67Academic Research in Educational Sciences VOLUME 3 | ISSUE 1 | 2022
ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF): 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2022-1-1141-1147
АПТОМЕРЛАРНИНГ ТИББИЁТ ВА ФАРМАЦЕВТИКАДАГИ УРНИ
М. А. Мустафакулов
УзР ФА Вакцина ва кон зардоблари институти mmustafakulov@bk. ru
А. А. Ибрагимов
УзР ФА Вакцина ва кон зардоблари институти
А. А. Ашуров
УзР ФА Вакцина ва кон зардоблари институти
А. И. Уралов
Узбекистан Миллий университети Жиззах филиали
Ш. ^узиев
Узбекистон Миллий университети
АННОТАЦИЯ
Аптомерлар асосида янги диагностик ва терапевтик усулларни ишлаб чикиш, биология ва тиббиётнинг энг долзарб муаммоларидан бири шахсийлаштирилган тиббиётни ривожлантириш, унинг асосий максади узига хос молекуляр маркерларни аниклаш ва йуналтириш уларга керакли терапевтик таъсирини аниклашдан иборат
Калит сузлар: ДНК, РНК, аптомерлар, маркер, нуклеотид, рекомбинант, мутация.
КИРИШ
Замонавий технологиялар, молекуляр маркерларни идентификациялаш амалга оширилмокда катор чет эл олимлари томонидан: [1] нормал ва патологик холатларни аниклаш ва таккослаш; [2] статистик ахамиятни аниклаш, оксиллар таркибидаги сифат ва микдорий фаркларни аниклаш; [3] аникланган биомаркерларни текширишга каратилган катор тадкикотлар олиб борилмокда. Шундай килиб, молекуляр маркерларни излаш ва аниклаш -мураккаб куп боскичли жараён булиб, аммо бу хар доим хам ижобий натижалар
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 3 | ISSUE 1 | 2022
ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF): 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2022-1-1141-1147
беравермайди, чунки маркерларни кидиришда минглаб оксиллар таркибни сифатий ва микдорий жихатдан таккослаш, оксилларни урганиш талаб киланади. Катта микдордаги оксилларнинг оз микдори мавжуд, ва узига хос оксиллар хужайраларда, одатда кам микдорда булади ва аникланганда йуколиши мумкин. Шу сабабдан тиббиётда муваффакиятли ишлатиладиган молекуляр маркерлар сони турли хил патологияларни аниклаш буйича тадкикотлар жуда кам. Молекуляр маркерларни излашга яна бир ёндашув куйидагилардан иборат: касалликларни аниклаш учун аптамерлардан фойдаланишга имкон берувчи технология билан касалликларга хос оксилларни бойитиш уларнинг кейинги идентификацияси учун хизмат килади.
АДАБИЁТЛАР ТА^ЛИЛИ ВА МЕТОДОЛОГИЯ
Нуклеин кислоталар сакланишида мухим рол уйнайди ва генетик маълумотни саклайди. Бирок, сунгги ун йилликларда функционал нуклеин кислотасини урганишга алохида эътибор берила бошланди. Узига хос хусусиятга эга ДНК ёки РНКни уз ичига олган нуклеин кислоталар уч улчовли тузилмаларни хосил килувчи биологик функциялар ва турли максадларга богланиш кобилиятига эга. Функционал нуклеин кислоталар, энг мухим иккита гурух ажратилади - рибосомалар ва аптомерлар. Рибосомалар ва дезоксирибосомалар катализловчи ферментлардир узига хос кимёвий реакцияларни катализлайди яъни тезлаштиради [4]. Аптомерлар - оксил антикорларининг аналоглари, улар билан богланган олигонуклеотидлар узига хос лигандлар вазифасини бажаради. Бунинг асосий сабабларидан бири нуклеин кислоталардан илмий жихатдан кенг фойдаланила бошланди, турли тадкикотлар олиб борилмокда, уларни осонликча синтез килиш, кучайтириш ва узгартириш мумкин. Аптомерлар - бу синтетик янги куринишдаги препаратлар хосил килувчи ёрдамчи ишланмалар янги синфи ёрдамида олинадиган олигонуклеотидларга асосланган in vitro ёки in vivo шароитларда олиб борилади. [5,6,7,]. Ноёб булган аптомерлар иккиламчи ва учинчи тузилмалар, аптамерлар юкори даражага эга уларнинг максадларига нисбатан селективлик ва якинлик каби гурухларга ажратилади [8]. Аптомерлар кимёвий табиатига кура, киска 30 дан 80 гача олигонуклеотид булган битта ипли ДНК ёки РНК фрагментлари 3D улчовли тузилмаларни хосил киладиган ва улар билан богланадиган нуклеотидлар бир-бирини тулдирувчи узаро таъсир килиши туфайли хосил килинган лигандлардир. Олигонуклеотидлар йигилиши учун
Academic Research in Educational Sciences
VOLUME 3 | ISSUE 1 | 2022 ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF): 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2022-1-1141-1147
зарур булган доимий 20 та нуклеотиддан иборат амплификация учун примерлар ва нуклеотидлар кетма-кетлигидан ташкил топган лигандлар [9].
