VIRUSLARNING GEN INJENERIYASIDA QO‘LLANILISHI
Reja:
1. Gen muhandisligi haqida tushuncha.
2. Viruslar gen injeneriyasida obyekt sifatida.
3. Viruslarning gen muhandisligidagi ahamiyati.
Genetik injeneriya - molekulyar genetika sohasi; genlarning tabiatda
uchramaydigan yangi birikmalarini genetik va biokimyoviy usullar yordamida
maqsadga muvofiq holda vujudga keltirish bilan shugʻullanadi. Muayyan organizm
hujayrasidan ajratib olingan gen yoki genlar guruhini nuklein kislotaning maʼlum
molekulalari bilan biriktirib, hosil boʻlgan duragayni boshqa organizm hujayrasiga
kiritishga asoslangan. Viruslar va boshqa har qanday tirik mavjudot hujayralarining
irsiy programmasini maqsadga muvofiq modellashtirish, yangi shtamm virus va
mikroorganizmlar, oʻsimlik, hayvon hujayralarining yangi xillarini, oʻsimlik navlari
va hayvon zotlarining qishloq xoʻjaligi uchun zarur shakllarini yaratish va boshqalar
genetic injeneriyaning vazifasidir. AQSH olimi P. Berg xodimlari bilan birga virus
va mikroorganizmlar irsiy molekulasi qismlarini probirkada ulab, rekombinant DNK
olishi genetic injeneriyaning vujudga kelishiga asos soldi
Genetik injeneriya umumiy genetika, molekulyar genetika, molekulyar biologiya,
bioorganik kimyo, mikrobiologiya, oʻsimlikshunoslik kabi biologik fanlar
nazariyalari hamda tadqiq etish usullarining bir-birini toʻldirishi tufayli shakllandi.
Genetik inejeneriyaning rivojlanishida genetik enzimologiya va nuklein kislotalar
kimyosi yutuqlari katta ahamiyatga ega. Molekulyar darajada olib boriladigan ishlar
natijasi ikki xil ferment — restriksion endonukleaza va ligazaga bogʻliq.
Restriktazalardan (300 dan ortiq xili bor) DNK molekulasini har xil qismlarga
ajratishda, ligazadan esa ularni yana qayta birlashtirishda foydalaniladi. Genetik
inejeneriyada eng koʻp ishlatiladigan restriktaza (Yeso Rb) 1971 yilda olingan.
Genetik inejeneriyaning rivojlanish tarixi in vitro sharoitida (organizmdan
tashqarida) rekombinant DNK molekulalarini, yaʼni har xil plazmidalar
(xromosomalarsiz, mustaqil yashash xususiyatiga ega DNK halqa molekulalari),
hattoki plazmida bilan faglar orasida duragaylar yoki vektor molekulalar (xoʻjayin
hujayrada mustaqil qayta tiklana olish xususiyatiga ega DNK molekulasi) olish
mumkinligini prinsipial isbotlashdan boshlangan.
Keyinchalik prokariotlar (shakllangan yadrosi yoʻq organizmlar)ga taalluqli
xromosoma genlari bilan har xil plazmidalar orasida rekombinant molekulalar
olindi. Vektor molekulalarga eukariot (shakllangan yadroga ega) organizm (asosan,
hayvon va oʻsimlik) genlari DNKsini kiritish genetik inejeneriyaning katta
yutugʻidir. Natijada hayvon genlarini bakteriya hujayralarida koʻpaytirish va
ekspressiya qilish (genlarni klonlash) imkoniyati vujudga keddi. Nihoyat, genetik
inejeneriya bilan hujayra injeneriyasi yutuqlarining sintezi tufayli biotexnologiya
fani shakllandi.
Gen injeniriyasi - asosan o'zida yashirin genlarni saqlaydi va ularning
chatishish natijasida yangi gen hosil qiladi. Genetik inejeneriyani birinchilardan
bo'lib Ch.Darvin ham o'z ma'lumotlarini berib o'tgan. Genetik inejeneriyada birinchi
bo'lib 1865- yilda G.Mendel o'zining birinchi tajribasini o'tkazadi. U o'zining bu
tajribasini sariq va yashil no'xotlar ustida olib boradi va u o'zining bu tajribasi bilan
genetik inejeneriyani yanada ochiqroq tarza o'rgatadi.
