Biologik faol moddalarning olinishda biotexnologik usullardan foydalanish

Biologik faol moddalarning olinishda biotexnologik usullardan 

foydalanish

Islom Karimov nomidagi TDTU Termiz filiali o`qituvchisi

Ro`ziyeva Nazira Yodgorovna

                                                                 Anatatsiya

      Ushbu maqolada biologik faol moddalarning olinishda biotexnologik usullardan   foydalanib  tibbiyotda  davolash vositasi sifatida  keng qo’llanib kelinayotganligi 

tabiatda ikki xil garmonlar uchrashi: oqsil - peptid va steroid tabiatli garmonlar. Birinchi guruh garmonlar har xil uzunlikka ega bo’lgan peptidlardan tashkil topganligi  ikkinchi guruh garmonlar - steroidlardan tashkil topganligi haqida tushunchalar berilgan.

KALIT SO`ZLAR: Garmonlar, fermentlar,  streptokinoza, urokinoza, asparginoza, superoksiddismutoza, gen –muxandislik, transformatsiya, enkefalinlar va endorfinlar rekombinant mikroorganizmlar. bakterial shtammlari, transmutantlar zamburug‘lar

Kirish qismi:  Gormonlar kimyoviy tabiati, kelib chiqish joyiga va tasiriga qarab nomlangan hamda shu asosda ularning klassifikatsiyasi tuzilgan, hozirgi kunda deyarli hamma ma’lum gormonlarning, shu jumladan aksari oqsil peptid gormonlarning kimyoviy tabiati to’la o’rganilgan Garmonlar uzoq vaqtlardan buyon tibbiyotda davolash vositasida keng qo’llanib kelinmoqda. Ammo yaqin - yaqinlargacha ularni  hayvonlar organlaridan juda oz miqdorda esa odamlarning qon to’qimalaridan ajratib olinar edi.

      Biotexnologik usullardan foydalanib – streptokinoza, urokinoza, asparginoza, superoksiddismutoza va boshqa fermentlar, ingibatorlardan; V – glyukozidazalar, amilazalar, proteaza va boshqa, qon faktoralari (to’qima plazmigormonlar aktivatori, VIII faktor, odam qoni albumin zardobi, plodekstranlar), gormonlar (insulin, proinsulin, L–, B-, va V– interferonlar, inson o’sishiga garmon, samototropin) va boshqalar olinadi.

      Gormonlar: Gormonlar xususiyati o’zidan uncha katta bo’lmagan peptid molekulalari va oqsil molekulalarini nomoyon qiladi. Gormonlar molekulasi tuzilishi va hajmiga (kattaligiga) bog‘liq holda  uch guruhga bo’linadi:

      Birinchi guruh: peptidli gormonlar. Bular bir necha aminokislotalardan iborat, uncha katta bo’lmagan molekulalardir (bir necha o’ntagacha). Bu guruh gipotalamus, gormonlar gipofiz gormonlar, himoya bezlari (kalsitanin va pratagormonlar), ovqat hazm qilish jarayoni va oshqozon osti bezlari, nouropeptidlarga bog‘liq ta’sir etuvchi faktorlardir. Ichki sekretsiya gormonlari hosil qiladigan bez, parchalovchi fermentlar ta’sir ostida sodda tuzilganlar molekulasidan hosil bo’ladi.

      Ikkinchi guruh: prolaktinlar va o’stirish gormonlari. Bu gormonlar 170–195 amnokislotalardan iborat bo’ladi, bu gormonlar pregormon signal peptidida uzunligi 25 aminokislota holda parchalanadi. Gen muhandisligi tajribalarida bu gormonlar ham uzun molekula holida sintez qilib olinadi va keyin ma’lum uchastkasidan kesiladi. Hujayraning mRNK sida sintezlanuvchi o’sish gormonlari genlari ham sun’iy holda olinadi.

Amaliyotda–191 aminokislotadan tashkil topgan gipofizgormoni – samototropin olingan va qo’llanmoqda. U spetsefik turga ega bo’ladi va shuning uchun meditsinada hayvon samototropini qo’llaniladi.

Uchinchi guruh: glikozillangan gormonlardan tashkil topgan bo’lib, ikkita subedinitsadan iborat. Bu guruh: follikulstimulyator, lyutsonizirlovchi va tireotropinli gormonlar kiradi.

Bular hammasi glikozillangan bo’lgani holda bakteriya hujayrasida to’liq holda sintezlanmaydi. To’liq sintezlansa gormonlar olish uchun ularning genlari achitqilarga (achitqi hosil qilgan glkozillangan gormonlar odamga gormonlariga mos keladi) yoki to’qima hujayralariga o’tqaziladi. Gen muhandisligi usullari yordamida aurikulin garmoni ishlab chiqiladigan rekombinant mikroorganizmlar yaratilgan. U organizmda qon aylanishi bosimi, organizmdan tuz va suvlar ajralish regulyasiyasi, yurak to’qimalari sintezida asosiy rol o’ynaydi.