1-расм. Аптамерлар кимёвий табиатига кура фрагментлари
Функционал жихдтдан аптамерлар оксил антикорларининг аналоглари, физик-кимёвий хоссалари ва олиш усули билан эгалик килиш билан бир каторда куйидаги афзалликларга эга: юкори узига хос сезувчанлик, баркарорлик, иммуногенлик [9,11].
1-жадвал.
Аптамерлар ва антителанинг фарклари
Аптамерлар Антитела
ДНК / РНК олигонуклеотидлари Оксил
Узунлик (15-80 нуклеотид, 5-25 кДа) Молекуляр огирлик (150 кДа)
Баркарор Баркарор эмас
Кимёвий усулда синтез килинган Синтез килиш бироз кийин, кабул килувчи хайвонлар керак.
Осон узгарувчан Узгармас
Заиф иммунаген Иммунагенлар
Жудаям сезгир Жудаям сезгир
Аптомерларнинг максадлари
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 3 | ISSUE 1 | 2022
ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF): 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2022-1-1141-1147
In vitro шароитида танлов оркали аптамерларни танлашда максадли рекомбинант хужайранинг сирт оксилларидан ёки бутунлигидан фойдаланинг хужайралар. Аптамерларни танлаш буйича биринчи тажрибалар кичик органик молекулалар оркали амалга оширилган [10].
Кейин аптамерларни оксилларга ва бутун хужайраларга мослаштириш мумкинлиги аникланди, тадкикот катта объектларга нисбатан ноаник булиб колди.
2-расм. Selex усули асосида аптомерлар ишлаб чикиш.
Аптомерлар буйича максад канчалик катта булса, у шунчалик функционал гурухларга эга ва структуравий шакллар ва водород аптамерлари билан канчалик куп хосил булса, шунчалик баркарор электростатик хамда гидрофобик узаро таъсирларга эгалиги билан фарк килади [7, 12, 13].
Аптамерларнинг узига хослиги
Аптамерларнинг организмга тезда мошлашади хамада айрим
касалликларни даволашда кенг кулланилиши билан ажралиб туради.
Аптамерларни танлаш учун энг яхши максад бу диссоциланиш константалари
(Кд) катта булган аптамерлар комплексларининг оксиллари наномоляр ва
пикомоляр диапазондаги оксил нишонлари организм учун мукобил вариянт
хисобланади. Турли хил паст молекуляр огирликдаги Кд одатда 10-6 дан 10-7
гача булган аптамерларнинг оксил нишонларига юкори сезгирлиги куйидагича
изохланади бундай комплексларда аптамернинг таъсир килиш майдони билан
максадли молекула ишлаб чикади. [3,5].