Genetik injeneriyada viruslar genetic jihatdan o'zgartiriladi viruslar genetik
modifikatsiya orqali hosil bo'ladi, bu biotexnologik usullar yordamida virus
genomlarida nukleotidlar ketma-ketligini yo'naltirilgan kiritish, yo'q qilish, sun'iy
sintez yoki o'zgartirishni o'z ichiga oladi. Ko'pgina DNK tutuvchi viruslar
bitta monopartit genomga ega bo'lsa-da, ko'pgina RNK tutuvchi viruslari ko'p
qismli genomlarga ega bo'lsa-da, virusni genetik jihatdan o'zgartirilgan virus deb
hisoblash uchun virus genomining barcha qismlari genetik jihatdan o'zgartirilishi
shart emas. Barcha yoki ularning genomlarining bir qismini (masalan, taxmin
qilingan tarixiy ketma-ketliklar asosida) sun'iy gen sintezi natijasida hosil bo'lgan
infektsiyaga qodir bo'lgan yuqumli viruslar ham genetik jihatdan o'zgartirilgan
viruslar sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Faqat o'z-o'zidan paydo bo'ladigan
mutatsiyalar, rekombinatsiya yoki reassortment hodisalari ta'sirida o'zgargan
viruslar (hatto eksperimental sharoitlarda ham) odatda genetik jihatdan o'zgartirilgan
viruslar hisoblanmaydi.
Viruslar odatda o'zgartiriladi, shuning uchun ular mezbon organizmga yangi
genetik ma'lumotni kiritish yoki uning oldingi genetik materialini o'zgartirish
uchun vektor sifatida ishlatilishi mumkin. Bunga kamida uchta jarayonda erishish
mumkin:
1. Virusli genomning barcha yoki uning qismlarini xo‘jayin genomiga (masalan,
uning
xromosomalariga)
integratsiyalashuvi. Butun
genetik
jihatdan
o'zgartirilgan
virus
genomi
birlashtirilganda,
u
genetik
jihatdan
o'zgartirilgan provirus deb ataladi . Virus zarrachasining bir qismi sifatida
qadoqlangan, lekin har qanday virus genlarini o'z ichiga olishi shart
bo'lmagan DNK yoki RNK xo‘jayin genomiga integratsiyalashganda, bu
jarayon transduksiya deb nomlanadi .
2. Virusli genomni xo‘jayin hujayralari ichida saqlash, lekin xo‘jayin
genomining integratsiyalashgan qismi sifatida emas.
3. Agar
genomni
tahrirlash uchun
zarur
bo'lgan
genlar biotexnologiya usullaridan foydalangan holda virus genomiga
joylashtirilgan bo'lsa , [1] xo‘jayin genomini tahrirlash mumkin. Bu jarayon
virus genomlarini xo‘jayin genomiga integratsiyalashuvini talab qilmaydi.
Ushbu uchta jarayonning hech biri bir-birini istisno qilmaydi. Faqat 2-jarayon
sodir bo'lganda va u genetik jihatdan o'zgartirilgan genning ifodalanishiga olib
keladi, bu ko'pincha vaqtinchalik ekspression yondashuv deb ataladi .
Hujayralar yoki to'qimalarni yuqtirish qobiliyati genetik jihatdan o'zgartirilgan
viruslarning
barcha
qo'llanilishi
uchun
zaruriy
talabdir. Biroq,
virusni
yuqtirish qobiliyati (infektsiyalarni qabul qiluvchi shaxslar o'rtasida o'tkazish) talab
qilinmaydi yoki ko'pchilik ilovalar uchun nomaqbul hisoblanadi. Tavsiya etilgan
foydalanishning kichik ozchiligida virusli yuqish zarur yoki kerakli deb hisoblanadi,
bunga misol sifatida transmissiv vaktsinalarni keltirish mumkin. Buning sababi
shundaki, o'tkazuvchanlik viruslarning tarqalishini kuzatish, nazorat qilish yoki
ushlab turish harakatlarini sezilarli darajada murakkablashtiradi.
