Agar siz ushbu xabarni oʻqiyotgan boʻlsangiz, demak, saytimizga tashqi resurslarni yuklashda muammolarga duch kelmoqdamiz.

If you're behind a web filter, please make sure that the domains *.kastatic.org and *.kasandbox.org are unblocked.

Asosiy kontent

Biotexnologiyaga kirish

Biotexnologiya nima ekanligi. DNK texnologiyalari haqida umumiy tushuncha. Biotexnologiyadagi axloqiy savollar.

Asosiy tushunchalar:

  • Biotexnologiya bu biror-bir organizm yoki ularning qismlari va boshqa biologik tizimlardan foydalanib mahsulot ishlab chiqarish jarayonidir.
  • Zamonaviy biotexnologiyaning koʻpgina sohalari DNK texnologiyasiga tayanadi.
  • DNK texnologiyasi nukleotidlar ketma-ketligini aniqlash, analiz qilish, DNKni kesish va joylashtirishdan iboratdir.
  • DNK texnologiyasi DNK nukleotidlari ketma-ketligini aniqlash, polimeraza zanjir reaksiyasi, DNKni klonlash va gel elektroforezi kabi jarayonlarni qamrab oladi.
  • Biotexnologiya yutuqlari butun jamiyat tomonidan hal qilinishi zarur boʻlgan yangi amaliy muammolar va axloqiy savollarni vujudga keltirishi mumkin.

Kirish

Biotexnologiya soʻzini eshitganingizda miyangizga qanday tushuncha keladi? Balki, yangiliklarda uchragan Dolli laqabli klonlangan qoʻy, genetik modifikatsiyalangan organizmlar yoki gen terapiyasi kabilarni oʻylarsiz.
Dolli laqabli qoʻyning tulumi. Dolli birinchi klonlangan sutemizuvchi hayvon boʻlib, boshqa bir qoʻyning ayni “nusxasi”dir.
Manba: “Dolly the sheep, National Museums of Scotland, Edinburgh” (Dolli laqabli qoʻy, Shotlandiya milliy muzeyi, Edinburg) / Mayk Pennington olgan surat (CC BY-SA 2.0). Rasm CC BY-SA 2.0 litsenziyasi asosida litsenziyalangan.
Agar yuqoridagilar siz oʻylagan narsalar boʻlsa, mutlaqo haqsiz. Ularning barchasi biotexnologiya sohasining misollaridir. Ammo pivo tayyorlash, hosilni koʻpaytirish va penitsillin antibiotigi-chi? Ushbu jarayonlar va mahsulotlar minglab yillardan beri mavjud va ular ham biotexnologiya mahsuli hisoblanadi.
Biz bu maqolada dastlab biotexnologiya taʼrifiga toʻxtalib, u qanday qilib turli xil usullar orqali tirik organizmlardan foydali mahsulotlar olishini koʻrib chiqamiz. Keyinroq DNK texnologiyasi, DNKni manipulyatsiya qilish va undagi nukleotidlar ketma-ketligini aniqlash texnikasi bilan tanishamiz. DNK texnologiyasi biotexnologiyaning koʻplab zamonaviy shakllari uchun oʻta ahamiyatlidir.

Biotexnologiya nima?