Renin hosil qiluvchi gen markaziy zveno bo’lib, renin– antigiotezin–aldosterol va qon bosimining oshishini ta’minlaydi Garmonlar  maxsus hujayralarda ishlab chiqarilib qon orqali butun organizmga tarqatiladi va xilma xil hujayra - nishonlarga ta’sir etib ularda o’tadigan ma’lum hayotiy zarur jarayonlarni boshqarishda faol ishtirok etadilar.

Ko’pincha qanday sharoitda garmonlardan foydalaniladi?:

1.                       Avloddan-avlodga o’tadigan ba’zi-bir nuqsonlarni (qand kasalligi, past bo’ylik, jinsiy sustlik va x.q.) to’ldirish uchun yoki hayot davomida kelib chiqadigan kasalliklarni davolash uchun.

2.                       Garmonlar tomonidan boshqarilib turiladigan jarayonlarni yanada jadallashtirish uchun (ko’p nasllilikni jadallashtirish va x.k.).

Gen muxandisligi davriga kelgan biotexnologiya fani inson va hayvonlardan an’naviy usulda olinib kelinadigan garmonlar va boshqa preparatlarni sanoat miqyosida ishlab chiqarish mumkinligini butun dunyoga namoyish qildi. shu tufayli ham, hozirgi vaqtda ko’plab hayotiy zarur biopreparatlar gen muxandisligi usullaridan foydalanib yaratilgan mikroorganizmlar yordamida ishlab chiqarilmoqda. Mana shunday preparatlardan eng muhimlarini ko’rib chiqamiz.

      Insulin - oshqozon osti bezining Langergans orolining beta-hujayrasida sintez bo’lib, qondagi Shakar miqdorining 1% atrofida saqlab turishga  xizmat qiladi. Shakar miqdorini bunday oshib yoki kamayib ketishi juda og‘ir xastaliklarni kelib chiqishiga olib keladi. Jumladan qondagi Shakar miqdorining oshib ketishi, qandli diabet kasaligini keltirib chiqaradi. Oqsil muxandisligi usullaridan foydalanib, insulinni sintez qiluvchi achitqi zamburg‘ining shtammlari yaratilgan.  Shu yo’l bilan dunyoning birqancha mamlakatlarining har xil firmalarida gen -muxandislik insulini tayyorlash  yo’lga qo’yilgan. Bu yangi biotexnologiyani yaratilishi dunyo bozorida insulinni narxining pasayib ketishiga olib keldi va yaqin kelajakda  bu preparatga bo’lgan muhtojlik  butunlay tugatiladi.

       O’stirish  garmoni. Bu gormon  organizmda gipofiz bezining oldi qismi hujayralarida sintez bo’ladi. E’tibor qiling, gipofiz bezining bu qismining  og‘irligi 0,1 grammdan kamroq bo’lib, uning  ham bir qismigina shu gormonni ishlab chiqarishga  xizmat qiladi. Organizmda  bu gormonni etmasligi  o’sish tezligini pasaytiradi, masalan  o’sishi sekinlashgan  sichqonning og‘irligi, oddiy sichqon og‘irligidan 2 marotaba kam bo’ladi. SHu gormonni o’z vaqtida, kerakli miqdorda organizmga kiritilishi  o’sishni mo’tadil qiladi. Tibbiyotda bitta kasalni davolash uchun haftasiga  7 mg tozalangan gormon ishlatilsa kifoya. Bu gormonni ilgarilari  odamlarni (o’lik odamlarni) gipofizidan  ajratib olishgan. Hozirgi paytda  bu gormonni  ishlab - chiqarishni  mikrobiologik, to’g‘rirog‘i  gen - muxandislik usuli yaratilgan bo’lib, 1 l kultural  suyuqliqdan 100 milligrammgacha toza holdagi gormonni ajratib olish mumkin. Umuman olganda gen muxandisligi  usullaridan  foydalanib, yaratilgan transgen mikrob shtammlari yordamida, nafaqat gormonlar balki, barcha kerakli biologik moddalar ishlab chiqarish  mumkinligi mikrobiologik usulni  rentabel sohaga aylantirdi. Buning ustiga  bu soha  ob-havo, issiq-sovuq, fasl, tabiat injiqliklariga bog‘liq emasligi  bu yo’lning  kelajagi porloq ekanligidan dalolat beradi. Bir misol, atigi 25-30 mkg. “sekketin” deb atalmish gormonni ajratish uchun 1 t. qoramol ichagini qayta ishlash kerak bo’lsa, shu miqdordagi  gormon oddiy mikrobiologiya laboratoriyasida bemalol ajratib olinishi mumkin. Ishlab chiqariladigan gormonlarni  ro’yxati  doimiy ravishda oshib bormoqda. Ularni ishlab chiqarish eng avvalo  shu gormonlarga bo’lgan muhtojlik hamda, ilmiy laboratoriyalarni bu jarayonlarni  bajarishga tayyor ekanligi bilan belgilanadi.  Bugungi kunda eribropoetin (eritrotsitlarni, demak gemoglobinni hosil bo’lishini boshqaruvchi gormon ) enkefalinlar va endorfinlar (insonni kayfiyatini, eslash qobiliyatini ko’taruvchi, tonusini oshiruvchi asab tizimini  boshqaruvchi gormonlar) ishlab chiqarish boshlab yuborilgan. Mikrob hujayralari  ba’zi bir steroidli  gormonlarni  ishlab chiqarishga ham  qodir. Masalan, Arthrobacter globiformis bakteriyasi  gidrokortizonni prednizolonga aylantirish uchun ishlatiladi. SHuningdek,  mikrobiologik  transformatsiya usuli, buyrak usti bezining gormoni bo’lgan kortizon kimyoviy sintezini bir necha  etapini  qisqartirishga  olib keladi.