Gen terapiyasi - inson hujayralaridagi kasalliklarni davolay oladigan genlarni
yetkazib berish uchun genetik jihatdan o'zgartirilgan viruslardan foydalanadi. Bu
viruslar DNK yoki RNK genetik materialini maqsadli hujayralarga yetkazishi
mumkin. Gen terapiyasi viruslar yordamida kasallikni keltirib chiqaradigan
mutatsiyaga uchragan genlarni inaktivatsiya qilish orqali ham qo'llaniladi. [9]
Genlar
terapiyasi
uchun
ishlatiladigan
viruslar:
adenovirus , lentivirus , retrovirus va gerpes simplex virusi . [10] Genlarni etkazib
berish uchun ishlatiladigan eng keng tarqalgan virus adenoviruslardan kelib chiqadi,
chunki ular 7,5 kb gacha bo'lgan begona DNKni olib yurishi va xo‘jayin
hujayralarining nisbatan keng doirasini yuqtirishi mumkin, garchi ular xo‘jayinda
immunitet reaktsiyalarini keltirib chiqarishi va faqat ta'minlashi mumkin. Boshqa
keng tarqalgan vektorlar adeno bilan bog'langan viruslar bo'lib, ular past toksiklik
va uzoq muddatli ekspressiyaga ega, ammo faqat 4 kb DNKni olib yurishi
mumkin. Herpes simplex viruslari istiqbolli vektor bo'lib, 30 kb dan ortiq yuk
ko'tarish qobiliyatiga ega va boshqa vektorlarga qaraganda genlarni etkazib berishda
unchalik samarali emas. Genni xo‘jayin genomiga uzoq muddatli integratsiya qilish
uchun eng yaxshi vektorlar retroviruslardir, ammo ularning tasodifiy integratsiyaga
moyilligi muammoli. Lentiviruslar retroviruslar bilan bir oilaning bir qismi bo'lib,
ular bo'linuvchi va bo'linmaydigan hujayralarni yuqtirish afzalligi bilan ajralib
turadi, retroviruslar esa faqat bo'linuvchi hujayralarni nishonga oladi. Vektor
sifatida ishlatilgan boshqa viruslar orasida alfaviruslar, flaviviruslar, qizamiq
viruslari, rabdoviruslar, Nyukasl
kasalligi
virusi, poxviruslar va pikornaviruslar mavjud.
Mavzu yuzasidan savollar:
1. Bugungi kunda gen injeneriyasidan qanday maqsadlarda foydalanilmoqda?
2. Gen muhandisligida vector sifatida yana nimalardan foydalanish mumkin?
3. Ayni vaqtda gen injeneriyasida qaysi viruslardan foydalanish yo’lga
qo’yilgan
4. Gen injeneriyasida viruslar bilan ishlaganda yuzaga keladigan qiyinchiliklar?
5. Viruslarning tarkibini gen injeneriyasida qo’llanilishida ahamiyati bormi?
Mavzu: Viruslarga qo’llaniladigan vaksinalar va ularning turlari
Reja:
1. Virus infeksiyasi kimyoterapiyasi haqida umumiy tushunchalar.
2. Kimyoterapiyada ishlatiladigan moddalar va ularning ishlatilishi
3. Virus immunoprofilaktikasi haqida umumiy tushuncha
4. Virusga qarshi vaksina turlari va ishlatilishi
Prokariot va eukariot strukturasi va biosintetik jarayonidagi fanlar organism uchun
effektiv va zararsiz kimyoterapevt moddalarni izlab topishi muammosini keltirib
chiqaradi. Ularninng ichidan tabiat antibiotiklar shaklida namoyon qildi. Masalan
pensillin bakterialar hujayra davri sintezini buzadi. Shuning uchun bemor uchun bu
antibiotikning ma’luum dozasi zararsiz hisoblanadi. Tetrasiklin prokariotlar
ribosamasi ishini buzadi va eukaritlar ribosoma sistematikasiga ham ta’sir qiladi.
Shuning uchun odam va hayvonlarni kasallantiruvchi virus infeksiyasi kimyo
terapiyasi uchun zarur bo’lgan moddalarni aniqlash muhim ahamiyat kasb etadi.
Viruslar reproduksiyasi va hosil bo’lishi ular parazitlik qiluvchi eukariot hujayraga
bog’liq bo’lib opddiy antibitiklar baktrtiyalarga ta’sir qiladi. Ammo virularga ta’sir
qilmaydi. Spetsifik bloklaydigan ammo hujayraga ta’sir etmaydigan antivirus
moddalarni kimyoterapiya asosi P.Erlixning sehrli o’q prinsipiga asosan moddalarni
izlab topishi qiyin vaziyatlardan biri hisoblanadi shuning uchun virus infeksiyasi
kimyoterapiyasi yutuqlari uncha ko’p emas hamda effektiv preparatlar tez kashf
etilmaydi.
Antivirus preparati ta’sir mexanizmi viruslar reproduksiyasining har bir
bo’g’iniga kimyoviy preparat ta’sirini o’rganishi mumkin. Virus infeksiyasi kimyo
preparatiga ya’ni yana bir yondashuv virus bilan zararlangan hujayra hisoblanadi.
