Биотехнология (Сиртқи таълим шакли 2-мутахасислик 4-курс талабалари учун)

Ushbu kitob 'Biologiya' fani, xususan Biotexnologiya yo'nalishi bo'yicha nazariy va amaliy mashg'ulotlarni o'z ichiga oladi. Unda Biotexnologiya fani, fermentlar, gen muhandisligi, hujayra muhandisligi, bioenergetika kabi muhim mavzular chuqur o'rganilgan. Kitobda nazariy qismlardan tashqari, har bir mavzu bo'yicha laboratoriya va seminar mashg'ulotlari, shuningdek, nazorat savollari va testlar berilgan. Kitob biotexnologiya sohasida zamonaviy bilimlarni, texnologiyalarni va amaliy ko'nikmalarni shakllantirishga qaratilgan.

Asosiy mavzular

I. Kirish: Biotexnologiya fanining predmeti, maqsadi va vazifalari, Biotexnologiya rivojlanish tarixi, zamonaviy yo'nalishlari va tadqiqot usullari, sanoat, sog'liqni saqlash va qishloq xo'jaligidagi ahamiyati, qo'llaniladigan asosiy metodlar, O'zbekistonda biotexnologiyaning rivojlanishi.
II. O'quv fanining maqsad va vazifalari: Biotexnologiyani o'qitishdan maqsad talabalarga hozirgi zamon biologiyasi va chegaradosh fanlar yutuqlariga asoslangan, yangi texnologik jarayonlar yaratish va texnologiya nazariyasi asoslaridan bilim berish. Biotexnologiya yo'nalishini jadal sur'atda rivojlanishi natijasida, zamon talabiga javob beradigan mutaxassislarni tayyorlash. O'quvchi va ijrochilarning ko'nikmalariga qo'yiladigan talablar.
1-mavzu: Biotexnologiya fanining predmeti, maqsadi va vazifalari (4 soat): Biotexnologiya fanining predmeti, maqsadi va vazifalari, Biotexnologiya fanining boshqa fanlar bilan bog'liqligi, fanning boshqa turli sohalardagi muammolarni yechishdagi tutgan o'rni, shuningdek, biotexnologiya yo'nalishi bo'yicha mutaxasis tayyorlashdagi o'rni va uning asosiy yo'nalishlari.
2-mavzu: Ferment muxandisligi (4 soat): Fermentlarni olish texnologiyasi. O'simlik va hayvon organlaridan ferment ajratib olish usullari. Biospetsifik xromatografiya va bu usulni o'ta toza fermentlar olishda qo'llash. Biospetsifik sorbentlarning olinish usullari. Biospetsifik sorbent turlari. Ularga kimyoviy ishlov berish va desorbtsiyasiga ta'sir etuvchi omillar. Biospetsifik sorbentlar asosida yaratilgan texnologik jarayonlar.
3-mavzu: Fermentlarni immobillash. (6 soat): Immobillangan fermentlar. Immobillashning fizik va kimyoviy usullari. Qo’llaniladigan tashuvchilar turlari. Yuqori molekulali tabiiy organik tashuvchilar. Anogranik moddalar asosida olingan tashuvchilar. Sintetik usulda olingan polimerlarni tashuvchilar sifatida ishlatish. Ularga funktsional faol guruhlar kiritish usullari. Bifunktsional guruhlar qo’llash. Immobillash jarayoniga ta’sir etadigan omillar. Immobillangan ferment xossalarining o’zgarishi. Immobillash usullarining ferment barqarorligiga ta’sir etishi va fermantlar barqarorligini oshirish.
4-mavzu: Fermentlar ishtirokidagi texnologik jarayonlar (4 soat): Amaliy enzimologiya yutuqlarini amaliyotda qo’llash. Glyukoza-fruktozali shinni olish. Aminokislotalar ratsemizatsiyasi. D,L-aminokislotalarning bir biridan ajratish. Laktozasiz sut olish. Sut zardobidan shakarsimon moddalar olish. Kraxmal va sellyulozani fermentlar yordamida parchalash texnologiyasi. Sellyuloit mikroorganizmlarning sellyuloza ga ta’sir etish mexanizmlari. Sellyuloza gidroliziga ta’sir etuvchi omillar.
