Biotexnologiya bugun dunyodagi eng tez rivojlanayotgan yo‘nalishlardan biridir. Davlatimiz rahbarining 2020-yil 25-noyabrdagi “Biotexnologiyalarni rivojlantirish va mamlakatning biologik xavfsizligini ta’minlash tizimini takomillashtirish bo‘yicha kompleks chora-tadbirlar to‘g‘risida”gi qarori soha rivojida yangi davrni boshlab berdi. O‘ zbekistonda biotexnologiya va gen muhandisligi qishloq xo‘jaligi ekinlarining yangi navlarini yaratishda asosiy vositaga aylandi. Bugungi kunda g‘o‘zaning “Porloq”, “Ravnaq”, “Baraka”, “Tafakkur”, “Saxovat” kabi qator navlarini yetishtirish yo‘lga qo‘yilgan. Ularning har biri o‘ziga xos xususiyatga ega.
Kuz faslining so‘nggi kunlarida yuzaga keladigan paxta hosilini yig‘ib olishdagi noqulayliklarni bartaraf etish maqsadida g‘o‘zaning vegetatsiya davrini qisqartirish zarurati mazkur yo‘nalishning rivojlanishiga turtki bo‘ldi. 1982 yilda Bioorganik kimyo institutida mamlakatda birinchi gen muhandisligi laboratoriyasi ochildi. Gʻo‘zaning genetik va hujayra muhandisligini rivojlantirishga yo‘naltirilgan ilmiy izlanishlar avvaliga laboratoriyaning, keyinchalik 2012 yilda tashkil etilgan Genomika va bioinformatika markazining ham asosiy yo‘nalishiga aylandi. Gen muhandisligi va biotexnologiyaning asosiy vazifasi O‘zbekiston iqtisodiyoti uchun muhim ahamiyatga ega g‘o‘za navlari va boshqa qimmatli qishloq xo‘jaligi ekinlarining yangi navlarini ishlab chiqishdan iborat. Gen muhandisligi biotexnologiyasining asosiy yo‘nalishlaridan biri hujayradan butun o‘simlik olishdir.
Keyinroq Fanlar akademiyasi Bioorganik kimyo institutida akademik A.Abdukarimov rahbarligida Gen muhandisligi laboratoriyasi, akademik D.Musayev boshchiligida Gʻo‘za genetikasi va genkolleksiyasi laboratoriyasi, “Biolog” NDT va sobiq Fitopatologiya instituti negizida Genetika instituti tashkil etildi. Olingan natijalar Genomika va bioinformatika markazi hamda uning negizida Maxsus urug‘chilik xo‘jaligi tashkil etilishiga asos bo‘ldi. Shu tariqa Fanlar akademiyasi tarkibidagi bir qator institutlarni yopish va qayta tashkil etish jarayonida zamonaviy ilmiy yo‘nalishga ega yangi tuzilma tashkil etildi. O‘simliklar genomikasi, germplazma xususiyatlari, genetik xaritalash, markerlar seleksiyasi, transgenomika, proteomika va bioinformatika bo‘yicha tadqiqotlar mutaxassisi bo‘lgan olim Ibrohim Abdurahmonov Genomika va bioinformatika markaziga rahbarlik qila boshladi.
Markazda “O‘zbekiston g‘o‘za germplazmasi resurslaridan foydalangan holda hosildorlik va tola sifati genlarini molekulyar xaritalash”, “Gʻo‘zadagi fitoxromlar va gullash genlarining xarakteristikasi va molekulyar xaritasi”, “Fuzarioz vilt kasalligining miqdoriy belgi gen/lokuslarining molekulyar tavsifi, assosiatsiyasi va takomillashtirilgan g‘o‘za germplazmasini ishlab chiqish” hamda “Gʻo‘za germplazmasining ildiz nematodasi, fusarioz vilt kasalligiga qarshi potensial chidamliligini baholash va nomzod gen markerlarini ishlab chiqish” mavzusidagi qator loyihalar ustida ilmiy izlanish olib borildi. Markaz xodimlari O‘zbekistonda yetishtirilayotgan g‘o‘za navlarining molekulyar genetik pasportini ishlab chiqdi.
Akademik Ibrohim Abdurahmonov Texas universiteti va AQSH Qishloq xo‘jaligi departamentidagi hamkasblari bilan hamkorlikda g‘o‘za genlarini “o‘chirish” (RNK interferensiyasi) texnologiyasini ishlab chiqdi. Ushbu texnologiya yordamida ildiz sistemasi rivojlangan, sifatli, uzun tolali, serhosil va ertapishar g‘o‘za navlari olindi.
Xorijda malaka oshirib kelgan yosh olimlar tomonidan g‘o‘za liniya va navlari daktiloskopiyasi uchun DNK ribosomal operonining o‘zgaruvchan va konservativ uchastkalaridan foydalanish biotexnologiyasi ishlab chiqildi. Ushbu usul patogen zamburug‘ va o‘simlik mikroorganizmlarini diagnostika qilish uchun joriy etilgan bo‘lib, so‘nggi yillarda bu texnologiya odam va hayvonlardagi xavfli hamda yuqumli kasalliklarning qator patogenlarini ekspress aniqlashda ham samarali qo‘llanmoqda.
Markaz olimlarining g‘o‘za genomini o‘rganish bo‘yicha izlanishlari natijasida jahon amaliyotida birinchi marta 310 ta mikrosatellit markerli panel yaratilib, g‘o‘za genomi bilan genetik tadqiqotlarda keng qo‘llab kelinmoqda. Dunyoda birinchi marta rekombinant genom bloklari yordamida g‘o‘za genini xaritalash nazariyasi fanga taklif qilindi hamda genomdagi rekombinatsiya bloklari hajmining uzunligi baholandi. Markaz xodimlari g‘o‘za genlarini tezkor “assosiativ xaritalash” usulini ishlab chiqdi. Ushbu usuldan foydalanish tola sifati, kasalliklarga chidamlilik va ertapisharlik belgilari bilan bog‘liq bo‘lgan 1000 dan ortiq yangi gen, marker lokusi va g‘o‘za mikroRNKlarini klonlash imkonini berdi.