Аптамерларнинг ухшаш оксилларни ажратиш кобилияти куйидагича
аникланади. Агар аптамер оксил билан богланган булса оксил молекуласининг
Google Scholar Scientific Library of Uzbekistan
Academic Research, Uzbekistan 1144 www.ares.uz
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 3 | ISSUE 1 | 2022
ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF): 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2022-1-1141-1147
узгарувчан шаклга келади, кейин узаро таъсири купрок булади. Масалан ОИВ-1 вируси оксилини ОИВ-2 вируси оксили танлаб олади, бу оксиллар факат 65% гача узгарувчан булади [7]. Протеинкиназа C аптамерлари ферментнинг чамбарчас боглик изоформаси билан таъсир утказади, атиги 4% га фарк килади [10]. Айрим аптомерлар мутацияга учраган тромбинга таъсири натижасида уларнинг нуклетидларини узгартириш киритади [5], гепатит C вируси репликациясида [12] ва ОИВ-1 вирусининг тескари транскриптазасида иштирок этади.
Аптамер конформациялари
Аптамерларнинг характерли хусусияти - уларнинг иккинчи даражали структуранинг шаклланиши консерватив мотивларни тахлил килиш ёрдамида, компютер моделлаштириш ва ферментатив текшириш асосида урганилади. Аптамерларнинг липосомалар билан узаро алокаси - бу жуфтлаштирилмаган сайтлар олигонуклеотидлар. Баркарор иккиламчи тузилишга эга булган жойларда аптомерларнинг элементар бирлиги узаро таъсирини таъминлаш учун зарур булган кисмлари (олигонуклеотид) асосида шаклланади. [4, 7, 15]. Бунда аптамерларнинг куплаб сайтлари маълумот ташиш эканлигини тасдиклайди, бу билан боглангандан кейингина баркарор конформацияга эга булган нишон тукимага юборилади [8, 11]. Аптамер одатда битта ёки иккита структуравий шаклларда намоён булади. Аптамерларнинг узига хос хусусияти жуда хилма-хиллиги билан боглик булган конформациялар (соч турмалари, псевдо-тугунлар ва Г-квартетлар) (3-расм), олигонуклеотидларни, функционал гурухларни узгартириш хисобига водород ионларини кучириш оркали конфармациялар хосил килишда иштирок этади хамда электростатик ва Ван дер Ваалс кучлари асосида функционал гурухлар билан узаро таъсири молекуляр даражада содир булиши билан якунланади. [11, 16].
1 2 3 4
3-расм. Аптамерлар томонидан х^осил килинган иккиламчи тузилмалар: 1,4 - соч турмаклари, 2 - сохта тугун, 3 - G-квартет.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 3 | ISSUE 1 | 2022
ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF): 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2022-1-1141-1147
ХУЛОСА
Протеинли аптамерлар маълум ташки майдонларини танийдилар бундай аптомерлар - эпитоплар дейилади [12]. Оксилларнинг жойлашувига кура аптамерлар, таркибида мавжуд булган оксиллар холати ва оксилларнинг аптамерлар томонидан тан олинган эпитопни уз ичига олиши мумкин булган уч улчовли моделлари ишлаб чикилган [14] ва денантурацияга тез кирушувчан оксиллар хам аптомер хосил килади [15]. Танланган кетма-кетликларнинг аксарияти битта ва бир хил булади ёлгон тугунли тузилишга эга ва узаро таъсир килувчи аптамерларнинг бир хил синфи ферментнинг табиий РНК-богловчи маркази мавжуддир. Тадкикотлар шуни курсатдики, аптомерлардан янги препаратлар ишлаб чикишда вектор сифатида фойдаланилади.
REFERENCES
1. Ashour, M.L. Genus Bupleurum: a review of its phytochemistry, pharmacology and modes of action / M.L. Ashour, M.Wink. // J. Pharm. Pharmacol. -2011. -V. 63. -P. 305-321.
2. Barbas, A. S. Aptamer applications for targeted cancer therapy / A. S. Barbas, J. Mi, B. M. Clary, R. R White // Future Oncology. - 2010. - V. 6. - № 7. - P. 11171126.
