Гендік инженерия әдістері

Презентация қосу

Биология және биохимия кафедрасы

РЕФАРАТ
Гендік инженерия. Гендік инженерия әдістері. ДНҚ
рекомбинантының технологиясы. Векторлар. Плазмидалар.
Трансгеноз
Гендік инженерия, немесе генетикалық инженерия — генетикалық және биохимиялық әдістердің
көмегімен түраралық кедергілері жоқ, тұқым қуалайтын қасиеттері өзгеше, табиғатта кездеспейтін жаңа
гендер алу; молекулярлы биологияның бір саласы. Гендік инженерия әр түрлі организмдер геномының
бөлігінен рекомбинатты ДНҚ құрастырумен қатар, ол рекомбинатты молекулаларды басқа ағза геномына
енгізіп, жұмыс істеуін (экспрессиясын) қамтамасыз етеді. Гендік инженериядағы тұңғыш тәжірибені 1972 ж.
американ биохимигі Т. Берг (Нобель сыйлығының лауреаты) іске асырды. Ол маймылдың онноген вирусы
SV-40-тың толық геномын, бактериофаг — L геномының бір бөлігін және Е. Colі бактериясының галактоза
генін біріктіру арқылы рекомбинантты (гибридті) ДНҚ алды. 1973 — 74 ж. Америка биохимиктері С. Коэн,
Г. Бойер, т.б. түрлі ағзалардан бөліп алынған генді бактерия плазмидасының құрамына енгізді. Бұл тәжірибе
басқа организмдер гендерінің жаңа ағза ішінде жұмыс істей алатынын дәлелдеді. Жануарлар клеткаларымен
жүргізілген тәжірибелерде бір клетканың ядросын екіншісімен алмастыруға, екі немесе бірнеше
эмбриондарды қосып біріктіруге, оларды бірнеше бөлікке бөлшектеуге болатыны анықталды. Мысалы,
генотиптері әр түрлі тіндердің клеткаларын біріктіру арқылы тышқанның аллофенді особьтары (фенотипі әр
түрлі дарабастар) алынды. Гендік инженерия-ның теориялық негізіне генетикалық кодтың әмбебаптылығы
жатады. Бір ғана кодтың (триплиттің) әр түрлі ағзадағы белок молекулаларының құрамына енетін амин
қышқылдарын бақылай алатындығына байланысты, ДНҚ молекуласының кез келген бөлігін басқа бөтен
клеткаға апарып салу, яғни молек. деңгейде будандастырылу теориялық тұрғыдан алғанда мүмкін екені
анықталды. Жануарлар, өсімдіктер және микроорганизмдер гендерінің қызметін қолдан басқаруға
болатындығы дәлелденді.
Туа біткен даму ақаулықтары (ТБДА) деп бірден анықталған немесе туылуға дейін пайда болып туылудан
кейін анықталған, мүше немесе бүкіл ағзаның тұрақты морфологиялық өзгерістерін айтамыз.
Даму аномалиялары — әдетте қызметтерінің бұзылуы болмайды. ТБА-ны зерттейтін
ғылымды тератология деп атайды (грекше “тератос” – кемтар деген мағынаны білдіреді). Тератология
ТБА-дың себебін, патогенезін және сыртқы белгілерін зерттейді.
Ауруалды деп қоршаған ортаның жағдайларына организімнің икемделіп-бейімделу мүмкіншіліктерінің
шектелуімен көрінетін, сәйкес сауықтыру шаралары болмауынан ауруға ауысатын адамның жағдайын айтады.
Бұл кезең жасырын және аурудың басталу сатыларынан тұрады. Жасырын сатысы ауру туындататын
ықпалдың әсерінен бастап аурудың алғашқы клиннкалық көріністеріне дейінгі уақытқа созылады. Ол жұқпалы
аурулар кездерінде инкубациялық, химиялық заттармен уланулар, сәулелік ауру ж. б. кездерінде латенттік,
өспелер дамуында — өспе алды немесе обыралды делінеді. Бұл сатының ұзақтығы бірнеше секундтан
(ұланулар кездерінде) бірнеше жылдарға дейін (өспелер дамуы кездерінде) созылуы мүмкін және бұл кезде
аурудың ешқандай көріністері болмайды.
Пайда болу себептеріне қарай: туа біткен және жүре пайда болған аурулар деп ажыратылады. Туа біткен
аурулар: тұқым қуалайтын тектік ерекшеліктерден немесе іштегі ұрықтың даму бұзылыстарынан немесе