Bunday hujayralar genetic va funkdional jihatdan sog’lom hujayralardan farq qiladi
va stimullangan T-effektlar harakat nishoni hisoblanadi. Infeksiyaning dastlabki
fazalarida parchalangan ko’p bo’lmagan hujayra populyatsiyasi bunday virus bilan
kasallangan hujayralarni aniqlash birinchidan, immunologic yo’l bilan ya’ni
spetsifik virus induisirlangan antigen ta’sirida hosil bo’lgan antitana yordamida
aniqlanadi. Ikkinchidan turli bakteriya toksinlar, nukleozid kabi moddalar ta’sirida
plazmatik membrananing o’tkazuvchanligini ortib ketishi natijasida hujayraning
selektiv o’limi natijasida aniqlanadi. Uchinchi yo’l potensial toksinlar – pretoksinlar
kasallangan, kasallangan hujayrada virus spetsifik fermentlar ta’siridatoksinga
aylanadi. Bunday virus spetsifik fermentlarga proteinaza, proteinkinaza,
nukleotidkinaza kabi fermentlar turli birikmalarni aktivlashtiradi. Natijada pretoksin
sifatida ishlatiladi. Shunday qilib antivirus moddalarning ta’sir nishoni quyidaagicha
1. Kasallangan hujayra virussospetsifik jarayonlar
2. Kasallangan hujayralar hisoblanadi.
Antivirus preparatlarni izlab toppish, antivirus preparatlarni yaratish ikki usulda olib
boriladi.
Birinchi usuli bir qancha sintetik va tabiiy birikmalar aralashmalarining virusga
ta’siri o’rganiladi(skrining). Skrining bir necha etapda olib boriladi. Birinchi bosqich
virus reproduksiyasini bloklash bo’lsa ikkinchisi esa preparatlarning normal
hujayraga ta’siri o’rganilsa, uchinchisi preparatning minimal aktiv konsentratsiyasi
hujayraga toksik tair etmaydigan minimal aktiv konsentratsiyani aniqlash. Shunday
yo’l bilan kimyoterapevtik indeks aniqlanadi. Eng oxirgi etapda tanlangan
preparatni o’rganish olib boriladi. Masalan amontadin va remontadin A tip
viruslarga ta’sir ko’rsatadi B guruxiga esa ta’sir etmaydi,
Antivirus preparatlar bugungi kunda antivirus preparatlarning quyidagi turlari
ishlatiladi:
anomal
nukleozid
2.
Sintetik
adanantanamin
gidroxlorid
3.tiosemikarbazonlar. Virus infeksiyasi ximyaterapiyasi uchun samarali
xisoblangan pereparatlarning rivoji ikki yo’nalishda bo’ladi:1.virus genomini
zararlash 2.proteometik jarayonlar ingibirlanishi. Anomal nukleozidlar DNK
saqlovchi viruslar (chechakdan tashqari) genom transkripsiyasi va replikatsiyasi
xo’jayin hujayrasi DNK va RNK polimerazasiga bog’liq hisoblanadi. Bu bilan bir
qatorda xar bir DNK saqlovchi virus DNKsi realikusiyasi va transkripsiyasini
xo’jayin hujayrasi DNK va RNK polimerazasiga bog’liq hisoblanadi. Bu bilan bir
qatorda xar bir DNK saqlovchi virus DNKsi taminlaydigan o’zining fermentlari ham
sintezlangan ferment ko’p xollarda xo’jayin fermentlaridan o’zining termostabilligi
pH optimuli kabilar bilanfarqlanadi. Shuning uchun DNK saqlovchi viruslarga
qarshi kimyoterapiyada anomal nukleozidlar keng miqyosda qo’llana boshlangan
va u nukleotidlar va nukleozidlar sintezidaaktiv ishtirok etadi. Bunday moddalarning
olinishi tabiiy moddalarni modifikatsion va biologic aktiv moddalar olish
uchunishlatiladi.
Anomal
nukleozidlarning
antivirus
effekti
ko’p
xollarda
noaktiv
nukleozidlarning fosforillab aktiv nukleotid xolatiga o’tkazishga asoslangan bo’lib,
ular tabiiy nukleotidlar bilan nuklein kislota sintezida ferment uchun raqobatlashadi.
Natijada virus polimerazasi funksiyasini ingibitirlaydi hamda hujayra ichida
sintezlangan nuklein kislota nofunksional bo’lib, qoladi. Tabiiy bunday xolat faqat
virus nuklein kislotasida emas balki hujayra DNK sida RNK sida ham kuzatiladi.
