Сүтқоректілер клеткаларының генетикалық трансформациясы. Бөгде ДНҚ-ны жануар клеткаларына енгізу

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Студент: Әбілова Дана БТ17-18топ
Сүтқоректілер клеткаларының генетикалық трансформациясы. Бөгде ДНҚ-ны жануар клеткаларына енгізу.
Гендік инженерия -белгілі қасиеттері бар генетикалық материалдарды In vitro жағдайында алдын-ала құрастырып, оларды тірі клеткаға енгізіп, көбейтіп, зат алмасу процесін жүргізу. Негізгі информацияны тасымалдаушы вектордың ішінде ретровирустар кең қолданылады. Мысалы, тышқандардың лейкоз вирусы. Олар генді жоғары эффективтілікпен тасымалдайды және клетка хромосомасына тұрақты орналасады.
Аденовирустарды вектор ретінде аз пайдаланады. Себебі : аденовирустар күшті иммундық жауап қайтаруға бейім. Соңғы кездері сүтқоректілердің жасанды хромосомалар (MAC - mammalian artificial chromosome) негізінде векторлар жасауға көп көңіл бөлініп жатыр. Мұндай мини-хромосомаларда кәдімгі хромосомалардың негізгі структуралық элементтері бар болғандықтан, клеткада ұзақ уақыт сақталады және толыққанды гендерді, сонымен қатар, геннің дұрыс жұмыс жасауына қажетті табиғи регуляторлық элементтерді тасымалдай алады. Осындай жасанды хромосомалар дрожж (YAK) үшін жасалды, себебі дрожждың геномы толықтай картирленген.
Модифицирленген клетканың идентификациясы үшін маркерлар керек. Егер, соматикалық клетканы трансформацияласа, онда селективті маркерді пайдаланады. Колумбия университетінің терапия және хирургия колледжінде Аксель өзінің әріптестерімен бірге тышқан клеткасының генетикалық дефектісін түзеген. Тағы бір селективті маркер - дигидрофолатредуктазаны кодтайтын ген. Осы геннің көптеген көшірмелерінің экспрессиясының арқасында жануар клеткасы мен плазмида фермент ингибиторының жоғары концентрациясына төзімді болып келеді. Одан басқа, нормальді клеткада жұмыс жасай алатын, гендік маркері бар 2 универсалды вектор жасалған. Олар бірдей принциппен құрылған : трансгенді клетканың фенотипін анықтайтын прокариот гені эукариоттық регуляторлы сигналдармен қосылған. Вектордың бірі неомицин антибиогіне тұрақты прокариот генінен тұрады.
Сүтқоректілердің трансформациялық клеткасының культурасын әртүрлі заттар алуда қолданады. Сүтқоректілердің клетка культуралары жануар мен адамдарға вакцина алу мақсатында эффективті болып табылады. Мұндай вакциналық культуралар рекомбинантты ДНҚ техникасының көмегімен немесе сүтқоректілер мен адамдардың клеткасы үшін векторлардың экспрессиясымен алынады. ДНҚ-вакцинаны пайдаланған кезде организмге антиген емес, сол антигеннің синтезін кодтайтын ген енгізіледі. ДНҚ-вакциналар мал шаруашылығында жақсы перспективаларға ие.
Егер көпклеткалы организмнің клеткасына басқа организмнің ДНҚ-сын енгізсек, трансформация нәтижесінде тек бірнеше клетканың өзгерісі байқалады. Бүтін организмнің ерекшелігін өзгерту үшін жыныс клеткасының геномын өзгерту қажет, ол ұрпақтарына жаңа ерекшелікті тасымалдай алады. Мұндай өзгерістер жануарлар мен өсімдіктерде өсудің жылдамдығын, ауруларға тұрақтылығын, жаңа орта факторларына адаптациялануына алып келеді. Осындай жағдайларда маркер ретінде гибридизация, микросателлитті ДНҚ-ның анализі, мини сателлиттің анализдерін пайдалуға болады.
Сүтқоректілердің эмбрионалды клеткасына, шыбындар мен кейбір өсімдіктердің клеткаларына гендердің енгізу жолдары жасалған. Зерттеушілердің айтуы бойынша трансгенді ағзалардың дәрілік заттар нарығында айтарлықтай альтернативтi болмақшы. Қазіргі кезде генетикада екі түрлі бағыт қарастыруда, бірі - клондау болса, екіншісі - трансгенді ағзалар мен жануарларды жасау.
Трансгенді жануарлардан алынған ағзалар - арзан, әрi тәжірибелік нәтижені тезірек береді. Сыртқы келбеті жағынан еш айырмашылығы жоқ. Олардың жалғыз айырмашылығы - жануар клеткасына адамның гендері имплантацияланған. Италиялық ғалымдарға адам гені бар шошқалардың бір отарын жасады. Ең алғаш рет клондайтын жануар үшін адам шауіті қолданылды. 20 жатырдан 205 шошқа алынды. Олардың жартысында адам гендері орнықты орналасып, және олар барлық негізгі ағзаларда байқалды.
