Kontent qismiga oʻtish

Genetik jihatdan oʻzgartirilgan hayvonlar

ZiyoSfera, erkin ensiklopediya
Genetik muhandislik
Kirish qismi
Genetik modifikatsiyalangan organizmlar
Tarix va tartibga solish
Jarayon
Qo‘llanilishi
Bahs-munozaralar

Genetik jihatdan oʻzgartirilgan hayvonlar – bu dori-darmonlar ishlab chiqarish, mahsuldorlikni oshirish, kasalliklarga chidamlilikni kuchaytirish va shu kabi turli maqsadlarda genetik modifikatsiya qilingan hayvonlar. Genetik jihatdan oʻzgartirilgan hayvonlarning mutlaq koʻpchiligi tadqiqot bosqichida boʻlib, bozorga chiqish darajasiga yetganlari soni hali ham juda ozchilikni tashkil etadi[1].

Ishlab chiqarish

Asosiy maqola: Genetik muhandislik usullari

Sutemizuvchilarni genetik muhandislik asosida oʻzgartirish jarayoni sekin, mashaqqatli va qimmat jarayon hisoblanadi[2]. Boshqa genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmlar (GMO) kabi, birinchi navbatda genetik muhandislar xoʻjayin organizmga kiritmoqchi boʻlgan genni ajratib olishlari kerak. Bu gen mavjud boʻlgan hujayradan olinishi yoki sunʼiy ravishda sintez qilinishi mumkin[3][4]. Agar tanlangan gen yoki donor organizmning genomi yaxshi oʻrganilgan boʻlsa, u allaqachon genetik kutubxonada mavjud boʻlishi ham mumkin. Shundan soʻng, gen boshqa genetik elementlar, jumladan, promotor va terminator hududlari hamda odatda saralovchi marker bilan birlashtiriladi[5].

Izolatsiya qilingan genni xoʻjayin genomiga kiritish uchun bir qator usullar mavjud. Hayvonlarda DNK, odatda mikroinyeksiya yordamida kiritiladi, bunda u hujayraning yadro membranasi orqali toʻgʻridan-toʻgʻri yadroga yuborilishi yoki virusli vektorlardan foydalanilishi mumkin[6]. Birinchi transgen hayvonlar embrionlarga virusli DNKni yuborish va soʻngra ushbu embrionlarni urgʻochi hayvonlarga implantatsiya qilish orqali olingan[7]. Kiritilgan DNKning embrional poya hujayralarida mavjudligini taʼminlash zarur[8]. Embrion rivojlanadi va genetik materialning bir qismi jinsiy hujayralarga qoʻshilib ketishiga umid qilinadi. Shundan soʻng, tadqiqotchilar hayvon koʻpayish yoshiga yetguncha kutishlari kerak, soʻngra avlodlarning har bir hujayrasida ushbu gen mavjudligi PZR (PCR), Sauzern blot va DNK sekvenirlash usullari yordamida tekshiriladi[9].

Yangi texnologiyalar genetik modifikatsiyalarni osonroq va aniqroq qilmoqda[2]. Hujayraning tabiiy gomologik rekombinatsiya orqali tiklanish tizimlaridan foydalanadigan va ikki zanjirli uzilishlar hosil qiluvchi gen targetlash usullari genni aniq nuqtalarga kiritish uchun ishlab chiqilgan. Genomni tahrirlashda oʻziga xos nuqtalarda uzilishlar hosil qiluvchi sunʼiy muhandislik nukleazalaridan foydalaniladi. Muhandislik nukleazalarining toʻrtta oilasi mavjud: meganukleazalar[10][11], rux barmoqli nukleazalar[12][13], transkripsiya aktivatoriga oʻxshash effektor nukleazalar (TALENlar[14][15]) va Cas9-gidoRNK tizimi (CRISPRdan moslashtirilgan)[16][17]. TALEN va CRISPR eng koʻp qoʻllaniladigan ikki usul boʻlib, ularning har biri oʻz afzalliklariga ega[18]. TALENlar targetlash yuqoriroq aniqligiga ega, CRISPRni loyihalash esa osonroq va samaraliroqdir. CRISPR-Cas9 gen tahrirlash tizimining rivojlanishi genetik jihatdan oʻzgartirilgan hayvonlarni yetishtirish uchun ketadigan vaqtni samarali tarzda ikki baravarga qisqartirdi[19].