Shuning uchun anomal nukleozidlarni qo’llashda selektiv ta’sir mexanizmiga ega
bo’lish muammosini keltirib chiqaradi. Shunday bo’lishiga qaramasdan anomal
nukleozidlar virus infeksiyasiga kam samarali bo’lishiga qaramasdan gerpes va
chechak viruslariga qarshi, ya’ni teri gerpes, ko’z gerpesi, chechak infeksiyalariga
qarshi samarali qo’llanilmoqda.
Izoksuridin (5-yod-2-dezoksiuridin) preparat primidin xalqasi 5-atomida yod
tutadi va nukleozid tarkibiga kiruvchi timadin analogi hisoblanadi. Hamda hujayra
ichida Dnk sintezida ishtirok etadi. Uning ta’sir mexanizmi hujayra ichida DNK
sintezi uchun zarur bo’lgan nukleozidlarni fosforlanishida qatnashadi. Preparat
DNK tutuvchi viruslar gerpes, sitomegasit, ospovokuina kabilar uchun effektiv
hisoblanadi. Qo’llanilishi 0.1 foiz eritmada 0.5 fopiz maz shaklida ishlatiladi. Purin
analogi adensen-arabinozid bu nukleozid 60-yillarda antivirus preparat shaklida
qo’llanila boshladi. Ara-a dezoksiribonukleozid adenin analogi hisoblanadi.
Asiklovir (asikloguanozin) bu anomal nukleozid 9-(2-gidroksietaksimetil)
guanin, bunda anomal nukleozidda uglevod alfa shaklida o’z joylashuvini
o’zgartirgan hisoblanadi bu dori oddiy gerpesga yaxshi samara beradi va boshqa
preparatlarga nisbatan xo’jayin hujayraga kam toksin ta’siriga ega. Preparat ensefali,
teri va jinsiy organlar gerpesida yaxshi samara beradi. Qo’llanilishi 5 foiz maz, qon
tomiriga esa 5mg/kg dozada ishlatilishi muhim. Ribovirin, adamantanamin,
gidroxlorid, teosemikarbazon(metisazon) preparatlarning tarkibi ta’sir mexanizmi
va qo’llanilishi yangi antivirus preparatlarni izlab topishi mustaqil izlab toppish.
Virus infeksiyasi immunoprofilaktikasi. Virus vaksinalari. Vaksinalar
bviruslar profilaktikasida muhim ahamiyat kasb etadi. Vaksinatsiyta organizmda
immunitetning paydo bo’lishi va hujayraga bog’liq xolda gumoral holda infeksiyaga
qarshilik qilishi mexanizmini shakllantiradi. Bugungi kungacha vaksinatsiya dunyo
bo’yicha chechak polimiyelit, qizamiq, gepatit kabi viruslar oldini olishiga erishildi.
Bugungi kunda viruslarga qarshi qo’llaniladigan vaksinalarninmg quyidagi turlari
mavjud. 1.viruslarni hayvonlar yordamida attenurlangan virus vaksinasi. 2.
Korpuskular
o’lik
vaksina.
3.subbirliklarda
tayyorlangan
vaksinalar
4.
Geninjeneriya yo’li bilan tayyorlangan vaksinalar. 5.sintetik vaksinalar
Chechak polimiyelit va qizamiqqa qarshi vaksinatsiyta zarur hisoblanadi.
Chechakning tugatilishi natijasida vaksinatsiya bekor qilingan, vaksinatsiya ayrim
havfli hudud aholisida amalga oshiriladi. Gepatit quturish, kana va yapon ensefalitga
qarshi yuqish ehtimoli pasaytrish maqsadida amalga oshiriladi. Trik vaksina-
attenurlangan viruslarda kichik koloniyalarni tanlash S-mutantlar adaptatsiyalangan
mutantlardan tayyorlandi. Vaksinad ishlatiladigan shtammlar genetic stabil bo’lishi
yovvoyi shtammi bilan reversiya(yovvoyi ajdodga qaytish) bermasligi kerak.
Shuning uchun tirik vaksinalar organizmda gumoral immunitetning shakllanishi olib
keladi. Ammo bunday vaksinaning bir qadar yetishmovchiligiga ega. Ular yovvoyi
ajdodga qaytishi (reversiv) ba’zida boshqa viruslar mikoplazmalar bilan
kontaminatsiyasi(qo’shilib
ketishi)
saqlanish
muddatining
cheklanganligi
organizmga alergiya berishi va boshqa tabiiy tirik vaksina sifatida ilk bor E.Djenner
tomonidan 1976-yilda bolani vaksinatsiya qilishda qo’llanilgan va vaksina so’zi
vacca- (inglizcha) sigir degan ma’noni anglatadi. Korpuskula o’lik vaksinalar
tozalangan va formaldegid va aminometilol UB nurlari bilan inaktivatsiyalarga
uchratilgan viruslardan tayyorlanadi. Bu vaksinalarning ustunlik tomoni antigenning
aniq dozasi yuqori yoki past immunitetning hosil qila olishi. Uning kamchiligi esa
antigenni yuborish va natijada immunoglobulin A sinfining hosil bo’lishini
taminlaydi. Bugungi kunda grip va polimiyelit kabi viruslarning korpuskular o’lik
vaksinasi tayyorlangan. Kana ensefalitga qarshi korpuskular vaksina 1939-yilda
tayyorlangan.