Muayyan genni nokaut qilish texnologiyasi va markerga asoslangan seleksiya natijasida qisqa vaqtda g‘o‘zaning yangi “Porloq-1”, “Porloq-2”, “Porloq-3”, “Porloq-4” biotexnologik navlari ishlab chiqildi. Qo‘llangan zamonaviy texnologiyalar natijasida ushbu serhosil va ertapishar navlar nafaqat uzun tola, balki yuqori texnologik xususiyatlarga ham ega bo‘ldi. “Porloq” navlari 2014 yilda rayonlashtirilgan. Hozir 60 ming gektardan ortiq maydonga ekib kelinmoqda. Gʻo‘zada gen nokaut texnologiyasining samaradorligi patentlar bilan himoyalangan va dunyoning 150 dan ortiq mamlakatida tan olingan.
Assosiativ xaritalash usulidan foydalangan holda Genomika va bioinformatika markazi yosh tadqiqotchilari asosiy tola sifat ko‘rsatkichlari bilan bog‘liq ko‘plab jihatlarini aniqladi. Gʻo‘zaning “Ravnaq-1”, “Ravnaq-2”, “Baraka”, “Tafakkur” va “Saxovat” kabi navlarini ishlab chiqishda markerlarga asoslangan seleksiya dasturi samarali qo‘llandi. DNK marker texnologiyasidan foydalangan holda dunyoda birinchi marta olingan, tola sifati yaxshilangan yangi “Ravnaq-1” va “Ravnaq-2” navlari sinovdan o‘tkazilmoqda.
Bundan tashqari, boshqa qishloq xo‘jaligi ekinlarining oqsil va metabolitlari, dorivor va sanoat o‘simliklari, mikroorganizmlar, hayvonlar va odamlar genomi hamda genetik xilma-xilligi va funksional genlarini o‘rganishga bag‘ishlangan tadqiqotlar olib borilyapti. Ushbu tadqiqotlar natijasi asosida qishloq xo‘jaligi ekinlarining turli tuproq-iqlim sharoitiga moslashgan, zararkunanda va kasalliklarga chidamli yangi liniya va navlari olindi. Ushbu namunalar zamonaviy molekulyar va hujayra muhandisligi, molekulyar markerlar, genom va virtual tanlovga asoslangan bo‘lib, atrof-muhit hamda inson salomatligi uchun xavfsiz.
Markaz olimlari zamonaviy molekul yar genetik va gen muhandisligi texnologiyalaridan foydalangan holda bug‘doy kabi muhim donli ekinlarning nav xilma-xilligini shakllantirishda ham faol ishtirok etmoqda. Bug‘doyning istiqbolli serhosil liniyalari olinishi natijasida hosildorlik 60 foizgacha oshdi. Shuningdek, kartoshkaning hosildorligi yuqori bo‘lgan yangi biotexnologik navini olishga erishildi.
Bu borada uzum va anor kabi mevali ekinlar ham e’tibordan chetda qolmadi. O‘zbekistonda fermer xo‘jaliklari va ishlab chiqarish korxonalarini sertifikatlangan uzum ko‘chati bilan ta’minlash uchun in vitro texnologiyasi yordamida virusdan xoli, sog‘lom uzum ko‘chatlarini ommaviy ko‘paytirish hamda yetishtirish yo‘lga qo‘yildi. Shu maqsadda uzumning qator istiqbolli xorijiy va mahalliy navlarini ko‘paytirish uchun individual ozuqa muhiti ishlab chiqilgan. Markazda uzum genomini chuqur o‘rganish va danaksiz uzum navlarini olish bo‘yicha fundamental tadqiqotlar olib borilmoqda.
O‘zbekistonda anor iqtisodiy ahamiyatga ega mevali ekin turi. Shu bois, Genomika va bioinformatika markazi yosh olimlari anorning “Qayum anori” va “Qora quyun” istiqbolli navlari ustida ilmiy izlanish olib bormoqda. Bugunga qadar ozuqa muhitining 15 dan ortiq turi sinovdan o‘tkazilib, eng samaralilari tanlab olindi.
O‘zbekiston farmasevtika sanoatini qo‘llab-quvvatlash maqsadida dorivor o‘simlik turlari ustida ham ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda. Shu sababli klasterlar plantatsiyalarida dorivor o‘simliklarni introduksiya qilish maqsadida mikroklonal ko‘paytirish texnologiyasi asosida qator istiqbolli dorivor o‘simliklar materiali yaratilmoqda. Fundamental va amaliy tadqiqotlar davom etyapti hamda biotexnologik va gen muhandisligi texnologiyalaridan foydalanish asosida mamlakatimizning xomashyo, dori-darmon va oziq-ovqat mustaqilligini mustahkamlash uchun muhim yangi innovasion ishlanmalar paydo bo‘lmoqda.
Shu tariqa markazimizda doimiy ravishda biotexnologiya va gen muhandisligini rivojlantirish yo‘lida yuqori ishtiyoq bilan faoliyat olib borayotgan yosh olimlar safi kengayib bormoqda. Ular erishayotgan yutuqlar nafaqat O‘zbekistonda, balki xorijiy davlatlar amaliyotida ham keng qo‘llanmoqda.
Zabardast BO‘RIYEV,
Genomika va bioinformatika markazi direktori, professor