туылу кездеріндегі кесепаттардан дамитын болулары мүмкін. Жүре пайда болған аурулар: жұқпалы және
жұқпалы емес болуы ықтимал.
Рестрикция ферменттерін синтездейтін клетканың ДНҚ молекуласы эндонуклеазалардың әсерінен үзілмейді,
өйткені бұл клеткалар модификациялау ферменттерін синтездейді, олардың әсерінен ДНҚ-ның құрылымы
модификацияланады (өзгереді) — ДНҚ-ның репликациясы кезінде рестриктаза танитын бөліктерге метил
тобын (СНз)- жалғайды. Метилденген ДНҚ-ны рестриктаза үзе алмайды. Мұны бактериялардың өзіндік бір
иммундьқ жүйесі деп санауға болады. Дегенмен, кейде бактерия клеткасына енгең кейбір
бактериофагтардыңнуклеин қышқылы метилденіп кетеді де, бактериялар осы фагтың әсерінен лизиске
ұщырайды. Осы құбылысты—Нобель сыйлығының 1973 ж. лауреаттары — X. Смит, Д. Ңатанс және В. Арбер
ашты. Рестрикциялау және метилдеу фөрменттері клетканың модификация-рестрикция жүйесін (МR) —
құрайды.2.Рестриктазалардың негізгі үш типі: I, II және ,III белгілі. Барлық рестриктазалар қос спиралды
ДНҚ-ның белгілі нуклеотидтер қатарын дәл тани алады. Алайда, рестриктазалардың I типі белгілі
нуклеотидтер қатарын танығанымен, оны әр қилы нүктелерде үзеді, ал рестриктазалардың II және III типтері
ДНҚ-ның нақты бөліктерін дәл үзе алады. Эндонуклеазалардың I және ІІI типтер құрылымы күрделі және екі
модификациялық және АТФ-ға тәуелді эндонуклеазалық активтіліктері бар. Рестрликтазалардың II типі екі
жеке белоктардан құралған: рестрициялаушы эндонуклеаза жэне модификациялаушы метилаза. Аталған
себептерге байланысты ген инженериясында тек қана рестриктазалардың II типі пайдаланылады.Екінші
жағынан; рестриктазаның II типі ғана бірдей нуклеотид тізбектерінің фрагменттері барДНҚ препараттарын
алуға және әр түрлі геномдардан алынған фрагменттерден химерлі ДНҚ молекуласын құрастыруға мүмкіндік
туғызады.
Полимеразалық тізбекті реакция (ПТР) — биологиялық материалдағы анықталатын нуклеин
қышқылдарындағы (ДНҚ) аз концентрациялы фрагменттердің айтарлықтай ұлғайтылуын қамтамасыз ететін
молекулярлық биологиядағы эксперименталды әдіс.
ДНҚ-ны амплификациялаудан басқа ПТР нуклеин қышқылдарына әр түрлі әсер етуге мүмкіндік береді
(мутация, ДНҚ фрагменттерін тұтастыру). Сонымен қатар, ПТР биологиялық және медициналық практикада
кеңінен пайдаланылады, мысалы, мирастық немесе инфекциялық ауруларды анықтау, әкелікті орнату,
гендерді клондау, жаңа гендерді бөліп шығару, т.б.
Трансген – қасиеттерін модификациялау мақсатында белгілі бір ағзаның генін гендік-инженерлік
манипуляциялауынан өткен ДНҚ бөлігі. Әдетте (бірақ барлық жағдайда емес), трансген басқа түрдің
геномының бөлігі болып табылады. [1]. Трансген биологиялық объекттен немесе жасанды синтезделеді.
Трансгенді ағза деп трансген геномы енгізілген ағзаны айтады. Реципиент геномындағы трансген
инкорпорациясы нәтижесінде ұрпақтарға трансгендерді беру, яғни трансгенез қабілетіне ие болады

Ұқсас жұмыстар

Жәндіктер мен өсімдіктердің генетикалық инженериясы

Генетикалық инженерияның негіздер

Гендік инженерия технологиялары

Зерттеудің молекулалық - генетикалық әдістері

Гендік - модификацияланған ағзаларды алу

Гендік инженерия түсінігі

Микроорганизмдерді гендік инженерия мен биотехнологияда қолдану мысалдары

Молекулалық биотехнология

Гендік инженерия негіздері

Трансгенді ағзалар

Пәндер