Subbrlikdan iborat vaksinalar. Korpuskular vaksinalar viruslar yuzasida
joylashgan. Antigen oqsillari tashkil etadi va uning miqdori virus tarkibida 10 foizni
tashkil etadi. Hamda ular virus spetsifik immunitetning hosil bo’lishini taminlaydi.
U quyidagicha tayyorlanadi. Tozalangan virus preprati lipidlarni erituvchi kimyoviy
moddlar ta’sir ettirilib xromotografik kolonka yordamida ajratib olinadi. Tozalangan
preparat sterillanadi va konsentrlanadi va dializ yordamida degergentlardan
tozlanadi. Subbirlikli vaksinalar gripp virioni, quturish va chechak viruslariga
tayyorlangan.
Sintetik vaksinalar viruslardagi antigen determinant hisoblangan virus oqsilini
sintezlash orqali tayyorlanadi. Virus tarkibidan ajratilingan va sintezlangan antigen
har doim ham immunogenlikni namoyon qilmaydi. Kuchsiz immun javobni keltirib
chiqaruvchi antigenni, immune javobni kuchaytiruvchi immunostimulyator yoki
tashuvchiga biriktiriladi ya’ni konyugirlanadi. Bu vaksina kelajak vaksinasi deb
yuritiladi.
Gen injener vaksinalar – bunday vaksinalar virus oqsil ekspressiyasiyaga
javobgar bo’lgan genini vektorga ekspressis qilish yordamida turli produsent
mikroorganizmlar yoki tirik organism hujayralardan oqsil sintezlab olinadi. Bunday
hujayralar sifatida achitqi hujayralar yoki bakteriyalardan foydalaniladi.
Mavzu yuzasidan savollar:
1. Bugungi kunda qaysi viruslarga qarshi vaksinalar to’liq yaratilgan?
2. Viruslarning hujayra kirishi va organizmning zararlash mexanizmi?
3. Vaksina tarkibi qanday oddalardan iborat?
4. Vaksinalar yaratish biotexnologiyasi haqida nimalarni bilasiz?
Mavzu: Viroidlar va uning ahamiyati
Reja:
1. Viroidlar va uning tuzilishi
2. Viroidlarning xilma- xilligi
3. Viroidlarning ahamiyati.
Viroidlar oʻsimlik qoʻzgʻatuvchilari boʻlib, ular viruslar uchun xos boʻlgan
oqsil qobigʻi boʻlmagan, yuqori darajada komplementar, dumaloq, bir ipli RNKning
qisqa choʻzilgan qismidan (bir necha yuz nukleobazalar) iborat.
Taqqoslash uchun, o'z-o'zidan infektsiyani keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan
eng kichik viruslarning genomi taxminan 2 kilobazaga teng. Inson patogeni Gepatit
D virusi viroidlarga o'xshaydi. Viroidlar juda kichik o'lchamli bo'lib, 246 dan 467
gacha nukleotid (nt) uzun genomga ega va 10 000 dan kam atomdan iborat. Viroidlar
1971 yilda Merilend shtatidagi Qishloq xo'jaligi tadqiqotlari xizmatining o'simlik
patologi Teodor Otto Diener tomonidan topilgan va bu nom berilgan.
Viroid RNK hech qanday oqsilni kodlamaydi. Replikatsiya mexanizmi RNK
polimeraza II ni o'z ichiga oladi, odatda DNKdan xabarchi RNK sintezi bilan bog'liq
bo'lgan ferment, buning o'rniga viroid RNKsini shablon sifatida ishlatib, yangi
RNKning "aylanma doira" sintezini katalizlaydi. Ba'zi viroidlar katalitik
xususiyatlarga ega bo'lgan ribozimlar bo'lib, ular o'z-o'zidan bo'linish va kattaroq
replikatsiya oraliq mahsulotlardan birlik o'lchamdagi genomlarni bog'lash imkonini
beradi.
