Геннің молекулалық биологиясы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Орындаған: Әбілов Бейбарыс

Топ: 105А

Тексерген: Жанатбекова Баян

Алматы 2021

Жоспары:

Кіріспе
ДНҚ-ның генетикалық материал екендігі жайлы тәжірибелер
ДНҚ және РНҚ
РНҚ
ДНҚ-ның құрылысы
Геннің құрылымы
Геннің реттеуші бөлігі
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Молекулалық биология - тіршілік белгілері мен олардың негізгі қасиеттерін молекулалық деңгейде зертейді. Молекулалық биологияның негізгі зерттеу бағыттары - 1) клеткалардыц генетикалық аппаратының құрылымдық-функционалдық ұйыдасуы мен тұқым қуалау иформациясының жүзеге асу механизмдерін (молекулалық генетика), вирустардың клеткалармен өзара әсерлесуінің молекулалық механизмдерін (молекулалық вирусология), ағзаның иммундық реакцияларының заңдылықтарын зерттеу (молекулалық мунология), ағзаныц жеке дамуьшдагы әр түрлі сапалы клеткалар мен маманданған клеткалардың пайда болуып (дамудың молекулалық биологиясы) зерттейді.

Молекулалық биологияның практикалық маңызы - ауыл шаруашылығында (бағытталған және бақыланатын жануарлар мен өсімдіктердің тұқым қуалау аппараттарындағы өзгерістер, жоғарты өнімді сорттарды, ұйтұқымдарды шығару), микробиологиялық өнлірісте (биологиялық белсенеді комноненттер мен ақуыздардың бактериалды синтезі) ; молекулалық биология медицинаның көптеген бөлімдерінің теориялық негізі болын табылады (вирусология, иммунология және т. б. )

Клетканы зерттеу әдістері

Клеткаларды зерттеу үшін көптеген микроскопия әдістерін қолдануға болады.

Фазалық-коптрастық, иітерфенциялық, қара негізді, оптикаларды қолдана отырып жарық микроскоптарының көмегімен тірі клеткаларды бақылаға болады.

Өлген клеткаларды әр түрлі бояулармен және клетканың белгілі бір компоненттерімен байланысатын арнайы реактивтермен бояп зерттеуге болады.

Жарық өткізетін электрондық микроскоп клеткаларды одан да жоғары деңгейде зерттеуге мүмкіндік береді: клетка органеллаларының мембраналардың, ақуыз филаменттерінің орналасуын бақылауға болады! Клеткада немесе клетка бетінде армайы макромолекулаларды жинақтау үшін электронды-тығыз белгі енгізетін реактивтерді пайдалануға болады.

Клетка мембранасының ішкі құрылысыи анықтау үшін мұздатып қатыру әдісін, ал клетка бетінің контурын үш өлшемді кеңістікте зерттеу үшін сканерлі микроскоптар қолданылады.

Жарық өткізетін электрондық микроскопты сондай-ақ ауыр металдармен боялған жеке макромолекулалардыц пәннін зерттеу үшін де қолдануға болады. Бірақ молекуладағы әрбір атомның орналасуын тек молекулалар ірі кристаллдар түзгенде ғана анықтауға болады. Бұл жағдайда ренгетен сәулслсрінің шоғы кристалл арқылы өтеді де алынған рентгеіюграммаиыц нсгізіндс кристалл түзгсн молскулалардагы атомдардыц үш кепістікті өлшемде сорналасуы есентеледі.

1611 ж. Кеилер. Күрделі жарық микроскопын жасау жолын ұсынды.

1655 ж. Р. Гук жарық микроскопының көмегімен тоз қабатының клеткаларын көрді.

1674 ж. А. Левенгук бір клеткалыларды, ал 9 жылдан соң бактерияларды ашты.

1833 ж. Браун ядрюларды сипаттады.

1835 ж. Шлейден мен Шванн клетка теориясын тұжырымдады.

1857 ж. Колликер бұлшық ет клеткаларындары митохондрияларды сипаттады.

1876 ж. Аббе дифракция құбылысының бейненің пайда болуына әсерін сараптай келе микроскопты жетілдіру жолын ұсынды.

