Биотехнологиялық объект ретінде өсімдік жасушаларын өсіру. Өсімдік жасушаларының биосинтездік қасиетін өңеркәсіпте пайдалану

Тақырыбы: Биотехнологиялық объект ретінде өсімдік жасушаларын өсіру. Өсімдік жасушаларының биосинтездік қасиетін өңеркәсіпте пайдалану.

Тексерген:

Жоспар: Кіріспе 1. Өсімдіктер биотехнологиясы 2. Биотехнологиялық объект ретінде өсімдік жасушаларын өсіру. 3. Өсімдік жасушаларының биосинтездік қасиетін өңеркәсіпте пайдалану. Қорытынды Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Адам тірі организмдерді өзіне қажет өнімдерді алу үшін ежелден пайдаланып келеді. Жалпы айтқанда, бүкіл ауыл шаруашылығын биотехнология деп есептеуге де болар еді. Себебі, бұл салада да биологиялық объектілер мен процесстер пайдаланылады. Жаңа биотехнологияда керекті өнімдерді алу үшін in vitro жағдайында өсірілетін клеткалар (микроорганизмдер, өсімдіктер мен жануарлар клеткалары), клетка органоидтары, ферменттер мен мультифермент жүйелері, гендік және клеткалық инженерия әдістерімен құрастырылған жасанды тіршілік формалары қолданылады. In vitro жағдайында өсірген өсімдік клеткалары табиғи өсімдікке тән биосинтездік қасиетін сақтайды, сондықтан оларды экономикалық маңызы бар заттарды өндіру үшін пайдалануға болады.

Өсімдіктер биотехнологиясы- ғылым мен өндірістің өсімдік органдары мен оларда жүретін биологиялық процестердің негізінде түбегейлі жаңа технологиялар құрып, адамға қажетті өнімдерді алуға мүмкіндік беретін жаңа саласы. Биотехнологияның негізгі мақсаты - мәдени өсімдіктердің жаңа сорттарын шығаруға қажет селекциялық материалды аз уақыт ішінде алу үшін өсімдік жасушаларын өсіру. Өсімдік клеткаларын қолдан өсіру дегеніміз өсімдіктің жеке жасушаларын, ұлпаларын, мүшелерін асептикалық жағдайда жасанды қоректік ортада өсіру.

In vitro жағдайында өсірген өсімдік клеткалары табиғи өсімдікке тән биосинтездік қасиетін сақтайды, сондықтан оларды экономикалық маңызы бар заттарды өндіру үшін пайдалануға болады. Сөйтіп, өсімдік клеткаларын өнеркәсіпті технологияларда қолданудың әр түрлі жолдары бар. Маңызды заттарды синтездеумен қатар оларды тағы биотрансформацияға, яғни арзан заттарды басқа бағалы заттарға айналдыру үшін пайдаланады. Маңызды заттарды синтездейтін жасушаларды өсіру биотехнологияның жаңа саласы. Дағдылы биотехнологиялар бағалы биологиялық активті заттарды алу үшін бүтін организмдерді пайдаланса (өсімдіктерді, жануарларды), осы заманғы биотехнологиясы ерікті немесе иммобилизденген өсімдік жасушаларын өсіруге сүйенген жасушалық технологияларға негізделген.

Бастапқы өсімдіктің, яғни эксплант алынатын донор өсімдіктің генотипі өсірген жасушалардың биосинтездік потенциалына елеулі ықпал етеді. М. Ценк қызметтестерімен қызғылт қабыршөптің (Catharantus roseus) жасушаларын өсіру үшін бірнеше географиялық аймақтан 184 тұқым үлгісін жинап алған. Осы тұқымдардан шыққан өскіндер арасынан серпентин мен аймалицин деген гипотензивтік индолдық алкалоидтарға өте бай (құрғақ массасына 0, 7%) бірнеше өскіндер таңдап алынды. Солардан шыққан каллустар қажетті алкалоидтарды басқа өскіндерден алынған каллустарға қарағанда 4-5 есе артық синтезделген.