Biotexnologiya bu muayyan maqsaddagi jarayonni amalga oshirish yoki biror-bir mahsulot ishlab chiqarish uchun organizmlar, organizmlarning tarkibiy qismlari yoki boshqa biologik tizimlardan foydalanishdir.
Bu juda keng tushuncha va yuqorida taʼkidlanganidek, biotexnologiya zamonaviy laboratoriya uslublarini ham, bir necha yuz yillardan beri qoʻllanib kelayotgan anʼanaviy qishloq xoʻjaligi va isteʼmol mahsulotlarini tayyorlash usullarini ham qamrab oladi. Qani, unda biotexnologiyaga tegishli 3 ta misolni koʻrib chiqamiz va ularning biotexnologiya taʼrifiga qay darajada mos kelishini koʻramiz:
  • Pivo tayyorlash. Pivo tayyorlash jarayonida arpa solodi (undirib, yanchilgan) shakarining eritmasiga mitti zamburugʻlar (achitqi) solinadi. Eritma fermentlanish deb nomlanuvchi jarayon orqali bijgʻiydi. Fermentlanishdan qoʻshimcha mahsulot – pivoda uchrovchi etil spirti hosil boʻladi. Bu yerda biz achitqi zamburugʻini organizm sifatida koʻrdik. Achitqi zamburugʻidan isteʼmol mahsulotlari tayyorlashda foydalanamiz.
  • Penitsillin. Penitsillin antibiotigi maʼlum turdagi mogʻor zamburugʻidan ishlab chiqariladi. Dastlab tadqiqotchilar oz miqdorda penitsillin olish uchun haftasiga 500 litr “mogʻor sharbati” oʻstirishlariga toʻgʻri kelar edi1. Yuqori hosildor mogʻor shtammlaridan foydalanish va uning oʻsish sharoitini yaxshilash antibiotikni sanoat miqyosida ishlab chiqarish imkoniyatini berdi2. Bu yerda biz mogʻor zamburugʻining organizm sifatida insekundt uchun dori-darmon ishlab chiqarishda foydalanilishini koʻrib chiqdik. Zamburugʻdan olingan antibiotikdan bakterial infeksiyalarni davolashda foydalanamiz.
  • Gen terapiyasi. Oʻz vazifasini toʻgʻri bajarmayotgan gen keltirib chiqargan genetik kasalliklarni davolashda foydalaniladigan usul gen terapiyasi hisoblanadi. Bu jarayonda tanadagi hujayralarning DNKsiga “yetishmayotgan” gen kiritiladi. Misol uchun, genetik kasallik boʻlgan mukovitsidozni olaylik. Bunday kasallik bilan ogʻrigan kishilarning oʻpkasida xlorid ion kanallarining sintezlanishiga masʼul gen funksiyasi yoʻqolgan boʻladi. Oʻsha genning nuqsonsiz muqobili plazmid deb nomlanuvchi halqasimon DNK molekulasi ichiga kirgizilib, bemor odam oʻpkasidagi hujayralarga (sprey usulida) joylashtiriladi3.
Biz ushbu misolda turli manbalardan olingan (insondan olingan gen, bakteriyadan kelib chiqqan plazmid) biologik tarkibiy qismlarni mukovitsidoz bilan ogʻrigan bemorlarning oʻpka funksiyasini tiklashga yordam beradigan yangi mahsulot ishlab chiqarish maqsadida birlashtirdik.
Yuqoridagi misollarda koʻrsatilganidek, biotexnologiyadan hayotimizda doim duch keladigan va ishlatiladigan mahsulotlar (alkogol va penitsillin) olishda foydalaniladi. U, shuningdek, gen terapiyasi (mukovitsidozni davolash) kabi yangi davolash usullaridan ham foydalanish imkonini beradi. Biotexnologiya oziq-ovqat ishlab chiqarish, ifloslangan atrof-muhitni tozalash kabi qoʻshimcha dasturlarni ham oʻz ichiga oladi.

DNK texnologiyasi nima?

Zamonaviy biotexnologiyaning koʻplab misollari DNK qismlarini tahlil qilish, boshqarish, kesish va joylashtirish imkoniyatiga tayanadi. DNKdagi nukleotidlarni oʻqish va ularni boshqarish baʼzida DNK texnologiyasi deb yuritiladi4. Masalan, sistik fibroz uchun gen terapiyasida tadqiqotchilar DNKni manipulyatsiya (boshqarish) qilish usullari orqali xlorid kanali genini DNK tashuvchi plazmidga (vektor) oʻtkazishdi va u oʻpka hujayralarida oʻsha gen boʻlishini taʼminladi.
DNK texnologiyasi umumiy biologiya uchun ham, amaliy biologiya uchun ham muhim. DNKdan juda koʻp nusxalar olish texnologiyasi polimeraza zanjir reaksiyasi (PZR) deb ataladi. Undan tibbiy diagnostik tekshiruvlarda, sud-tibbiyot ekspertizasida va laboratoriya tadqiqotlarida foydalaniladi.

