5-AMALIY MASHG’ULOT: Bakteriya hujayrasidan plazmid DNK sini
ajratish
DNK ajratish uchun namunalar yig’ish, eritmalar va asboblarni tayyorlash
Genom
DNK
ajratish
uchun
eritmalar
va
asboblarni
tayyorlash
Ishning maqsadi: E.coli bakteriyasi hujayralaridan plazmid DNK sini va odam
qonidan genom DNK sini hamda DNK namunalarini ajratish printsiplari va usullari
bilan tanishish.
Ishning vazifasi:E.coli bakteriyasi hujayralaridan plazmid DNK sini va odam
qonidan genom DNK sini ajratib olish koʼnikmalarini shakllantirish.
Nazariy qism. Plazmidalar - hujayraning avtonom ravishda replikatsiya boʼladigan
genetik elementlari boʼlib, xalqasimon tuzilishiga ega DNK molekulasidan iborat.
Plazmid DNK sini ajratib olish usuli bakteriya plazmidalarining tuzilishi jihatidan
genom DNK siga nisbatan kichik oʼlchamda boʼlishi
va yopiq halqasimon
koʼrinishga ega boʼlganligiga asoslanadi. Bunda dastlabki bosqich bakteriya
hujayralariga EDTА va lizotsim (grammanfiy bakteriyalarda) bilan ishlov berib
ularni sferoplastlarini hosil qilinadi. EDTА metall ionlari bilan xelat hosil qilib,
DNK ni kationga bogʼliq nukleazalar taʼsiridan himoya qiladi.
Olinadigan
sferoplastlarning tezda lizis boʼlib ketishini oldini olish maqsadida reaktsiyani
izotonik eritmalar (saxaroza yoki boshqa moddaning ancha yuqori kontsentratsiyasi)
da olib boriladi. Soʼngra sferoplastlarni lizis qilinadi. Buning uchun, detergentlar
qoʼshishni tavsiya qilingan. Hujayra qobigʼi bilan bogʼlangan qoldiqlar va bakteriya
xromosomasining boʼlaklarini sentrifugalash yoki filьtrlash yoʼli bilan olib tashlash
mumkin.
Plazmid DNK sini ajratish usullari orasida bakteriyalar
hujayralarini ishqor
yordamida lizis qilish usuli ( Birnboym – Doli usuli ) va uning modifikatsiyalari
koʼproq ishlatiladi. Bu usuldan mini-preparatlar olishda ham DNK ni yirik hajmda
ajratib olishda ham keng qoʼllaniladi. Ushbu usul ishqoriy muhitda (~rN 12,0–12,5)
DNK molekulalarining chiziqli strukturasining denaturatsiyasi (qoʼsh xalqaning
yozilishi), ayni vaqtda yopiq xalqali molekulalarni esa denaturatsiyaga uchramasligi
yoki oz miqdorda va qaytar darajada denaturatsiyaga uchrashiga asoslangan.
Hujayra ekstraktini tuzlarning yuqori kontsentratsiyasida neytrallanganda, oqsillar,
genom DNK si va hujayra RNK si choʼkmaga tushadi. Bunga tuzlarning yuqori
kontsentratsiyasida bir zanjirli DNK va RNK molekulalarining denaturatsiyasidan
keyin tasodifiy va tartibsiz ravishda reassotsiatsiyalanishi sabab boʼladi. Reaktsiyani
natriy dodetsilsulfat Na (SDS) ishtirokida olib borilganligi
uchun hujayra RNK
sining katta qismi oqsillar bilan birga choʼkmaga tushadi. Preparatdagi (ichki
molekulyar qoʼsh zanjirli uchastkalari oson hosil boʼlganligi sababli, asosan,
transport RNK si nisbatan oson renaturatsiyalanadi va tuzning yuqori
kontsentratsiyasida erib ketadi) hujayra RNK si ning qolgan qismini RNKaza А
bilan yoʼqotiladi. Sentrifugalash yoʼli bilan choʼkmadan holi qilingan plazmid DNK
sini tiniqlashgan hujayra lizatidan etanol yoki izopropanol yordamida choʼktiriladi.
Bunday DNK preparatidan bir qancha maqsadlarda, masalan, restriktsion
tahlillar
uchun foydalanish mumkin. Koʼplab alohida tadqiqotlar uchun DNK ning bir
muncha toza preparativ shakllari zarur boʼladi, masalan, klonlash chun fragmentlar
tayyorlashda yoki transfektsiyani amalga oshirishda DNK keyingi tozalash
boqichlari
oʼtkaziladi.
Deyarli barcha molekulyar biologik tadqiqotlar uchun muvofiq keladigan kichik
oʼlchamdagi DNK ning yuqori darajadagi toza preparatlarni olish uchun DNK ni
shishadan tayyorlangan filьtrli kolonkalarda (glass),
kvarts usulida tozalash
(silicaslurries) yoki silikagelь (silica-gelmembrane) bilan tozalash usullari keng
qoʼllaniladi. Bunda DNK xaotrop tuzining yuqori kontsentratsiyali eritmasida qaytar
ravishda shisha membrana yuzasiga sorbtsiyalanadi va qolgan aralashmalarni
xaotrop tuzi va 70% li etanol bilan yuviladi. Soʼngra tozalangan DNK kichik ionli
kuchlanishga ega buferda ajratib olinadi (elyuirlanadi). Kam miqdordagi plazmid
DNK sini yoki uning fragmentlarini xuddi shunday silikat filьtrli sentrifuga mini-
kolonkalarida tozalash usuli ham koʼp qoʼllaniladi. Bunday toʼplamlarni koʼplab
firmalar
tomonidan
ishlab
chiqariladi.
Odam genom DNK sini ajratib olishda yadroga ega istalgan hujayradan foydalanish
mumkin. Odam materiali sifatida koʼpincha leykotsitlar, bukkal hujayralar (yonoq
epiteliysi hujayralari) qoʼllaniladi. Qanday hujayra ishlatilishiga koʼra, toza
mahsulotning maksimal miqdorini olishga imkon yaratadigan
DNK ajratishning
optimal usullarini tanlash kerak boʼladi. Genom DNK sini ajratib olish uchun
plazmatik va yadro membranalarini yorib, hujayra oqsillaridan holi qilinadi. Nuklein
kislotalardan oqsillarni olib tashlash uchun ularni fenolom va (yoki) xloroform bilan
eksraktsiya qilinadi. Hujayra lizatlaridan DNK ajratishda oqsillarni yoʼqotish uchun
koʼpincha oqsillarning keng spektriga nisbatan faol boʼlgan proteolitik fermentlar,
masalan, proteinaza K bilan gidroliz qilinadi