YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
70
OQSILLARNI AJRATIB OLISH USULLARI
Karimova Muhabbat
Qo’qon universiteti Andijon filliali
Tibbiyot fakulteti farmatsiya yo’nalishi talabasi
Jumayev Nosirjon
Ilmiy rahbar
https://doi.org/10.5281/zenodo.15760657
Annotatsiya.
Ushbu maqolada oqsillar (proteinlar)ning biologik tuzilishi, organizmdagi
funksiyalari va ularni ajratib olishda qo‘llaniladigan zamonaviy usullar ilmiy jihatdan tahlil
qilingan. Oqsillar hujayralarning muhim tarkibiy qismlaridan biri bo‘lib, ularning tuzilishini
o‘rganish va toza holatda ajratib olish biokimyo, tibbiyot, farmatsevtika va molekulyar
biologiya sohalari uchun muhim ahamiyat kasb etadi. Maqolada cho‘ktirish, dializ,
xromatografiya, elektroforez, ultratsentrifugirlash kabi asosiy usullar har birining prinsipi,
amaliy qo‘llanilishi va afzallik-kamchiliklari bilan keng yoritilgan. Shuningdek, mikrochip
asosidagi avtomatlashtirilgan ajratish texnologiyalari va sun’iy intellekt yordami bilan oqsil
tahlili kabi innovatsion yondoshuvlar ham tahlil qilinadi. Ilmiy va amaliy yondashuvlar
uyg‘unlashtirilgan holda yozilgan mazkur maqola oqsil izolyatsiyasi jarayonlarini chuqurroq
o‘rganishga xizmat qiladi.
Kalit so‘zlar:
Oqsil, protein, ajratib olish, cho‘ktirish, dializ, xromatografiya,
elektroforez, ultratsentrifugirlash, mikrochip texnologiyasi, sun’iy intellekt, oqsil tozalash,
biokimyo, molekulyar biologiya.
Oqsillar tirik organizmlarda muhim biologik funksiyalarni bajaradi. Ular fermentativ
faoliyat, tashuvchi tizimlar, immun javob, strukturaviy elementlar sifatida qatnashadi. Shu
sababli oqsillarni izolyatsiya qilish va tozalash biologiya, biokimyo, molekulyar biologiya,
tibbiyot va farmatsevtikada keng tadbiq etiladi. Bu jarayonlar laboratoriya sharoitida yuqori
aniqlik va takrorlanuvchanlik bilan amalga oshirilishi lozim.
Oqsillar yoki proteinlar - bu amin va karboksil guruhlari orqali o‘zaro bog‘langan sut
kislotasi qoldiqlaridan tashkil topgan murakkab organik birikmalardir. Ular suv va turli tuz
eritmalarida eruvchanlik darajasiga qarab yettita asosiy turkumga ajratiladi: albuminlar,
globulinlar, glutaminlar, gistonlar, prolaminlar, protaminlar hamda skleroproteinlar.
Shuningdek, pepsin, tripsin, ximotripsin va papain kabi proteolitik fermentlar ham proteinlar
guruhiga kiradi. Amaliyotda esa “protein” atamasi ko‘pincha “oqsil” so‘zining sinonimi sifatida
ishlatiladi. Oqsillar - tirik hujayralarning asosiy tarkibiy qismi bo‘lib, azot tutuvchi murakkab
organik moddalar sirasiga kiradi. Ular barcha biologik jarayonlarda ishtirok etadi va organizm
faoliyati uchun muhim ahamiyat kasb etadi.. Har bir hujayrada minglab turdagi oqsillar
mavjud bo‘lib, ularning har birining o‘ziga xos funksiyasi mavjud. Shu bois, ular “protein” deb
ataladi - bu so‘z yunon tilidagi protos - “birinchi” yoki “eng muhim” degan ma’noni bildiradi.
Tadqiqotlarga ko‘ra, oqsillar hujayra massasining qariyb 75 foizini tashkil etadi. Shunisi
e’tiborga loyiqki, barcha tirik mavjudotlarning oqsillari, ularning bajaradigan vazifasidan qat’i
nazar, bir xil 20 ta standart aminokislotalar asosida shakllanadi.
