Трансгенді жануарлар алу әдісі

Презентация қосу

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
Биология және биотехнология факультеті

Ретровирустар
Трансгенді жануарлар алу әдісі

Тексерген:ХХХХХХХ
Геномында бөтен ген бар жануарлар
трансгенді деп аталады. Трангенді жануарлар
алу трансгеноз әдісі арқылы іске асады.
• Трансгеноз деп генді бір биологиялық
жүйеден басқа жүйеге жаңа белгілері бар
организмнің жаңа формасын алу үшін
жасанды жолмен тасымалдауды
түсінеді.Трансгенді жануарлар әр түрлі
биологиялық активті биотехнологиялық
заттарды синтездеу және бағалы белгілері –
тұқымдылығы және өсу қарқындылығы
жоғары, вирустық ауруларға төзімді т.б.
малдардың жаңа тұқымдарын алу үшін
қолдануы мүмкін.
Трансгенді жануарларды алу үшін қолданылатын әдістер:
1. Вектор ретінде реторовирустарды қолдану
2. Микроиньекция
3. Модификацияланбаған бағаналы клеткаларды пайдалану
4. Ядроны ауыстыру
Трансгенді жануар алу сатылары:
1. Жұмыртқа клеткасының гиперовуляциясы
2. Жұмыртқа клеткасын бөліп алу
3. Трансген немесе бізге қажетті генді еңгізеді.
4. Имплантация жасау
Жануарларда ген таситын вектор ретінде вирустарды пайдалануға болады.
Әдетте олар ауру тудыратын вирустар, әсіресе рак вирустары. Ондай вирустар
кері транскриптаза ферменті арқылы өзінің РНҚ көшірмесін ДНҚ түрінде
синтездеп, оны жануар клеткасының ДНҚ- сының құрамына еңгізеді.Олардың
вектор болуы осыған негізделген. Тасымалдау барысында вирустар ауру
тудырмас үшін алдын ала олардың нуклеин қышқылдарының кейбір бөлігін
өзгертеді, сонда олар тек ген тасушы болып қалады. Дегенмен ондай вирусты
сирек пайдаланған жөн.
• Ретровирустар- Retroviridae тұқымдастығына кіретін 150-дей түрлерді
қамтитын біржіпшелі РНҚ- құрамды кері транскриптаза (ревертаза) ферменті бар
вирустар.
• Олардың ерекшелігі- геномының
құрылысы басқа вирустарға
ұқсамайды және құрамында кері
транскриптаза (РНҚ -тәуелді ДНҚ-
полимераза) болады.Кері
транскриптаза генетикалық
ақпараттың кері бағытталуын, яғни
ДНҚ-нан ДНҚ-на емес, керісінше
РНҚ-нан ДНҚ-на қарай жүруін
қамтамасыз етеді. Осыған
байланысты тұқымдастықтық
ретровирустар (ағылшынша: retro-
кері) деп аталған.
Ревертаза — кері транскриптаза. Кері транскрипция (яғни РНҚ негізінде ДНҚ түзу)
жүргізетін фермент. Өте сирек фермент, ол тек ретровирустардың құрамында
табылған. Трансферазалар тобына жатады. Оның әсерінен ең алдымен РНҚ —ДНҚ
буданы пайда болады, одан соң ДНҚ-полимеразасының катынасуымен ДНҚ түзіледі,
ол тізбек екі есе көбейеді, жаңадан пайда болған ДНҚ тізбегі
торша геномының құрамына провирус түрінде кіреді. Ревертаза көп қызметті
фермент, ДНҚ-полимеразалық қасиеттен басқа ол интегралдық (провирус ДНҚ
торша геномына енгізу) және эндонуклеазалық күшке (керексіз болып қалған РНҚ-
ын ыдырату) ие.
Геномы (+) РНҚ- ның екі жіпшесінен тұрады, құрамында 7900-9800 нуклеотидтік қосақтар және вирустық үш фермент