Interferonlar -hujayraning immun tizimini faollashtiruvchi, oqsil tabiatli biostimulyatorlardir. Bundan tashqari, ular virusga qarshi faollikka  ega bo’lib, rak hujayralarini  ko’payishdan  to’xtatish xususiyatiga ega. Odam interferonlarining uch sinfi  ma’lum : a, b va g. O’tgan asrning 70- yillaridayoq, inson b-interferonini sintez qiluvchi gibrid DNK ni bakterial hujayraga  o’tkazishga  muvofiq bo’lingan edi. Oradan ko’p o’tmay  bunga o’xshash konstruksiyalar  a- va g- interferonlar uchun ham  tuzildi. E.coli  bakteriyasi  hujayrasiga, bakterial  triptofan  yoki  laktoza  operoni  va interferon  geni saqlovchi, gibrid DNK o’tkazilishi  bilan  u yoki bu xususiyatga  ega bo’lgan  interferon sintez qiluvchi bakteriya  shtammlari yaratilgan edi. Keyinroq esa, shtammlarni  hosildorligini oshirish hamda  virusga qarshi  xususiyatlarini  ko’paytirish  maqsadida  rekombinant DNK da modifikatsiya (xususan ba’zi-bir aminokislotalarni  almashtirish) qilindi va xo’jayin hujayraning genotipi hamda ularni  o’stirish sharoitlari  tanlandi. Har uch sinfga  mansub interferonlar  sintez qiluvchi  bakteriyalar shtammlari  Rossiyaning ko’pgina olimlari tomonidan ham yaratilgan edi. Xususan, a- va g- interferonlar  shtammlari  biorganik kimyo institutida b - interferon shtammi esa Rossiya FA Genetika va sanoat mikroorganizmlari seleksiyasi institutida yaratilgan edi. Interferonlar ishlab chiqarish uchun E.coli dan tashqari Methylomonas, Salmonella, Pseudomonas  kabi grammanfiy bakteriyalardan ham foydalanish mumkin.  Masalan, Pseudomonas sp. shtammi asosida b- interferon ishlab chiqarish birinchilardan bo’lib Rossiyada yo’lga qo’yilgan edi. Interferon sintez qiluvchi achitqi zamburug‘larini transmutantlari ham yaratilgan bo’lib, ularning bakterial shtammlardan ancha afzallik tomonlari ham bor. Xususan, achitqi zamburug‘lari arzon oziqa talab qiladi, faglar ta’siriga va lizisga chidamli, oson cho’kadi, eng muhimi preinterferonlar hosil bo’lishini to’g‘ri tashkil qiladi.

HULOSA Ayni vaqtda biotexnologik usullardan foydalanib – streptokinoza, urokinoza, asparginoza, superoksiddismutoza va boshqa fermentlar, gormonlar (insulin, proinsulin, L–, B-, va V– interferonlar, inson o’sishiga garmon, samototropin) va boshqalar olinmoqda. Interferonlar ishlab chiqarish uchun E.coli dan tashqari Methylomonas, Salmonella, Pseudomonas  kabi grammanfiy bakteriyalardan  foydalanib kelinmoqda. Bakteriyalardan tashqari zamburuglardan ham Interferon sintez qiluvchi achitqi zamburug‘larini transmutantlari ham yaratilgan bo’lib, ularning bakterial shtammlardan ancha afzallik tomonlari borligi o`rganilgan.

                              Adabiyotlar  ro`yhati

1.                 To’raqulov Yo.H. Biokimyo va molekulyar biologiya. Toshkent.    

        “O’zbekiston”, 1996.

2.                 P. Mirhamidova, A.H.Vahobov, Q.Davronov, G.S.Tursunboyeva   

      Mikrobiologiya va Biotexnologiya asoslari Toshkent “Ilm ziyo” 2014y

3.                 M.N.Valixanov, Biokimyo Toshkent “Universitet”. 2009