Viroidlar o'zlarining ketma-ketligidagi protein mahsulotlarini kodlamasdan
qanday qilib o'simliklarda simptomlarni keltirib chiqarishi haqida uzoq vaqtdan beri
chalkashliklar mavjud edi. Dalillar endi bu jarayonda RNKning o'chirilishi ishtirok
etishini
ko'rsatmoqda. Birinchidan,
viroid
genomidagi
o'zgarishlar
uning
virulentligini keskin o'zgartirishi mumkin.
Bu ishlab chiqarilgan har qanday siRNKlar maqsadli xabarchi RNK bilan
kamroq qo'shimcha tayanch juftligiga ega bo'lishini aks ettiradi. Ikkinchidan, virusli
genomlarning ketma-ketligiga mos keladigan siRNKlar zararlangan o'simliklardan
ajratilgan. Nihoyat, kartoshka shpindeli tuber viroidining yuqumli bo'lmagan
hpRNK ning transgenik ifodasi barcha mos keladigan viroid o'xshash simptomlarni
rivojlantiradi. Ushbu dalil shuni ko'rsatadiki, viroidlar ikki zanjirli oraliq
RNK orqali replikatsiya qilinganda, ular diser fermenti tomonidan nishonga olinadi
va RNK tomonidan qo'zg'atilgan susturucu kompleksiga yuklangan siRNKlarga
bo'linadi.
Viroidning tuzilishi birinchi bo’lib elektron mikroskop orqali ko’rsatildi,
Viroidlar kichik, aylana, bitta torli RNK molekulalaridir. Ular molekulyar og’irligi
1,07,000 dan 1,27,000 gacha bo’lgan oqsil qoplamasiz, bir –birini to’ldiruvchi, bir
–biriga o’ralgan, bir –biriga o’ralgan, bir –biriga bog’lab qo’yilgan RNKning qisqa
cho’zilishidan (bir necha yuz nukleobaza) iborat. Viroidlarning uzunligi 240 dan 380
gacha bo’lgan nukleotidlardan iborat bo’lib, ularning hammasi qo’ng’iroqli
tuzilishga ega. Eng kichik viroid – bu guruchli sarg’ish sobemovirus (RYMV) bilan
bog’liq bo’lgan 220 nukleobaza ScRNA (kichik sitoplazmatik RNK).
Viroidlar bu o’simlik patogenlari: kichik, bitta torli, dumaloq RNK zarralari,
ular virusga qaraganda ancha sodda. Ularda kapsula yoki tashqi konvert yo’q, lekin
viruslar kabi faqat uyali hujayrada ko’payishi mumkin. Biroq, viroidlar hech qanday
oqsil ishlab chiqarmaydi va ular faqat bitta, o’ziga xos RNK molekulasini ishlab
chiqaradi. Viroidlar keltirib chiqaradigan inson kasalliklari hali aniqlanmagan.
Ma’lumki, virusoidlar o’simliklarni yuqtiradi (rasm) va har yili hosil etishmasligi va
qishloq xo’jaligidan millionlab dollar daromad yo’qotilishi uchun javobgardir. Ular
yuqtirgan ba’zi o’simliklarga kartoshka, bodring, pomidor, xrizantema, avakado va
kokos palmalar kiradi.
Virusoidlar - bu ko'payish va inkapsidalanish uchun o'simlik viruslariga
bog'liq bo'lgan dumaloq bir zanjirli RNK. Virusoidlarning genomi bir necha yuz
nukleotidlardan iborat va faqat strukturaviy oqsillarni kodlaydi. Virusoidlar hajmi,
tuzilishi va koʻpayish vositalariga koʻra viroidlarga oʻxshaydi. Virusoidlar
virusologiyada o'rganilsa ham, viruslar emas, balki subviral zarralar sifatida
qaraladi. Ular yordamchi viruslarga bog'liq bo'lgani uchun ular sun'iy yo'ldoshlar
sifatida tasniflanadi.
Viroidlarning birinchi kashfiyotlari 1970-yillarda tarixiy jihatdan uchinchi
kengaytmani keltirib chiqardi biosfera 1675 yilda kashfiyotlardan keyin kichikroq
hayotiy mavjudotlarni o'z ichiga oladi Antoni van Leyvenxuk ("bo'linadigan"
mikroorganizmlarning)
va
1892
yilda Dmitri
Iosifovich
Ivanovskiy ("submikroskopik"
viruslar).
