Биотехнология бугун дунёдаги энг тез ривожланаётган йўналишлардан биридир. Давлатимиз раҳбарининг 2020 йил 25 ноябрдаги “Биотехнологияларни ривожлантириш ва мамлакатнинг биологик хавфсизлигини таъминлаш тизимини такомиллаштириш бўйича комплекс чора-тадбирлар тўғрисида”ги қарори соҳа ривожида янги даврни бошлаб берди. Ўзбекистонда биотехнология ва ген муҳандислиги қишлоқ хўжалиги экинларининг янги навларини яратишда асосий воситага айланди. Бугунги кунда ғўзанинг “Порлоқ”, “Равнақ”, “Барака”, “Тафаккур”, “Саховат” каби қатор навларини етиштириш йўлга қўйилган. Уларнинг ҳар бири ўзига хос хусусиятга эга.
Куз фаслининг сўнгги кунларида юзага келадиган пахта ҳосилини йиғиб олишдаги ноқулайликларни бартараф этиш мақсадида ғўзанинг вегетация даврини қисқартириш зарурати мазкур йўналишнинг ривожланишига туртки бўлди. 1982 йилда Биоорганик кимё институтида мамлакатда биринчи ген муҳандислиги лабораторияси очилди. Ғўзанинг генетик ва ҳужайра муҳандислигини ривожлантиришга йўналтирилган илмий изланишлар аввалига лабораториянинг, кейинчалик 2012 йилда ташкил этилган Геномика ва биоинформатика марказининг ҳам асосий йўналишига айланди. Ген муҳандислиги ва биотехнологиянинг асосий вазифаси Ўзбекистон иқтисодиёти учун муҳим аҳамиятга эга ғўза навлари ва бошқа қимматли қишлоқ хўжалиги экинларининг янги навларини ишлаб чиқишдан иборат. Ген муҳандислиги биотехнологиясининг асосий йўналишларидан бири ҳужайрадан бутун ўсимлик олишдир.
Кейинроқ Фанлар академияси Биоорганик кимё институтида академик А.Абдукаримов раҳбарлигида Ген муҳандислиги лабораторияси, академик Д.Мусаев бошчилигида Ғўза генетикаси ва генколлекцияси лабораторияси, “Биолог” НДТ ва собиқ Фитопатология институти негизида Генетика институти ташкил этилди. Олинган натижалар Геномика ва биоинформатика маркази ҳамда унинг негизида Махсус уруғчилик хўжалиги ташкил этилишига асос бўлди. Шу тариқа Фанлар академияси таркибидаги бир қатор институтларни ёпиш ва қайта ташкил этиш жараёнида замонавий илмий йўналишга эга янги тузилма ташкил этилди. Ўсимликлар геномикаси, гермплазма хусусиятлари, генетик хариталаш, маркерлар селекцияси, трансгеномика, протеомика ва биоинформатика бўйича тадқиқотлар мутахассиси бўлган олим Иброҳим Абдураҳмонов Геномика ва биоинформатика марказига раҳбарлик қила бошлади.
Марказда “Ўзбекистон ғўза гермплазмаси ресурсларидан фойдаланган ҳолда ҳосилдорлик ва тола сифати генларини молекуляр хариталаш”, “Ғўзадаги фитохромлар ва гуллаш генларининг характеристикаси ва молекуляр харитаси”, “Фузариоз вилт касаллигининг миқдорий белги ген/локусларининг молекуляр тавсифи, ассоциацияси ва такомиллаштирилган ғўза гермплазмасини ишлаб чиқиш” ҳамда “Ғўза гермплазмасининг илдиз нематодаси, фусариоз вилт касаллигига қарши потенциал чидамлилигини баҳолаш ва номзод ген маркерларини ишлаб чиқиш” мавзусидаги қатор лойиҳалар устида илмий изланиш олиб борилди. Марказ ходимлари Ўзбекистонда етиштирилаётган ғўза навларининг молекуляр генетик паспортини ишлаб чиқди.
Академик Иброҳим Абдураҳмонов Техас университети ва АҚШ Қишлоқ хўжалиги департаментидаги ҳамкасблари билан ҳамкорликда ғўза генларини “ўчириш” (РНК интерференцияси) технологиясини ишлаб чиқди. Ушбу технология ёрдамида илдиз системаси ривожланган, сифатли, узун толали, серҳосил ва эртапишар ғўза навлари олинди.
Хорижда малака ошириб келган ёш олимлар томонидан ғўза линия ва навлари дактилоскопияси учун ДНК рибосомал оперонининг ўзгарувчан ва консерватив участкаларидан фойдаланиш биотехнологияси ишлаб чиқилди. Ушбу усул патоген замбуруғ ва ўсимлик микроорганизмларини диагностика қилиш учун жорий этилган бўлиб, сўнгги йилларда бу технология одам ва ҳайвонлардаги хавфли ҳамда юқумли касалликларнинг қатор патогенларини экспресс аниқлашда ҳам самарали қўлланмоқда.
Марказ олимларининг ғўза геномини ўрганиш бўйича изланишлари натижасида жаҳон амалиётида биринчи марта 310 та микросателлит маркерли панел яратилиб, ғўза геноми билан генетик тадқиқотларда кенг қўллаб келинмоқда. Дунёда биринчи марта рекомбинант геном блоклари ёрдамида ғўза генини хариталаш назарияси фанга таклиф қилинди ҳамда геномдаги рекомбинация блоклари ҳажмининг узунлиги баҳоланди. Марказ ходимлари ғўза генларини тезкор “ассоциатив хариталаш” усулини ишлаб чиқди. Ушбу усулдан фойдаланиш тола сифати, касалликларга чидамлилик ва эртапишарлик белгилари билан боғлиқ бўлган 1000 дан ортиқ янги ген, маркер локуси ва ғўза микроРНКларини клонлаш имконини берди.