DNK texnologiyalariga misollar

Zamonaviy molekulyar biologiyada keng qoʻllanadigan DNKni tahlil qilish va boshqarish texnikalariga eʼtibor qaratamiz. Siz quyida keltirilgan havolalardan foydalanib bu texnikalar haqida batafsil maʼlumot olishingiz mumkin.
  • DNKni klonlash. DNKni klonlashda tadqiqotchilar kerakli DNK fragmenti (gen)ning koʻplab nusxalarini oladi, yaʼni klonlaydi. Aksariyat hollarda DNKni klonlash koʻzlangan genni plazmid (halqasimon DNK molekulasi)ga joylashtirishni oʻz ichiga oladi. Plazmid bakteriya ichida replikatsiyalanib, juda koʻp kerakli gen nusxalarini hosil qiladi. Baʼzida esa bakteriya hujayrasi ichidagi gen oqsil sintezlaydi (masalan, diabetda foydalaniladigan insulin).
  • Polimeraza zanjir reaksiyasi (PZR). Polimeraza zanjir reaksiyasi DNKni boshqarishning yana bir keng foydalaniladigan usuli hisoblanadi. Hozir undan zamonaviy biologiyaning deyarli barcha sohalarida foydalaniladi. PZR nishon DNKni shablon DNK boʻlagi orqali koʻpaytiradi. Bu usul kam miqdorda saqlanib qolgan izlardan (masalan, qotillik yuz bergan joydagi qon tomchisi) DNKning juda koʻp nusxalarini olishga imkon beradi.
  • Gel elektroforezi. Gel elektroforezi usuli DNK fragmentini toʻgʻridan toʻgʻri koʻrish imkonini beradi. Tadqiqotchilar geldagi DNK fragmentlarini aniqlab, PZR reaksiyasining natijalarini tahlil qila oladilar. Gel elektroforezi DNK fragmentlarini ularning oʻlchami asosida ajratadi. Fragmentlar boʻyoqlar bilan boʻyaladi va tadqiqotchilar ularni koʻra olishadi.
    Reeceʼdagi oʻxshash diagrammaga asoslangan5.
  • DNKni oʻqish. DNKni oʻqish bu DNK molekulasidagi nukleotid asoslari (A, T, S va G)ning ketma-ketligini aniqlash hisoblanadi. Baʼzi hollarda kichik bir DNK boʻlagi oʻqilsa, boshqa hollarda katta DNK fragmentlarining kolleksiyasi (masalan, butun boshli genom) guruh holida oʻqilishi mumkin.
Havola qilingan boʻlimlarda bu usullar qanday ishlashi haqida koʻproq maʼlumot olishingiz mumkin. Shuningdek, bu usullardan tadqiqot maqsadida, tibbiyotda va boshqa amaliy dasturlarda qanday foydalanilishiga misollar koʻrishingiz mumkin.