1879 ж. Флемминг митоз кезіндегі хромосомаларды сипаттады.

1881 ж. Ретциус, Кахал - жануарлар ұлналарын, бояп қарау әдістерін ұсынды.

1882 ж. - Кох анилинді бояулардың көмегімен туберкулез, холера бактерияларын бөліп алды. Клебс, Пастер - боялған препараттар алды.

1886 ж. - Цейсс ең жетілдірідген жарық микроскопын жасады.

1898 ж. - Гольджи АgNO ₃ бояп, Гольджи аппаратын сипаттады.

1924 ж. Лакассань - радиоактивті полонийді анықтау үшін алғашқы радиавтограмма әдісін жасады.

1930 ж. Лебедев - бірінші интерференциялық микроскоп, Зериике-фазалық-контрастық микроскоптыц көмегімен боялмаған клеткаларды керуге мүмкіндік берді.

1941 ж. Кунс- клеткадағы антигендерді анықтау үшін флуоресцентті бояулармен байланысты антиденелерді қолданды.

1952 ж. Номарский жарық микроскоптары үшін дифференциалды интерференциялық контрасттар жуйссін жасады.

1931 ж. Руске - бірінші сәуле өткізетін электроидың микроскопты жасады.

Өсімдіктер мен жануарлардың көптеген клеткалары белгілі бір құрамдағы қоректік орта болғанда табақшада өсуге, дамуға қабілетті. Клеткалардың әр түрлі типтері әр түрлі қоректік заттарды, соның ішіндебірнеше ақуыздық өсу факторларын қажет етеді. Жануар клеткаларының көпшілігі белгілі бір шекті бөлінуден соң тіршілігін жояды, бірақ кейде клетка дақылында спонтанды түрде шексіз ұзақ уақыт бөлінуге қабілетгі клетка варианттары пайда болады. Олардан (клеточные линии) бір бастапқы клеткадан пайда болған клондарды алуға болады. Осылай бір ақуыз бойынша мутанттық клеткаларды бөліп алуға болады. Клеткалардің әр түрлі екі типінің қосылуынан гетерокариондар (2 ядросы бар клетка) алуға болды, ал одан ең сонында гибридтік клетка (ядролары бірігіп кеткен клеткалар) түзіледі.

Гибридтік клеткаларды екі әр түрлі клеткалардың компоненттері арасындағы өзара әсеріп зерттсуде қолдануға болады. Сонымен қатар бұл әдіс белгілі бір геннің нақты қай хромосомада орналасқаның анықтауға да мүмкіпдік береді.

Микроскоп клеткалар мен ұлпалардағы органадалар мен макромолекула агрегаттарының өзара орінтасуып анықтауға мүмкіндік береді. Арнайы бояу әдістерін қолдана отырып клеткада, белгілі бір молекулаларды шоғырландыруға болады. Бірақ молекулалық денгейде зерттеу үшін биохимиялық анализ жасау қажет. Ал бұл үшін клетканы бүзу керек. Әдсіте белгілі бір типті клеткаларды бөлін алатын бастапқы материал ретінде эмбрионалдық үлпа не жанадан туылған жануарлар үлналарының клеткалары алынады. Осындай тазартылған клеткалар немесе гомогенді клетка дақылдарын ультрацентрифугалау арқылы клетканың құрам бөліктерін бөлін алын, биохимиялық ананізде колданды.

Фракцияланған клеткалық экстракттарды күрделі клетка іигілік процсетерді (мысалы акуыз синтезі немссе ДНК репликациясы) зерттеуде клеткасыз жүйе ретіде пайдаланады.

Бағаналы хроматография жолымен клеткалық экстракттағы көптеген белоктарды тазартуға болады. Бағаналы хроматографияда колданылатып матрикстер зерттелін отырған ақуыздардың биологаялық белсенділігін сақтай отырып олардың молекулалық массасы, заряды бойынша бөліп алуға мүмкіндік береді. Әдетте тазалау кезінде бірнеше осындай бағаналардан өткізілген соң белокты тек таза гомогенді күйге ғана өткізіп коймай, сонымен қатар оның амин қышқылдарының кезектесуін де анықтауға болады. Мүнда алдымен акуызды кіші пептидтерге ыдыратып, кейін сезімтал автоматтандырылған әдістердін көмегімен пептидтердегі амин қышқылдарының кезектесуін анықтайды.