3. Mustafakulov M. A., Ibragimov A. A., Ashurov A. A., Rustamova S.M., Qoziyev Sh.N., Uralov A.I. New RNA aptamers to photoproteinobelin as a universal platform for creation of aptasensors. Farmatsiya, immunitet va vaksina (материалы международной научно практической конференции) «ТАШНИИВС: вчера, сегодня и завтра) № 2. 2021 62-63 б
4. Мустафакулов Мухаммад Абдувалиевич, Ибрагимов Адил Ахмедович, Ашуров Абдурахмон Акбаралиевич. Аптамеры к фотопротеинуобелину как универсальная платформа для создания аптасенсоров. Farmatsiya, immunitet va vaksina (материалы международной научно практической конференции) «ТАШНИИВС: вчера, сегодня и завтра) № 2. 2021. 64-65 б.
5. Мустафакулов Мухаммад Абдувалиевич., Ибрагимов Адил Ахмедович., Ашуров Абдурахмон Акбаралиевич. Цифровизация геном-центрированных метаболических процессов живых организмов. Farmatsiya, immunitet va vaksina (материалы международной научно практической конференции) «ТАШНИИВС: вчера, сегодня и завтра) № 2. 2021. 65-66 б.
Academic Research in Educational Sciences VOLUME 3 | ISSUE 1 | 2022
ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF): 5.723 Directory Indexing of International Research Journals-CiteFactor: 0.89
DOI: 10.24412/2181-1385-2022-1-1141-1147
6. Mustafakulov M, Ibragimov A.A, Ashurov A.A, Rustamova S.M., Kuziyev Sh.N., Uralov A.I. New RNA aptamers to photoproteinobelin as a universal platform for creation of aptasensors. Proceedings of II International Scientific and Practical Conference Vancouver, Canada 6-8 October 2021 (42-44 70%)
7. Mustafakulov M., Tuxtayeva S, Seit-Asan L, Murodova M, Mustafakulova N. The effect of NGF on indicators of the antioxidant system in rat brain tissue.Universum: Химия и биология 9 (87). 81-86 80%.
8. Berezovksi, M. Aptamer-facilitated biomarker discovery / M. Berezovksi, M. Lechmann, M.U. Musheev, T.W. Mak, S. N. Krylov // J. Am. Chem. Soc. -2008. -V.130. -Р.9137-9143.
9. Berezovski, M. Non-SELEX Selection of Aptamers / M. Berezovski, M. Musheev, A. Drabovich, S.N. Krylov // J. Am. Chem. Soc.-2006. -V.128. Р.1410-1411.
10. Chen, F. Aptamer from whole-bacterium SELEX as new therapeutic reagent against virulent Mycobacterium tuberculosis / F. Chen, J. Zhou, F. Luo, A.B. Mohammed, X.L. Zhang // Biochem. Biophys. Res. Commun. -2007. -V. 357. -P. 743-748.
11. Cho, E.J. Applications of aptamers as sensors / E.J. Cho, J-W. Lee, A.D. Ellington //Annu. Rev. Anal. Chem. -2009. -V.2. -Р.241-264.
12. Codrea, V. In Vitro Selection of RNA Aptamers to a Small Molecule Target / V. Codrea, M. Hayner, B. Hall, S. Jhaveri, A. Ellington // Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry. -2010.
13. Cruz-Aguado J.A. Determination of ochratoxin a with a DNA aptamer / J.A. Cruz-Aguado, G. Penner // J. Agric. Food Chem. -2008. -V. 56, № 22. -P. 1045610461.
14. Deng Q.P. Cocaine detection by structure-switch aptamer-based capillary one electrophoresis / Q.P. Deng, C. Tie, Y.L. Zhou, X.X. Zhang // Electrophoresis.-2012/ -V. № 9-10. -P. 1465-70.
15. Mustafakulov M.A., Ibragimov A.A., Ashurov A.A., Rustamova S.M., Kuziyev Sh. N., Uralov AI. Prospects of aptamer application in diagnostics of bacterial infections. Academic research in educational sciences. Volume-2, 2021 №9 890-900 b.
