Jarayonning o`tish joyi.
Yadro
Ribosoma
(Sitoplazma)
Transkripsiya- yadro DNK sidan iRNK ga ma`lumot
ko`chirilishi.
Translyatsiya – 3 ta bosqichdan iborat.
1. Initsiatsiya- sintezning boshlanishi
2. Elongatsiya- polipeptid zanjirining uzayishi
3. Terminatsiya- sintezning yakunlanishi
Initsiatsiya
фМет
фМет
А У Г
Последовательность
Шайна-Дальгарно
Последовательность ШайнаДальгарно (лидерная) в
м-РНК комплементарна участку рРНК
в малой субъединице
Elongatsiya
фМет
фМет
А У Г
Elongatsiya
фМет
фМе
т
А У Г
Terminatsiya
фМет
А У Г
стоп
Мет
А У Г
стоп
Mitoz – Barcha eukariot organizmlarning
somatik hujayralarning bo’linish usuli
Mitoz sikli
Tayyorgarlik
davri
Mitoz
bosqichlari
G-1
S
Profaza
Metofaza
Anafaza
Telofaza
G-2
Interfaza – hujayraning bo’linishi, o’sishi va DNK
replekatsiyasiga o’tishga tayyorlanayotgan oraliq vaqtidir. Bu
ikki ketma- ket o’tadigan mitotik fazalar o’rtasida sodir
bo’ladi. Davomiyligi 95%dan ortiq hujayra sikli muddatini
tashkil etadi
Interfaza - hujayraning bo’linishga
tayyorgarlik davri
Predsintez davri (G1)-(10 soatdan bir necha sutagachan)
Bu davrda hujayra o‘sadi. Hujayrada ATF, RNK va oqsillar
sintezi
kuzatiladi.
Sintez davri (S) - (barteriyalarda bir necha minut, sut emizuvhilarda 67soat)
DNK molekulasi ikki hissa ortadi-reduplikatsiya,ya’ni 2 baravar ko’p
DNK ..Xromasoma tarkibiga kiruvchi giston oqsillari sintezi, RNK
sintezi davom etadi. Sentriolla 2 hissa ortadi.Mitoxondriya va
plastidalardagi DNK miqdori ham ikki hissa ortadi.
DNK reduplikatsiyasi
Postsintez davri (G2) –(3-4 soatgacha)
Hujayrada ATF sintezi kuchayadi,oqsillar sintzlanadi.
Hujayraning o‘sishi nihoyasiga yetadi.
erkin mikronaychalar tarkibidagi tubulin oqsili sintezlanadi
• Odam xromosomasining uzunligi 2 metr
• Kolxitsin alkaloidi eritmasi xromosomalarning ikki
qutbga tarqalishiga ta’sir etuvchi eritma
• Xromosomalar tarkibiga ko’ra:
- DNK 40% , Geston oqsili 60%
Mitotik faza – hujayralar bo’linishi yoki mitoz bo’lib
o’tadigan fazadan iborat. Yadroning bo’linishi, aniqrog’i
o’xshash xromosoma “kariokinez”ning bo’linishi bilan
boshlanib, odatda sitoplazma “sitoknez” bo’linishi bilan
yakunlanadi
Mitoz 4 fazaga bo’linadi
•Profaza
•Metafaza
•Anafaza
•Telofaza
Profaza (pro-namoyon bo`lish)
• Xromatinlarning spirallashuvi hisobiga
yo’g’onlashadi va kattalashadi
• Xromosomalar sentromer bilan birgalikda
birlashgan ikki xromotiddan tarkib topadi.
• Yadrocha parchalanadi
• Sentriolalar bir-biridan uzoqlashib, hujayra
qutblari tomon harakatlanadi
• Bo’linish urchugí shakllanadi,yadro qobig’i
parchalanadi
Metofaza (meto-keyin)
• Xromatidlar zichlashib yo’gonlashadi.
Xromosomalar hujayra markazi tomon to’planadi
• Xromosomalar ekvator tekisligida bir tekis
joylashadi
• Har bir xromosoma xromatidlari bir-biridan itarilib,
faqat birlamchi belbog’ bilan birikkan bo’ladi
• Xromosoma o’z sentromerasi bilan bittadan bo’linish
urchugíga birikadi
Anafaza (ana - qayta)
• Xromosoma sentromeralarini birlashtirib turuvchi belbog’
uziladi (Xromatidlar mustaqil xromosomalarga aylanadi)
• Sentromeraga birikkan bo’linish urchugí mikronaychalari
qisqarishi natijasida xromosomalarni hujayra qutbi tomon tortadi
Telofaza (telos - tugal)
•
•
•
•
•
Xromosoma iplari yoyiladi, ingichkalashadi va uzayadi.
Xromosomalar atrofida yadro qobig’i paydo bo’ladi
Yadrocha shakllanadi
Bo’linish urchug’i shakllanadi
Sitoplazma ikkiga ajraladi
Sitokinez (cytos- hujayra, kinesis - harakat)
• Mitozda nafaqat xromosoma o’ziga qarashli yadro (karioginez)ga
ega bo’ladi, balki hujayraning o’zi alohida jarayon yordamida
sitokinez deb atalgan, ikki o’ziga qarashli hujayralarga bo’linadi
АМИТОЗ
• Амитоз –xujayraning notekis bo`linishi.
Норма
1. Аmyoba
2. Infuzoriyaning
kata yadrodi
3. Endosperma
4. Клубень
картофеля
5. Роговица глаза
6. Хрящевые и
печеночные
клетки
Патология
1. При
воспалениях
2. Злокачестве
нные
новообразо
вания
Meyoz
Meyoz ketma-ket boruvchi 2 ta
bo`linish bilan amalga oshadi.
Interfaza
Meyoz I
Interkinez
Meyoz II
Organizmlarning jinsiy ko`payishida ishtirok
etuvchi jinsiy hujayralar-gametalar hosil
bo`lishida qatnashadi.
ПРОФАЗА 1
Профаза 1 самая продолжительная
Profaza 1 bosqichida huddi
mitozning profazasidagi
jarayonlar bo`lib o`tadi. Farqli
jihati Profaza 1 da Kanyugatsiya
va Krossingaver hodisalari bo`lib
o`tadi
МЕТАФАЗА 1
Gomologik xromosomalar
ekvator tekisligida bir
biriga qarama qarshi
joylashadi. Bo`linish
urchug`iga sentromeralari
orqali birikadi.
АНАФАЗА 1
Xromosomalarning
xromatidlari bir biridan
ajramagan holda
qutblarga tarqaladi.
ТЕЛОФАЗА 1
Meyoz I jarayoni yakunlanadi va ikkita xromatidli gaploid
to`plamga ega hujayralar hosil bo`ladi.
МЕЙОЗ 2
Meyoz II jarayoni Mitoz bo`linishining huddi o`zidek
kichadi. Oxirgi hosil bo`lgan hujayralar 1 ta
xromatidga ega gaploid to`plamli bo`lib qoladi.