Oqsillar shunchalik xilma-xil tuzilishga va funksiyaga ega bo‘lgani bois, ularni o‘rganish,
tahlil qilish va amaliyotda qo‘llashdan oldin, avvalo ularni toza holatda ajratib olish zarur
bo‘ladi. Ayniqsa, biokimyo, molekulyar biologiya va farmatsevtika sohalarida oqsillarni
izolyatsiya qilish va tozalash aniq, selektiv va qayta takrorlanadigan usullar orqali amalga
oshirilishi talab etiladi. Shu sababli, quyida oqsillarni ajratib olishda qo‘llaniladigan asosiy
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
71
ilmiy usullar, ularning ishlash prinsipi va qo‘llanish sohasi haqida batafsil ma’lumot beriladi.
Birinchi navbatda, eng oddiy va ko‘p tarqalgan usullardan biri bu cho‘ktirish (pretsipitatsiya)
hisoblanadi. Ushbu usulda oqsillar ularning eruvchanligiga ta’sir qiluvchi reagentlar
yordamida cho‘ktiriladi. Masalan, ammoniy sulfat yoki sovuq etanol kiritilishi oqsil
molekulalarining suv bilan o‘zaro ta’sirini kamaytiradi, natijada ular cho‘kadi. Odatda bu usul
dastlabki tozalash bosqichlarida ishlatiladi. Oqsillar cho‘kib bo‘lgach, sentrifugatsiya orqali
ajratiladi va tampon eritmasida qayta eritiladi. Bu usul oddiy va arzon bo‘lishiga qaramay,
selektivligi past va ba’zan kerakli oqsil bilan birga boshqa oqsillar ham cho‘kib ketadi.
Keyingi usullardan biri – dializ. Bu jarayon oqsilni past molekulyar og‘irlikdagi
aralashmalardan, ayniqsa tuzlardan ajratishda ishlatiladi. Dializda oqsil eritmasi yarim
o‘tkazuvchan membranali xaltachaga joylashtiriladi va bufer eritmasiga solinadi. Vaqt o‘tishi
bilan kichik molekulalar (masalan, tuzlar va bufer ionlari) membrana orqali chiqib ketadi,
oqsil esa ichkarida qoladi. Dializ jarayoni bir necha marta yangi eritma bilan takrorlanadi. Bu
usulda oqsillar zararlanishi ehtimoli past bo‘lsa-da, jarayon sekin va faqat past molekulali
aralashmalarni ajratadi.
Eng keng va murakkab usul bu xromatografiyadir. Xromatografik ajratish fizik-kimyoviy
xossalarga asoslanadi va juda aniq bo‘ladi. Birinchi tur – ion almashinish xromatografiyasidir.
Unda kolonkada zaryadlangan smolalar bo‘ladi, masalan, manfiy zaryadlangan qatlam musbat
zaryadli oqsillarni ushlab qoladi. So‘ngra bufer tarkibini bosqichma-bosqich o‘zgartirish orqali
oqsillar ketma-ket ajratiladi. Ikkinchi tur — geteratsion (gel-filtratsion) xromatografiyadir. Bu
usulda oqsillar molekulyar hajmiga qarab ajraladi: katta oqsillar kolonkani tezroq tark etadi,
kichiklari esa granulalar ichiga kirib sekin harakatlanadi. Uchinchi tur — affinitet (o‘ziga xos
bog‘lanishga asoslangan) xromatografiyasidir. Bu usulda kolonkaga maxsus ligandlar bog‘lab
qo‘yiladi va faqat kerakli oqsil ularga bog‘lanadi. So‘ngra maxsus yuvish eritmasi yordamida
maqsadli oqsil ajratib olinadi. Affinitet xromatografiyasi juda yuqori selektivlikka ega bo‘lib,
ma’lum bir oqsilni aniq ajratishda eng samarali hisoblanadi.
Elektroforez usuli esa ko‘proq analitik maqsadlar uchun qo‘llaniladi. SDS-PAGE usulida
oqsillar avval denaturatsiya qilinib, manfiy zaryad beriladi. Keyin ular poliakrilamid gelida
elektr toki ta’sirida harakatlanadi. Kichikroq oqsillar gelda tezroq harakatlanadi, kattalari esa
sekinroq. Natijada oqsillar o‘lchamiga qarab ajralgan holatda bo‘linadi. Bu usul oqsil
miqdorini va molekulyar massasini aniqlashda juda qulay, ammo katta miqdordagi oqsil
ajratish uchun ishlatilmaydi.