Қазіргі уақытта дүние жүзінің әр түрлі елдерінде экономика жағынан маңызды заттар өндіруге бағытталған биосинтездік өнеркәсібінде елуден астам өсімдіктер түрлерінің клеткалары қолдануда, олардың ішінде женьшень, раувольфия, оймақ гүл, және дельта тәрізді диоскорея, торғайшөп, итжидек, сасық меңдуана, меруертгүл, агава, апиын, т. б.

Маңызды заттарды синтездейтін клеткаларды өсіру биотехнологияның жаңа саласы. Дағдылы биотехнологиялар бағалы биологиялық активті заттарды алу үшін бүтін организмдерді пайдаланса (өсімдіктерді, жануарларды), осы заманғы биотехнологиясы ерікті немесе иммобилизденген өсімдік клеткаларын өсіруге сүйенген клеткалық технологияларға негізделген. Өсірілетін клеткаларды биосинтездік өнеркәсіпте қолданудың 3 жолы бар: клеткалардың in vitro жағдайында биотрансформация жүргізуге мүмкіншілігі болатындығы дәлелденген, яғни кейбір биологиялық активті заттар арзан қарапайым бастаушы заттардан синтезделеді және бұл қарапайым бастаушы заттар химиялық немесе микробиологиялық жолмен өзгертіле алмайды, тек қана өсірілетін клеткалардың ферменттерінің ықпалымен ақырғы бағалы өнімге айналып кетеді.

Женьшень

Раувольфия

Оймақ гүл

Дельта тәрізді диоскорея

Агава

Апиын

Жапонияда ірі масштабта торғайшөптің клеткаларын жасанды ортада өсіріп, одан шиконин өндіру жолға қойылған. 2 литрлік ферменттерде убихинон -10 өнімін беретін темекі клеткалары ортаның үзілмейтін ағынында 3 ай бойы өсірілген. Убихинон-10-ның бір күндік өнімділігі 1л суспензияға шаққанда 5, 582г болған. З. Б. Шамина қызметтестерімен апиын көкнар (Papaver somniferum) жасушаларын изогендік өсімдіктер линиясынан шығарып алған. Сабақ ұшындағы меристема жасушаларын бір мезгілде әр түрлі, бірақ жасы бірдей өсімдіктерден бөліп алып, бірдей ортада өсірді. Сондағы шыққан каллустардың өсу және алкалоидтарды синтездеу жағынан айырмашылықтары айтарлықтай болған.

Жалпы жасанды қоректік ортада өсірілген клеткаларда генетикалық информация сақталады, бірақ оның жүзеге асуы үшін ерекше жағдайлар қажет. Шамамен, жоғары өнімді өсімдіктер мен ұлпалардан бөлініп алынған клеткаларда сол метаболиттердің биосинтезіне қажет генетикалық информациясы болады. Ал болашақта өнімді штаммдарды шығарудың ең тиімді жолы, ол клеткалық және гендік инженерия әдістерін пайдаланып жаңадан өте өнімді қажетті клеткаларды құрастыру болып табылады.

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер: 1. К. С. Сағатов «Биохимия» Алматы «білім» 2007ж 2. Г. Ж. Уалиханова «Өсімдіктер биотехнологиясы». -Алматы ЖШС «Дәуір», 2009-336 б. 3. Тұрашева, С. Қ. Клеткалық биотехнология: оқулық. - Алматы, 2011. - 260б.

Ұқсас жұмыстар

Өсімдіктердің биотехнологиясы өсімдік жасушаларын мәдени өсіруі

Өсімдік жасушаларын биосинтездік өнеркәсіпте пайдалану

Жасанды қоректік ортада өсетін клеткалардың артықшылықтары

Молекулалық биотехнология

Өсімдіктерден экономикалық маңызы зор заттарды алу

Биотехнология өндірісі

Тұздардың жоғары концентрациясы биотехнологиясы

Гендік инженерия өндіріс

Клеткаларды өсіру әдісі

Микробтық массалар алуға негізделген биотехнологиялық процестер

Пәндер