Asosiy maqola: Gen muhandisligi tarixi

Odamlar miloddan avvalgi 12 000-yillardan boshlab hayvonlarni xonakilashtirib kelmoqdalar, bunda chatishtirish yoki sunʼiy tanlanishdan (tabiiy tanlanishdan farqli oʻlaroq) foydalanilgan. Kelgusi avlodni yetishtirish uchun faqat istalgan belgilarga (va mos ravishda istalgan genlarga) ega organizmlardan foydalaniladigan, bunday xususiyatga ega boʻlmaganlari esa koʻpaytirilmaydigan chatishtirish jarayoni genetik modifikatsiyaning zamonaviy konsepsiyasi uchun poydevor vazifasini oʻtadi[20]. Genetikadagi turli yutuqlar insonlarga organizmlarning DNKsi va binobarin, genlarini toʻgʻridan-toʻgʻri oʻzgartirish imkonini berdi. 1972-yilda Paul Berg maymun virusi DNKsini lyambda virusi DNKsi bilan birlashtirib, birinchi rekombinant DNK molekulasini yaratdi[21][22].

1974-yilda Rudolf Jaenisch embrionga yot DNKni kiritish orqali transgen sichqonni yaratdi va bu dunyodagi birinchi transgen hayvonga aylandi[23][24]. Biroq, transgenni oʻz avlodlariga oʻtkaza oladigan transgen sichqonlar yaratilishi uchun yana sakkiz yil vaqt ketdi[25][26]. 1984-yilda klonlashtirilgan onkogenlarni tashuvchi va saraton kasalligiga moyil boʻlgan genetik jihatdan oʻzgartirilgan sichqonlar yaratildi[27]. Genlari „oʻchirilgan“ (nokaut sichqon) sichqonlar esa 1989-yilda yaratildi[28]. Birinchi transgen chorva mollari 1985-yilda yetishtirildi, oʻz sutida transgen oqsillarni sintez qilgan birinchi hayvonlar esa sichqonlar boʻldi[29]. Ular 1987-yilda inson toʻqima plazminogen aktivatorini ishlab chiqarish uchun muhandislik usulida oʻzgartirilgan edi[30].