5-mavzu: Gen muxandisligi (6-soat): Organizm (in vivo) gen injenerligi. Genlar tuzilishi va ekspressiyaning boshqarilishi. Kodlanadigan va kodlanmaydigan nukleotidlarning joylanishi. Intronlar. Transpozonlar. Bakteriyalar va eukariotlardagi transpozitsiya mexanizmlari. Gen muxandisligida qo’llaniladigan fermentlar Restriktazalar. Restriktsiya va modifikatsiya tizimlari. DNK-larni modifikatsiya qiladigan metilazalar. DNK-polimerazalar va ularning turlari. RNK asosida komplementar DNK polimerlarini sintez qilish mexanizmi. Praymerlar. DNK-ligazalar. Rekombinat DNK-lar to’g’risida tushuncha. Vektorlar va ularni hujayraga joylashtirish. Vektorlarning umumiy xususiyatlari. Vektorlarni hujayraga integratsiyasi. Selektiv marker genlar Plazmidalar va viruslar vektor sifatida. Plazmidalarning avtonom replikatsiyaga uchrashi. Replikonlar. Plazmidalarning bakterial hujayraga integratsiyasi. Begona genlar ekspressiyasi. Bakteriya hujayralarida klonlanuvchi genlar ekspressiyasi. Mikroorganizmlar ishtirokida birlamchi va ikkilamchi metabolitlar ishlab chiqarish.
6-mavzu:O’simlik gen muxandisligi (6 soat): O’simlik gen muxandisligi. Protoplastlar. Kallus to’qima. O’simlik gibridlarini olish. Begona genlarni o’simliklarga kiritish yo’llari. Bir-urug’ va ikki-urug’ pallalik transgen o’simliklar olish. Transgen hujayralarni saralab olish. Agrobakter tumifatsiens bakteriyasi va uning xususiyatlari. Ti plazmida. Opinlar. Ti-plazmidalar tuzilishi. Ti- va Ri-plazmidalar yordamida protoplastlarga begona DNK-lar kiritish. O’simlik gen muxandisligida qo’llaniladigan marker genlar. Transgen hujayralarni saralab olish. Transgen o’simliklarning istiqbollari.
7-mavzu: Hayvon gen muxandisligi (4 soat): Hayvon gen muxandisligi. Hayvon hujayralarining o’ziga xos markerlari. Hayvon hujayralari transformatsiyasi va transfektsiyasi. Hayvonlarga bakterial genlarni kiritish. Viruslarni vektor sifatida qo’llanilishi. Liposomalar asosida yot genlarni hujayraga kiritish. Embrional o’zak xujayralarni transgen hayvonlar yaratishda qo’llash. Transgen hujayralarni saralab olish. Odam genomi. Gen xaritalari. Hayvon organizmiga yangi genlar kiritish. Irsiy kasalliklarni davolash.
8-mavzu: Hujayra muxandisligi (4 soat): Hujayralarni o’stirish va saqlash. Hujayra kulturalari. O’simlik hujayrasi va hayvon hujayra kulturalari. O’simlik hujayrasini o’stirishdagi farqlar. Biotexnologiyada odam va hayvon hujayra kulturalarini qo’llash. Hujayra protaplastlarini qo’shilishi. Somatik hujayralar gibridizatsiyasi. Hujayra kulturalarini hosil qilish. O’simlik hujayralarini o’stirish. Hayvon hujayralarini o’stirish.
9-mavzu: Tabiiy organik birikmalar biotransformatsiyasi (6 soat): Chiqindilarning tabiati va miqdori. Mikroblarning degradatsiyasi va bio-konversiya. Sanoat mikrobiologiyasi va genetikasi. Suvlarni biologik tozalash. Mikroorganizmlar yordamida biomassa dan energiya olish: Bioenergetika. Bioetanol ishlab chiqarish. Bioyoqilg’ilar ishlab chiqarish.