Клетка ішілік макромолекулаларды зерттеу үшін молекулалардың барлық қасиеттерін - физикалық, химиялық. биологиялық пайдалануға болады. Биологиялық қасиеттерінде олардың оптикалык қасиеттері сонымен қатар биохимиялық белсенділігі бойынша анықтайды.

Клеткадағы молекулаларды зерттеудіи 2 әдісі бар:

1-радиоактвиті изтонтарды қолдану әдісі;

2-аитидсислсрді қолдану әдісі.

Екі әдісті де күрделі қоспадағы белгілі бір молекуланы анықтауда колдануға болады.

Қлеткадағы кез-келген молекуланы белглеуге болады. Оларға бір немесе бірнеше радиоактивті атомдар енгізеді. Тұрақсыз радиоактивті атомдар ыдырай отырып сәуле шығарады. Бұл зерттелін отырған молекудалардың тағдырың бақылауға мүмкіндік береді.

Клетка биологиясында радиоактивті изотоптардың пайдаланылуының мысалы - 1-ден метаболиттік жолдардың анализі және 2- клеткада жеке молекулалардың шоғарлануын радиоавтография жолымен анықтау болады.

Антидсиелер - белгілі бір биологиялық макромолекуларды шоғырландырудың қолайлы және сезімтал әдісі болып табылады. Омыртқалы жаңуарлардың денесінде миллиондаған әр түрлі антиденелер түзіледі. Олардың оркайсысында белгілі бір молекулалар тобын танитын байланысу бөліктері болады. Гибрид өдісініц кемегімен моноклональды антиленелер алуға боладіл. Клеткадағы кез-келген макромолекулаға қарсы моноклональды антиденслерді алуға болады.

Рекомбинанттық ДНҚ технологиясы клетканы зерттеуде төңкеріс жасады. Қазіргі кезде реструктуралаушы нуклсазаларды пайдалана отырып, клетка ДНҚ-нідің кез-келген бөлігін кесін алуға, клондауға және осы генетикалық материалды шексіз мөлшерде алуға, содан соң оның кезектесуін күніис бірндес жүздеген нуклеотидке дейін анықтауға болады. Осы әдіснен эукариоттардың көптеген өндерінің және қоюмдарының кодталмайтың бөдіктері анықталған.

Нуклеин қышқылдарының гибридизациясы әдісіп қолдана отырып, клеткасыз жүйеде клондалған ДНҚ-молекулаларына сәйкес иРНК молекулаларын анықтауға, бөліп алуға және трансляциялауға болады. Сондай-ақ кері бағытқа қаран да баруға - белоктан оны қозгайтын генге қарай, янғи белоктың кысқа фрагменттерінің амин қышқылдық кезектесуін анықтап, осы белокты кодтайтыи сэйкес РНҚ мен ДНҚ-мен гибридизацияланатын маманданған арнайы ДНҚ-зондтар сиитездеугсболады.

Рекомбинантты ДНҚ технологияларының мүмкіндіктері жоғары. Шексіз мөлшерде сүт қоректілердіц ақуызын синтездейтін бактериялар немесе ашытқылар жасалуы мүмкін. Бұл ақуыздың структурасы мен функциясын анализдеуге немесе медициналық мақсатта қоданылатын (вакиина немесе дәрілік препараты) ақуыздар алуға мүмкіндік берді.

ДНҚ клондау - табиғаты кез-келген ДНҚ фрагментін плазмидаға немесе бактериофатқе енгізіп, осы генетикалық элементтің бактерия немесе ашытқы клеткаларында көбейтуге мүмкіндік беретін әдіс. Клон - қажетті клеткалардың үлкен популяциясы; плазмида - клондау векторы.

Рекомбинанттық ДНҚ технологиясы көптеген әдістердің жиынтығы. Ескі, жаңа, басқа пәндерден алынған әдістер микроорганизмдер генетикасынан алынған әдістер.

Ең негізгі әдістер:

1) ДНҚ-ны арнайы рестриктуралаушы нуклсазалармен ыдырату.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.