(кері транскриптаза, протеаза және интеграза) бар. Вирус геномы негізгі 3 құрылымдық геномдерден (gag, pol, env), 7
реттегіш және функционалдық гендерден (tat, rev, nef, vif, vpr, vpu, vpx) тұрады.
• Ген gag (ағыл: group antigen-топтық антиген) – матрикстік , капсидтік, нуклеокапсидтік және протеазалық
ақуыздарды кодтайды.
• Ген pol (ағыл: polymerase- полимераза)- кері транскриптазаны, протеазаны, РНҚ-азаны, интегразаны кодтайды.
• Ген env (ағыл: envelope- қабықша) – беткейлік gp-120 және трансмембраналық gp-41 ақуыздарды кодтайды.
• Реттеуші гендер (rev, tat, nef) және репродукциялық үрдісін жүргізуді және вирустың инфекциондық процесіне
қатысуын камтамасыз етеді (vif, vpu, vpr, vpx).
• Ген tat- транскрипциялануды белсендіруші, ол құрылымдық, және де реттегіш ақуыздардың транскрипциялану
жылддамдығын бірнеше есе күшейтеді.
• Ген rev- вирустық ақуыздардың экспрессиясын реттейді, құрылымдық ақуыздардың (gag, pol, env) синтезделуін іске
асырады.
• Ген nef- экспрессияға кері әсер ететін фактор, вирус экспрессиясын азайтуға және инфекциялы латентті жағдайға
ауыстыруға қабілетті, ген- vpu-мен бірге инфицирленген жасушалардың – Т- лимфоцииттердің беткейіндегі CD-4
рецепторлардың санын азайтады.
• Ген vpu- вирус жұққан жасушадан вирус бөлшектерінің трансмембраналық экспортын (бүршіктенуін) күшейтеді.
• Ген vif- вирустың инфекциондық (жұқпалық ) факторы, бос вириондардың көрші жасушаларды инфицирлеу
қабілеттілігін күшейтеді.
• Ген vpr- ревертазаны реттейді, РНҚ және ДНҚ құрылымын тұрақтандырады, ДНҚ-н жасуша ядросына тасымалдайды
және де вирустың макрофагпен өзара әректтесуі үшін маңызы бар деген болжамдар айтылған.
• Ген vpx- жасушалардың онкогендік трансформациялануына жауапты.
1980 ж. Ф. Раддел және оның
қызметтестері алғаш рет герпес
вирусының тимидинкиназа генін
тышқан клеткасының геномына
енгізе алды. Трансгеноз нәтижесіндо
алынған жеті тышқанның төртеуі ТК
гені бойынша трансгенді болып
шықты.
Трансгенді жануарларды алу үшін рекомбинантты гендерді
микротүтікше және микрокаппилярлар көмегімен ұрықтанған
ооциттің пронуклеусіне енгізу әдісі кең қолданылады. Трансгеноз
әдісі арқылы трансгенді тышқандар алу жақсы зерттелінген.
• Мұның басты себебі болып тышқан ооциттері цитоплазмасының мөлдір болуы
саналады. Басқа жануарлардың, соның ішінде малдың ооциттері мөлдір емес,
сондықтан рекомбинантты ДНҚ-ны пронуклеуске енгізу өте күрделі және қиын іс.
Осыған қарамай, соңғы кезде әр түрлі әдістемелік және техникалық жетілдірулер
арқасында трансгенді қой, сиыр, шошқа және қоян алу іске асты.
Трансгеноз жұмысы көп жақты және бірнеше сатылардан тұрады. Алдымен, екі пронуклеус
(аталық және аналық) сатысындағы зиготаларды алу керек. Бұл үшін синхронды овуляция,
уақтылы қолдан ұрықтау немесе шағылыстыру керек, осыдан кейін белгілі уақыт өткеннен
кейін зиготаларды хирургиялық жолмен алуға болады. Енгізу кезінде зиготалар вазелин