Yana bir usul — ultratsentrifugirlash bo‘lib, bu zichlikka asoslangan ajratishdir. Bunda
oqsil aralashmasi yuqori tezlikda aylantiriladi va molekulalar zichligiga qarab qatlamlanadi.
Masalan, membrana bilan bog‘langan oqsillar, mitoxondriyalar, yadrolar zichroq bo‘lib
pastroqqa cho‘kadi, eng yengil qismlar esa yuqorida qoladi. Bu usul orqali organellalar bilan
bog‘liq oqsillarni yoki katta kompleks oqsillarni ajratish mumkin. Jarayon aniqligi yuqori
bo‘lsa-da, maxsus uskunalar va harorat nazorati talab etadi.
Oqsillarni ajratib olish usullarining har biri o‘ziga xos afzallik va cheklovlarga ega. Ular
kombinatsiyada ham qo‘llanilishi mumkin, ya’ni dastlab cho‘ktirish bilan yirik aralashmalar
olib tashlanadi, keyin dializ bilan tuzlar chiqariladi, so‘ng xromatografiya orqali maqsadli oqsil
olinadi. Zamonaviy texnologiyalarda esa mikrochip asosida avtomatlashtirilgan ajratish
tizimlari va sun’iy intellekt yordami bilan oqsil strukturasini aniqlash va ajratish usullari
ishlab chiqilmoqda. 2007-yilda MIT muhandislari siliciy asosidagi mikrochip yordamida oqsil
molekulalarini tez va aniqlik bilan geografik asosda ajratganlar. Ushbu tizim “anisotropik
YOSH OLIMLAR
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/yo
72
nanofluidik tunellar” yordamida oqsillarni hajmi bo‘yicha taxminan bir daqiqada saralash
imkonini beradi. Bu eski gel-elektroforez usullariga qaraganda ancha tez va samarali
hisoblanadi. “Ushbu texnologiya yordamida biz oqsillarni ancha tez va samarali tarzda ajrata
olamiz. Shuningdek, u biologik jihatdan ahamiyatli bo‘lgan juda kichik zarrachalarni qayta
ishlay olgani uchun, kelajakda yanada murakkab va integratsiyalashgan biomolekula
tayyorlash hamda tahlil qilish tizimlari uchun universal molekulyar filtr sifatida qo‘llanilishi
mumkin,” — dedi MITdagi elektrotexnika bo‘yicha Karl Van Tassel nomidagi dotsent va
biologik muhandislik bo‘yicha dotsent, shuningdek, MIT tadqiqot guruhi rahbari Jongyoon
Han.
References:
Используемая литература:
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Mirhamidova, P., Vahobov, A.H., Davranov, Q., & Tursunboyeva, G.S. (2014).
Mikrobiologiya va biotexnologiya asoslari. Toshkent: Ilm-Ziyo.
2.
To'raqulov Yo.H. Biokimyo va molekulyar biologiya. Toshkent. "O'zbekiston", 1996.
3.
Valixanov M.N., Dalimova S.N., Umarova G.B., P.Mirxamidova, Biologik kimyo va
molekulyar biologiya (2-qism Molekulyar biologiya) Toshkent,"Navro'z" 2015
4.
M.N.Valixanov, Biokimyo Toshkent "Universitet". 2009
5.
Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.). W.H.
Freeman and Company.
6.
Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the
Molecular Level (5th ed.). Wiley.
7.
Abdullayev S.M.(2023). Oqsillarni turli fizik-kimyoviy yo`llar bilan ajratish va tozalash
uslublari. https://doi.org/10.5281/zenodo.7928095
8.
Scopes, R. K. (2013). Protein Purification: Principles and Practice (3rd ed.). Springer.
9.
Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. (2019). Biochemistry (9th ed.). W.H. Freeman and
Company.
10.
Fu, J., Schoch, R. B., Stevens, A. L., Tannenbaum, S. R., & Han, J. (2007). A patterned
anisotropic nanofluidic sieving structure for continuous-flow separation of DNA and proteins.
Nature Nanotechnology, 2(2), 121–128. https://doi.org/10.1038/nnano.2006.200
11.
MIT News Office. (2007). New microchip separates proteins quickly. Massachusetts
Institute of Technology. https://news.mit.edu/2007/proteins-0206
12.
Zhang, Y., & Li, X. (2023). AI-assisted lab-on-a-chip technologies for rapid biomolecular
diagnostics.
Biosensors
and
Bioelectronics,
220,
114831.
https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.114831