10-mavzu: Bioetanol olish texnologiyasi (4 soat): Amaliy enzimologiya yutuqlarini amaliyotda qo’llash. Glyukoza-fruktozali shinni olish. Aminokislotalar ratsemizatsiyasi. D,L-aminokislotalarning bir biridan ajratish. Laktozasiz sut olish. Sut zardobidan shakarsimon moddalar olish. Kraxmal va sellyulozani fermentlar yordamida parchalash texnologiyasi.
11-mavzu: Immunoenizm tahlili. Immuno-komponentlik asosidagi biosensorlar (2 soat): Immulozim tahlili 60-yillardan boshlab, avval, gistologik preparatlar, keyin esa imunologik testlar orqali qo'llanilgan. Immun-enzim tahlili usullari bilan ximiyaviy, biofizik va molekulyar-biologik texnologiyalarni qo'llash.
12-mavzu: Biosensorlar (2 soat): Biosensorlar - biologik reseptorlarning turli elektro-kimyoviy, kolormetrik, optik va boshqa usullar bilan moddalarni aniqlash qobiliyatiga ega bo'lgan qurilmalar. Biosensorlar yaratish va qo'llashning nazariy va amaliy jihatlari.
13-mavzu: Chiqindisiz texnologiya yaratish. (2 soat): Aеrob va anaeorb mikroorganizmlar oqava suvlar va sanoat chiqindilarini tozalash. Bioenergetika va bioyoqilg’ilar ishlab chiqarish. Chipindisiz texnologiyalarni yaratishning biologik usullari.
14-mavzu: Mikroorganizmlar yordamida transgen oqsillar olish texnologiyalari (2 soat): Mikroorganizmlar yordamida transgen oqsillarni olish texnologiyalari va ularning qo'llanilishi. Mikroorganizmlar yordamida oqsillar olishning kimyoviy va biologik usullari.
15-mavzu: Biosensorlar yaratish va qo’llash (2 soat): Biosensorlar turlari, ularning tuzilishi, ishlash prinsiplari, qo'llanilishi va yaratilishi.
16-mavzu: Bioelektronika (2 soat): Bioelektronika asoslari. Bioelektronika usullari va ularning qo'llanilishi.
17-mavzu: Immunokomponentlik asosidagi biosensorlar (2 soat): Immunokomponentlik asosidagi biosensorlar. Ularning tuzilishi, ishlash prinsipi va qo'llanilishi.
18-mavzu: Vektorlar va ularni qo’llash (2 soat): Vektorlar va ularni qo'llash texnologiyalari. DNKni klonlash va transformatsiyada vektorlardan foydalanish.
19-mavzu: Odam va hayvon gen muhandisligi (2 soat): Odam va hayvon gen muhandisligi asoslari. Genlarni hujayraga kiritish usullari. Genetik kasalliklarni davolash.
20-mavzu: O'simlik gen muhandisligi (2 soat): O'simlik gen muhandisligi asoslari. Transgen o'simliklar yaratish texnologiyalari. O'simliklarni global va mintaqaviy istiqbollari.
21-mavzu: Hayvon gen muhandisligi (2 soat): Hayvon gen muhandisligi asoslari. Hayvon hujayralariga genlarni kiritish usullari. Transgen hayvonlar yaratish texnologiyalari. Irsiy kasalliklarni davolash.
22-mavzu: Odam va hayvon hujayra kulturalari (2 soat): Hujayra kulturalari. Hujayralarni o'stirish va saqlash. Odam va hayvon hujayra kulturalarining qo'llanilishi.
23-mavzu: ATrofi-muhit ifloslanishi va toksik birikmalarning biodegradatsiyasi (2 soat): Atrofi-muhit ifloslanishining sabablari. Toksik birikmalarning biosdegradatsiyasi va mikroorganizmlarning roli.