Эбриогенетикалық инженерия - жануарлар геномын, олардың өсіп өнуіне онтогенездің (жеке даму) алғашқы сатыларында белсенді араласу арқылы қайта құру. Геномды қайта құру - клондау арқылы ұрықты (эмбрионды) реконструкциялау, біріктіру немесе олардың ядроларына бөгде ДНҚ-ны енгізу. Бірақ эмбриондық өркендерді, химерлерді (грек."chimaira" - әртүрлі генетикалық тканьдардан тұратын мозаик-организм), немесе трансгендік жануарларды алу, тек қана реконструкцияланған эмбрионды ұқыпты трансплантациялау нәтижесінде ғана мүмкін.
Трансплантация(лат. "transplantare" - көшіріп отырғызу) - жоғарғы өнімді малдардың (донорлар) бір немесе бірнеше эмбрионын алып, өнімі төмен малдарға (рецепиенттерге) салу арқылы жүргізіледі. Трансплантацияны қолдану генетикалық құнды бір аналықтан ондаған есе көп ұрпақ алуға мүмкіндік береді.
Трансплантация технологиясы жануарлар өсіп-өну биологиясының зор табыстарына негізделген, оның ішіне мынадай тәсілдер кіреді:
1. гормондар арқылы суперовуляция (лат."super" - көп, "ovum" - жұмыртқа) туғызу;
2. ұрпақтары бойынша бағаланған аталықтардың ұрығымен донорларды ұрықтандыру;
3. эмбрионды тауып алу және оның сапасын анықтап, сақтау және рецепиентке көшіріп отырғызу немесе оны сұйық азотта криоконсервациялау (грек. "kryos" - суық, "conservare" - сақтау), жібіту және отырғызу.
Ұрықты трансплантациялауды төмендегі мақсаттар үшін пайдаланады
1. генетикалық құнды тұлғаларды көбейту үшін; осы әдістің көмегімен жоғарғы өнімді, ауруға төзімді аталық іздері (линиялар) және ұяларды (семейства) шығаруды тездету;
2. алғашқы эмбриондарды бөлшектеу арқылы ұқсас жануарларды алу. Бұл әдіс генотип- қоршаған орта өзара қатынасын, тұқым қуудың шаруашылыққа пайдалы әсерін зерттеуге мүмкіндік береді. Эмбриондарды бөлу технологиясы алынған жарты бластоцистаны терең мұздатып, ал екінші жартысынан жануар өсіруге мүмкіндік береді. Егер аталық (бластоцистаның бір жартысынан алынған) генетикалық жағынан құнды болса, онда оның көшірмесін белгілі бір уақыттан кейін екінші жартысынан өндіруге болады;
3. аз популяциялардың және тұқымның генофондының мутантты гендерін сақтау;
4. генетикалық құнды,бірақ бедеу жануарлардан ұрпақ алу;
5. зиянды рецессивті гендерді және хромосомалық аномалияларды анықтау;
6. жануарлардың ауруларға төзімділігін арттыру;
7. ауруларды болдырмау үшін сыртқа шығарылатын және ішке кіргізілетін малдардың орнына бұл мақсаттар үшін олардың криоконсервацияланған ұрықтарын қолдану;
8. ұрықтын жынысын анықтау және белгілі жыныстағы жануарларды алу;
9. түр аралық трансплантация;
10. әртүрлі алғашқы сатыдағы эмбриондардан, әртүрлі жануарлар бластомерлерінен құралған химерлік жануарларды алу.
Гендік инженерияда гендерді тасымалдау арқылы түраралық кедергілерді жойып, қажетті тұқым қуалайтын белгілерді бір организмнен екіншісіне беру іске асырылады.
Инженерия түсінігінің өзі құрастыру деген мағынаны береді. Олай болса, гендік инженерия организмнің жағымды белгілерін сақтай отырып, оған арнайы мақсатта қосымша жаңа қасиет беріп, генотипін қалаған бағытта өзгерту болып табылады. Гендік инженерияны ауыл шаруашылығында, медицинада пайдалану арққылы өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдердің қажетті гендерінің қызметін басқаруға мүмкіндік туды.
Қазіргі биотехнологияны көбінесе генетикалық инженерия негізіндегі биотехнология ретінде сипаттайды. Шындығында, бұл жасанды жасалған генетикалық бағдарламаларды жүргізудің нәтижесінде, бионысандардың бағытталған түрөзгергіштігіне қолданылатын негізгі жол. Кейде генетикалық инженерияның үш деңгейін ажыратады: 1) гендік - жеке гендерден тұратын, рекомбинантты ДНҚ - ымен тікелей манипуляциялау; 2) хромосомдық - гендердіңүлкен топтарымен немесе тұтас хромосомаларымен манипуляциялар; 3) геномдық - генетикалық материалдың барлығын немесе үлкен бөлігін біржасушадан басқасына тасымалдау. Қазіргі түсінікте генетикалық инженерияға рекомбинантты ДНҚ технологиясы кіреді. Генетикалық инженерия облысындағы жұмыстар төрт негізгі кезеңнен тұрады: 1) қажет генді алу; 2) оны репликацияға қабілетті, генетикалық элементке (векторға) құру; 3) реципиент - ағзаға, вектордың құрамына кіретін, генді енгізу; 4) қажетті генге ие болған, жасушаларды сәйкестендіру (скрининг және селекция). ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.