Manbalar

  1. ↑ "Genetically modified farm animals and fish in agriculture: A review.". Livestock Science 153 (1–3): 1–9. May 2013. doi:10.1016/j.livsci.2013.01.002. 
  2. ↑ 2,0 2,1 Murray, Joo (20). Genetically modified animals (Wayback Machine saytida 2019-10-13 sanasida arxivlangan). Canada: Brainwaving
  3. ↑ Nicholl, Desmond S. T.. An Introduction to Genetic Engineering. Cambridge University Press, 2008-05-29 — 34-bet. ISBN 978-1-139-47178-7. 
  4. ↑ "Synthetic biology: putting synthesis into biology". Wiley Interdisciplinary Reviews: Systems Biology and Medicine 3 (1): 7–20. 2011. doi:10.1002/wsbm.104. PMID 21064036. PMC 3057768. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3057768. 
  5. ↑ "Personal reflections on the origins and emergence of recombinant DNA technology". Genetics 184 (1): 9–17. January 2010. doi:10.1534/genetics.109.112144. PMID 20061565. PMC 2815933. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2815933. 
  6. ↑ "DNA uptake during bacterial transformation". Nature Reviews. Microbiology 2 (3): 241–9. March 2004. doi:10.1038/nrmicro844. PMID 15083159. 
  7. ↑ "Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 71 (4): 1250–4. April 1974. doi:10.1073/pnas.71.4.1250. PMID 4364530. PMC 388203. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=388203. 
  8. ↑ National Research Council (US) Committee on Identifying and Assessing Unintended Effects of Genetically Engineered Foods on Human Health. Methods and Mechanisms for Genetic Manipulation of Plants, Animals, and Microorganisms (en). National Academies Press (US), 2004-01-01. 
  9. ↑ Setlow, Jane K.. Genetic Engineering: Principles and Methods. Springer Science & Business Media, 2002-10-31 — 109-bet. ISBN 978-0-306-47280-0. 
  10. ↑ "Efficient targeting of a SCID gene by an engineered single-chain homing endonuclease". Nucleic Acids Research 37 (16): 5405–19. September 2009. doi:10.1093/nar/gkp548. PMID 19584299. PMC 2760784. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2760784. 
  11. ↑ "Heritable targeted mutagenesis in maize using a designed endonuclease". The Plant Journal 61 (1): 176–87. January 2010. doi:10.1111/j.1365-313X.2009.04041.x. PMID 19811621. 
  12. ↑ "High-frequency modification of plant genes using engineered zinc-finger nucleases". Nature 459 (7245): 442–5. May 2009. doi:10.1038/nature07845. PMID 19404258. PMC 2743854. https://archive.org/details/sim_nature-uk_2009-05-21_459_7245/page/442. 
  13. ↑ "Precise genome modification in the crop species Zea mays using zinc-finger nucleases". Nature 459 (7245): 437–41. May 2009. doi:10.1038/nature07992. PMID 19404259. https://archive.org/details/sim_nature-uk_2009-05-21_459_7245/page/436. 
  14. ↑ "Targeting DNA double-strand breaks with TAL effector nucleases". Genetics 186 (2): 757–61. October 2010. doi:10.1534/genetics.110.120717. PMID 20660643. PMC 2942870. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2942870. 
  15. ↑ "TAL nucleases (TALNs): hybrid proteins composed of TAL effectors and FokI DNA-cleavage domain". Nucleic Acids Research 39 (1): 359–72. January 2011. doi:10.1093/nar/gkq704. PMID 20699274. PMC 3017587. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3017587. 
  16. ↑ "Genome-scale engineering for systems and synthetic biology". Molecular Systems Biology 9: 641. 2013. doi:10.1038/msb.2012.66. PMID 23340847. PMC 3564264. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=3564264. 
  17. ↑ „Precision editing of large animal genomes“, Advances in Genetics Volume 80, 2012 — 37–97-bet. DOI:10.1016/B978-0-12-404742-6.00002-8. ISBN 978-0-12-404742-6. 
  18. ↑ "Plant genome editing with TALEN and CRISPR". Cell & Bioscience 7. 2017-04-24. doi:10.1186/s13578-017-0148-4. PMID 28451378. PMC 5404292. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=5404292. 
  19. ↑ „How CRISPR is Spreading Through the Animal Kingdom“ (en). www.pbs.org (2018-yil 23-may). Qaraldi: 2018-yil 20-dekabr.
  20. ↑ https://books.google.com/books?id=WGDYHvOHwmwC
  21. ↑ "Biochemical method for inserting new genetic information into DNA of Simian Virus 40: circular SV40 DNA molecules containing lambda phage genes and the galactose operon of Escherichia coli". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 69 (10): 2904–9. October 1972. doi:10.1073/pnas.69.10.2904. PMID 4342968. PMC 389671. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=389671. 
  22. ↑ https://books.google.com/books?id=xP9dzbSBTZQC
  23. ↑ Jaenisch, R. and Mintz, B. (1974) Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA. Proc. Natl. Acad. 71(4): 1250–54 [1]
  24. ↑ |
  25. ↑ "Integration and stable germ line transmission of genes injected into mouse pronuclei". Science 214 (4526): 1244–6. December 1981. doi:10.1126/science.6272397. PMID 6272397. https://archive.org/details/sim_science_1981-12-11_214_4526/page/1244. 
  26. ↑ "Introduction of a rabbit beta-globin gene into the mouse germ line". Nature 294 (5836): 92–4. November 1981. doi:10.1038/294092a0. PMID 6945481. https://archive.org/details/sim_nature-uk_1981-11-05_294_5836/page/92. 
  27. ↑ "The origins of oncomice: a history of the first transgenic mice genetically engineered to develop cancer". Genes & Development 21 (18): 2258–70. September 2007. doi:10.1101/gad.1583307. PMID 17875663. https://archive.org/details/sim_genes-development_2007-09-15_21_18/page/2258. 
  28. ↑ "Cloned transgenic cattle produce milk with higher levels of beta-casein and kappa-casein". Nature Biotechnology 21 (2): 157–62. February 2003. doi:10.1038/nbt783. PMID 12548290. https://archive.org/details/sim_nature-biotechnology_2003-02_21_2/page/156. 
  29. ↑ "The mammary gland as a bioreactor: expression, processing, and production of recombinant proteins". Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia 3 (3): 337–50. July 1998. doi:10.1023/a:1018723712996. PMID 10819519. 
  30. ↑ "Production of human tissue plasminogen activator in transgenic mouse milk. 1987". Biotechnology 24 (11): 425–8. 1987. doi:10.1038/nbt1187-1183. PMID 1422049. https://zenodo.org/record/1233349.  
"https://ziyosfera.uz/index.php?title=Genetik_jihatdan_oʻzgartirilgan_hayvonlar&oldid=448149" dan olindi