Biotexnologiya yangi maʼnaviy va axloqiy savollarni keltirib chiqaradi

Biotexnologiyada jamiyat va inson foydasi uchun xizmat qiladigan potensial imkoniyatlar mavjud. Ammo u jamiyat hayotiga salbiy taʼsir koʻrsatishi yoki kutilmagan oqibatlarga olib kelishi mumkin. Albatta, texnologiyalarning barcha shakllarida ham shunday. Lekin biotexnologiyaning boshqa texnologiyalarga nisbatan foydali jihatlari koʻproq va, shu bilan birga, turli dilemmalarni ham keltirib chiqaradi.
Biotexnologiya yutuqlarini (boshqa texnologik ixtirolar kabi) ommaga keng foydalanish uchun taqdim etishdan oldin ularni yaxshilab tahlil qilish va tekshiruvlardan oʻtkazish juda muhimdir. Klinik tadqiqotlar va hukumat nazorati biotexnologiya mahsulotlarining bozor rastalarida inson uchun xavfsiz, yaroqli va samarali boʻlishini taʼminlashga yordam beradi. Biroq baʼzida yangi tarqalgan maʼlumotlar kompaniyalar va hukumat idoralarini innovatsiyalarning xavfsizligi yoki foydaliligini qayta koʻrib chiqishga majbur qiladi. Bu jarayonni biz baʼzi bir dori vositalarining savdosi toʻxtatilishida koʻramiz.
Bundan tashqari, biotexnologiya innovatsiyalari biotexnologiya maʼlumotidan, usulidan va bilimidan qanday foydalanish kerak yoki kerak emasligi haqidagi yangi axloqiy savollarni ham yuzaga keltirishi mumkin.
  • Ulardan baʼzilari maxfiylik va kamsitmaslik holatlari bilan bogʻliq. Masalan, agar sizda kasallik tugʻdirishi mumkin boʻlgan gen mavjud boʻlsa, tibbiy sugʻurta kompaniyasi sizdan koʻproq pul olishi kerakmi? Agar maktabingiz yoki ish beruvchingizda sizning genomingizga kirish imkoniyati boʻlsa, oʻzingizni qanday his qilgan boʻlardingiz?
  • Boshqa shu kabi savollar biotexnologiyaning xavfsizlikka, salomatlikka va ekologiyaga taʼsirlari bilan aloqador. Misol uchun, kimyoviy vositalar ishlatilishini kamaytirish uchun oʻsimliklar genetik moslashtiriladi. Bunda oʻsha oʻsimlik oʻzining insektitsidlarini hosil qiladi. Ammo bu oʻz navbatida boshqa muammolarni keltirib chiqaradi. Yovvoyi tabiatga tushib qolgan yoki mahalliy populyatsiyalar bilan aralashgan oʻsimlik kutilmagan ekologik oqibatlarga sabab boʻlishi mumkin.
  • Biotexnologiya odamlarni qiyin ahvolga solish ehtimoli boʻlgan maʼlumot bilan taʼminlashi mumkin. Masalan, ota-ona prenatal tekshiruvlar orqali tugʻilajak farzandida genetik nuqson bor yoki yoʻqligini aniqlashi mumkin. Shunga oʻxshash holda, bir inson qiziqib, genomi ketma-ketligini aniqlatish orqali oʻzida hayot davomida paydo boʻluvchi Hantington kabi bedavo genetik kasallik yuzaga kelishini bilib olishi mumkin.
Ilmiy tadqiqotlar va ilm-fanning rivojlanishi yangi maʼlumotlar, tadqiqot usullari va bilimlarni yuzaga keltiradi. Vaholanki, faqatgina ilm-fanning oʻzigina yangi texnologiyalardan foydalanish kerakmi yoki yoʻqmi kabi savollarga javob bera olmaydi. Hayotimizga oʻzining taʼsirini koʻrsatadigan biotexnologiya innovatsiyalari va mahsulotlari haqidagi suhbatlarda jamiyatimizning har bir aʼzosining oʻz ovozi boʻlishi barchamiz uchun muhimdir.

Oʻz ustingizda ishlang va oʻz qarashlaringizni oʻrtoqlashing

Har qanday biotexnologiya shaklining umumiy biologiyasini tushunish uning foydali va zararli tomonlarini baholashda muhim qadamdir. Saytning ushbu boʻlimidagi maʼlumotlar yangi biotexnologiya yutuqlarini tushunish va baholash uchun sizga yordam beradi.
Agar siz biotexnologiyaning muayyan bir turiga qiziqayotgan yoki u keltirib chiqarishi mumkin boʻlgan muammolar haqida qaygʻurayotgan boʻlsangiz, bu borada oʻz ilmiy tadqiqotingizni boshlang. Ishonchli, xolis manbalarni izlang. Agar qarama-qarshi fikrlarga duch kelsangiz, har ikki tomonning ham fikrlarini tushunishga harakat qiling. Innovatsiyaning mohiyatini toʻliq anglab yetganingizga amin boʻling. U haqida nima maʼlum (nima nomaʼlum)ligini, uning ijobiy va salbiy tomonlarini aniqlang. Shunda siz texnologiyadan qanday foydalanish toʻgʻrisidagi oʻzingizning puxta va dalillarga asoslangan fikrlaringizni shakllantira olasiz.