Муайян генни нокаут қилиш технологияси ва маркерга асосланган селекция натижасида қисқа вақтда ғўзанинг янги “Порлоқ-1”, “Порлоқ-2”, “Порлоқ-3”, “Порлоқ-4” биотехнологик навлари ишлаб чиқилди. Қўлланган замонавий технологиялар натижасида ушбу серҳосил ва эртапишар навлар нафақат узун тола, балки юқори технологик хусусиятларга ҳам эга бўлди. “Порлоқ” навлари 2014 йилда районлаштирилган. Ҳозир 60 минг гектардан ортиқ майдонга экиб келинмоқда. Ғўзада ген нокаут технологиясининг самарадорлиги патентлар билан ҳимояланган ва дунёнинг 150 дан ортиқ мамлакатида тан олинган.
Ассоциатив хариталаш усулидан фойдаланган ҳолда Геномика ва биоинформатика маркази ёш тадқиқотчилари асосий тола сифат кўрсаткичлари билан боғлиқ кўплаб жиҳатларини аниқлади. Ғўзанинг “Равнақ-1”, “Равнақ-2”, “Барака”, “Тафаккур” ва “Саховат” каби навларини ишлаб чиқишда маркерларга асосланган селекция дастури самарали қўлланди. ДНК маркер технологиясидан фойдаланган ҳолда дунёда биринчи марта олинган, тола сифати яхшиланган янги “Равнақ-1” ва “Равнақ-2” навлари синовдан ўтказилмоқда.
Бундан ташқари, бошқа қишлоқ хўжалиги экинларининг оқсил ва метаболитлари, доривор ва саноат ўсимликлари, микроорганизмлар, ҳайвонлар ва одамлар геноми ҳамда генетик хилма-хиллиги ва функционал генларини ўрганишга бағишланган тадқиқотлар олиб бориляпти. Ушбу тадқиқотлар натижаси асосида қишлоқ хўжалиги экинларининг турли тупроқ-иқлим шароитига мослашган, зараркунанда ва касалликларга чидамли янги линия ва навлари олинди. Ушбу намуналар замонавий молекуляр ва ҳужайра муҳандислиги, молекуляр маркерлар, геном ва виртуал танловга асосланган бўлиб, атроф-муҳит ҳамда инсон саломатлиги учун хавфсиз.
Марказ олимлари замонавий молекул яр генетик ва ген муҳандислиги технологияларидан фойдаланган ҳолда буғдой каби муҳим донли экинларнинг нав хилма-хиллигини шакллантиришда ҳам фаол иштирок этмоқда. Буғдойнинг истиқболли серҳосил линиялари олиниши натижасида ҳосилдорлик 60 фоизгача ошди. Шунингдек, картошканинг ҳосилдорлиги юқори бўлган янги биотехнологик навини олишга эришилди.
Бу борада узум ва анор каби мевали экинлар ҳам эътибордан четда қолмади. Ўзбекистонда фермер хўжаликлари ва ишлаб чиқариш корхоналарини сертификатланган узум кўчати билан таъминлаш учун in vitro технологияси ёрдамида вирусдан холи, соғлом узум кўчатларини оммавий кўпайтириш ҳамда етиштириш йўлга қўйилди. Шу мақсадда узумнинг қатор истиқболли хорижий ва маҳаллий навларини кўпайтириш учун индивидуал озуқа муҳити ишлаб чиқилган. Марказда узум геномини чуқур ўрганиш ва данаксиз узум навларини олиш бўйича фундаментал тадқиқотлар олиб борилмоқда.
Ўзбекистонда анор иқтисодий аҳамиятга эга мевали экин тури. Шу боис, Геномика ва биоинформатика маркази ёш олимлари анорнинг “Қаюм анори” вa “Қора қуюн” истиқболли навлари устида илмий изланиш олиб бормоқда. Бугунга қадар озуқа муҳитининг 15 дан ортиқ тури синовдан ўтказилиб, энг самаралилари танлаб олинди.
Ўзбекистон фармацевтика саноатини қўллаб-қувватлаш мақсадида доривор ўсимлик турлари устида ҳам илмий тадқиқотлар олиб борилмоқда. Шу сабабли кластерлар плантацияларида доривор ўсимликларни интродукция қилиш мақсадида микроклонал кўпайтириш технологияси асосида қатор истиқболли доривор ўсимликлар материали яратилмоқда. Фундаментал ва амалий тадқиқотлар давом этяпти ҳамда биотехнологик ва ген муҳандислиги технологияларидан фойдаланиш асосида мамлакатимизнинг хомашё, дори-дармон ва озиқ-овқат мустақиллигини мустаҳкамлаш учун муҳим янги инновацион ишланмалар пайдо бўлмоқда.
Шу тариқа марказимизда доимий равишда биотехнология ва ген муҳандислигини ривожлантириш йўлида юқори иштиёқ билан фаолият олиб бораётган ёш олимлар сафи кенгайиб бормоқда. Улар эришаётган ютуқлар нафақат Ўзбекистонда, балки хорижий давлатлар амалиётида ҳам кенг қўлланмоқда.
Забардаст БЎРИЕВ,
Геномика ва биоинформатика маркази директори, профессор