майының астындағы арнайы ерітіндінің тамшысына орналасады, бұл сұйықтықтың кеуіп
кетуінен сақтайды. ДНҚ-ны зиготаға енгізу үшін диаметрі 0,5 — 2 мкм аралығындағы
шыныдан дайындалған микротүтікшелер қолданылады.
Микротүтікшенің кемегімен 0,5 секундтан 2
минут аралығында ең аз дегенде 10 -11 мл ДНҚ-
ны зиготаға микроскоптан бақылап енгізеді.
Микроинъекциялау процесі зиготалар үшін
зақымды, сондықтан олардың біраз мөлшері
жойылып кетеді. Микроинъекциядан кейін 2
сағатқа жетпей жарамды зиготаларды
(трансгенді) алдынн ала, арнайы дайындалған
аналық — реципиенттерге тасымалдайды. Бұл
кезеңде де зиготалардың көп мөлшері
зақымданады. Аяғында, трансгенді
жануарлардың шығуы 1%-ке тең болады.
Алайда, мұның өзі трансформация және
трансдукциямен салыстырғанда өте жоғары
көрсеткіш болып саналады.
Жалпы трансгенді малдарды алу бірінің артынан бірі өтетін мынадай
кезеңдерден тұрады.
1) Рекомбинантты ДНҚ молекуласын құрастыру және оның клонын алу,
2) Трансгенозға жарамды зиготалар алу және олардың пронуклеустерін
айқындау;
3) Рекомбинантты ДНҚ көшірмелерінің белгілі мөлшерін зиготалар
пронуклеустеріне микротүтікше арқылы енгізу;
4) Зиготаларды гормондық дайындықтан өткен аналықтардың жыныс
жолдарына тасымалдау;
5) Туылған малдардың генотипі және фенотипі бойынша бағалап, тарнсгенді
екендігін анықтау,
6) Трансгенді малдардың жаңа қасиетінің ұрпаққа тұқым қүалауын бақылау.
Зертханадағы жануарларға қарағанда малдар зиготасының пронуклеустерін
микроскоптан көру өте қиын, өйткені ұрықтанған малдың аналық жыныс
клеткасында әр түрлі майлар мен пигменттердің болуы зиготаны көмескі етеді.
Сондықтан генді микротүтікшемен тікелей пронуклеуске енгізу қиындық
туғызады. Бұл қиындық трансгенді малдар алу жиілігіне үлкен әсер өтеді,
өйткені пронуклеуске микроинъекциялау арқылы ғана барлық ұрпақтың 20—
30%-тін трансгенді ете алады.
Сонымен, жоғарыда келтірілген мәліметтер трансгенді малдарды алу осы
заманғы биотехнологияның келешек бағыты екендігін көрсетеді, ал оның
негізгі мақсаты — малдың генотипін жаңадан құрастырып, олардан адам үшін
бағалы өнім өндіру. Мұны іске асыру үшін қажет генді идентификациялау,
бөлу және клонын алу, оларды зиготаларға ендіріп, экспрессиясын қосу және
бөтен геннің ұрпаққа тұқым қуалауын шешу керек. Осы мәселелерді
генетикалық инженерия әдістерімен шешу жоғары тиімді биотехнологияның
малдар селекциясында қолдануының жаңа мүмкіндіктерін ашады. Оның іске
асуы, ең алдымен, мал генетикасының молекулалық негіздерін іргелі
зерттеуіне байланысты.

Ұқсас жұмыстар

Трансгенді ағзалар туралы түсінік

Трансгенді ағзалар

Генетикалық инженерия негіздері

Генетикалық инженерия негізі. Ағзаларды клондау

Жануарлар биотехнологиясының әдістері

Гендік - модификацияланған ағзаларды алу

Гендік инженерия негіздері

ГЕНДІК ИНЖЕНЕРИЯНЫҢ ЖАНУАРЛАРҒА ҚОЛДАНЫЛУЫ

ГЕНДІК МОДИФИКАЦИЯЛАНҒАН ӨСІМДІКТЕРДІ ӨСІРУ

АҚШ адамдар

Пәндер