Viroidlarning
o'ziga
xos
xususiyatlari Viruslar
taksonomiyasi
bo'yicha
xalqaro
qo'mita,
yaratishda
foydalanilgan Birinchi tanilgan viroid, patogen agenti kartoshka shpindelining
tuber kasalligi, dastlab molekulyar tavsiflangan va nomlangan Teodor Otto Diener,
1971 yilda Merts shtatining Beltsvill shahridagi AQSh qishloq xo'jaligida
departamentining ilmiy tadqiqot markazida o'simlik patologi Ushbu viroid endi
PSTVd qisqartirilgan kartoshka shpindel tuber viroidi deb nomlanadi.
Viroidlar o'zlarining ketma-ketligidagi protein mahsulotlarini kodlamasdan qanday
qilib o'simliklarda simptomlarni keltirib chiqarishi haqida uzoq vaqtdan beri
chalkashliklar mavjud edi. Dalillar endi bu jarayonda RNKning o'chirilishi ishtirok
etishini ko'rsatmoqda. Birinchidan, viroid genomidagi o'zgarishlar uning
virulentligini keskin o'zgartirishi mumkin. Bu ishlab chiqarilgan har qanday
siRNKlar maqsadli xabarchi RNK bilan kamroq qo'shimcha tayanch juftligiga ega
bo'lishini aks ettiradi. Ikkinchidan, virusli genomlarning ketma-ketligiga mos
keladigan siRNKlar zararlangan o'simliklardan ajratilgan. Nihoyat, kartoshka
shpindeli tuber viroidining yuqumli bo'lmagan hpRNK ning transgenik ifodasi
barcha mos keladigan viroid o'xshash simptomlarni rivojlantiradi. Ushbu dalil shuni
ko'rsatadiki, viroidlar ikki zanjirli oraliq RNK orqali replikatsiya qilinganda, ular
diser fermenti tomonidan nishonga olinadi va RNK tomonidan qo'zg'atilgan
susturucu kompleksiga yuklangan siRNKlarga bo'linadi. Viroid siRNKlar aslida
o'simlikning o'z messenjer RNKlari bilan qo'shimcha asos juftlanishiga qodir
bo'lgan ketma-ketliklarni o'z ichiga oladi va degradatsiyani induksiyalash yoki
tarjimani inhibe qilish klassik viroid belgilarini keltirib chiqaradi.
Mavzu yuzasidan savollar
1. Viroidlarning molecular tarkibi bo’yicha nimalarni bilasiz?
2. Viroidlarning qanday turlari bor?
3. Viroidlarning fitovirusolgiya uchun ahamiyati qanday?
4. Viroidlarning ko’payishi
Mavzu: Pirionlar va ularning ahamiyati.
Reja:
1. Pirionlar haqida umumiy tushuncha
2. Pirionlarning tuzilishi
3. Pirionlarning ahamiyati
Pirionlar bu noto’g’ri qatlamdagi oqsillar bo'lib, u o'zining noto'g'ri
qatlamlanishini bir xil oqsilning oddiy variantlariga o'tkazishi va hujayra o'limiga
olib kelishi mumkin. Prionlar odamlar va hayvonlarda transmissiv, halokatli
neyrodegenerativ kasalliklar transmissiv spongiform ensefalopatiyalar deb
nomlanuvchi prion kasalliklarini keltirib chiqaradi. Oqsillar irsiy mutatsiyalar yoki
allaqachon notoʻgʻri qatlamlangan oqsil taʼsirida vaqti-vaqti bilan notoʻgʻri
qatlamlanishi mumkin. Natijada g'ayritabiiy kuch o'lchovli strukturaularga boshqa
oqsillarni noto'g'ri qatlamlash qobiliyatini beradi.
Prion so'zi "oqsilli yuqumli zarracha" atamasidan olingan. [6] [7] Proteinning
yuqumli
agent
sifatidagi
faraz
qilingan
roli
barcha
maʼlum
boʻlgan viruslar , viruslar , bakteriyalar , zamburugʻlar va parazitlar kabi barcha
maʼlum infektsion agentlardan farq qiladi , ularning barchasida nuklein
kislotalar ( DNK , RNK yoki ikkalasi) bo’ladi. O'ziga xos funktsiyasi noaniq
bo'lgan asosiy prion oqsilining (PrP) prion izoformlari transmissiv spongiform
ensefalopatiyalarning (TSE) sababi sifatida farq qilinadi.
Bularga qoʻylardagi qoraqaragʻay ,
kiyiklardagi surunkali
susayish
kasalligi (CWD),
qoramollarda
(odatda
“jinni
sigir
kasalligi”
deb
nomlanuvchi) sigirlarning
shimgichli
ensefalopatiyasi (BSE)
va
odamlarda Kreytsfeldt-Yakob kasalligi (CJD) kiradi. Sutemizuvchilarda ma'lum