Гендік инженерия биотехнологиясы

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

ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ ЗЕРТТЕУ УНИВЕРСИТЕТІ КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Гендік инженерия биотехнологиясы

Орындаған:
Қабылдаған:

Алматы 2022 жыл
Жоспар

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім
1. Биотехнология және гендік инженерия
2. Гендік инженерияның мүмкіндіктері
3. Гендік инженерияның сақтау әдістері

ІІІ. Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Соңғы жылдары молекулалық биология мен генетика ғылымдарының жетістіктеріне байланысты гендік инжерения ғылымы пайда болды. Гендік инженерия организмдердің жаксы қасиеттерін сақтап қалумен қатар оған сапалы қасиет бере алады. "Инженерия" термині құрастыру деген мағынаны білдіреді. Гендік инженерияның мақсаты -- алдын ала белгіленген үлгіге сәйкес генотипі жағынан жақсарған организмдер алу. Алғаш рет гендік инженерияның тәсілдерін пайдаланып инсулин алды. Инсулин гормоны адамның ұйқы безінде жасалынады. Егер инсулиннің түзілуі бұзылатын болса, адам диабет ауруына шалдығады. Қазір дүние жүзінде 60 млн-нан астам адам диабетпен ауырады. Осы уақытқа дейін инсулин гормонын сиыр мен шошқаның ұйкы безінен алатын. Ал инсулинге тәуелді адамдардың саны жылдан-жылға арта түсуде. Осы себептерге орай адамның инсулин генін бактерияға гендік инженерия әдісімен көшіру керек болды. 1982 жылы адамның инсулин синтездейтін генін ішек таяқшасы бактериясының генотипіне енгізді. Сонда көлемі 1000 л бактерия себіндісінен 200 г-ға дейін инсулин өндіруге болады екен. Бұрынғы әдіс бойынша есу гормонының мұндай мөлшерін өндіру үшін сиырдың немесе шопщаның 1600 кг ұйқы безі қажет болар еді. Инсулиннен кейін гендік инженериялық әдіспен самотропин деп аталатын өсу гормонын бактерияларда синтездеу қолға алынды. Самотропин ірі қара малдардың сүтінің артуына қой мен шошканың еттілігінің жақсаруына әсер ететіні анықталды.

Биотехнология және гендік инженерия

Биотехнология сөзінің шығу тегі - грек тілі, "bios" - өмір, "teken"- мәдениет, "logos" - сөз, ғылым,ілім. Биотехнология дегеніміз - адам және жануарларға пайдалы заттар мен өнімдерді өндіру үшін микробиология, биохимия, генетикагендік және жасушалық инженерия, иммунология, химиялық технология ғылымдарындағы білімнің көмегімен биологиялық объектілерді (микроорганизмдерді, өсмдік және жануар жасушаларын);молекулаларды (нуклеин қышқылдарын, ақуыздарды, көмірсу және т.б.) қолданатын ғылым. Адамның әсер ететін жасушаның деңгейіне қарай 4 кестедегідей биотехнология молекулалық және жасушалық болуы мүмкін. Молекулалық биотехнология ДНҚ молекулаларын зерттеуге негізделсе, жасушалық биотехнология жасуша деңгейіндегі микроманипуляцияларға негізделеді. Әр түрлі қолдану аясындағы әдіс түріне қарай биотехнология экологиялық, медициналық, ауыл шаруашылық,өндірістік, космостық және т.б. болуы мүмкін.
Гендік инженерия дегеніміз - жаңа технология болып табылады. Осы ғылымның көмегімен бір ағзадан гендік материал бөліп алынып, кез келген басқа организмге енгізіле алады. Ген дегеніміз, өз кезегінде, белгілі бір ағзаға тән қасиеттерді анықтайтын ДНҚ-дан құралған биологиялық конструкция. Геннің көшірілуі қабылдап алушы ағзадағы белгілі бір заттардың түзілуіне әкеліп, осы заттардың әсерінен ағзаға тән емес басқа қасиет пайда болады. Осы әдіс арқылы зерттеушілер ерекше қасиеттерді қалағанынша бағыттай алады: мысалы, көп мөлшерде өнім беруге қабілетті, әр түрлі климаттық жағдайларға және ауруларға төзімді жаңа тұқым, тұқымдық топ, аталық із, аналық ұя, кросстың жаңа тұқым шығарыла алады.
Гендік инженерия келесі міндеттерді шешуге бағытталған:
1. Синтез және жасуша бүтіндігін бұзу арқылы гендерді бөліп алу;
2. ДНҚ-ның рекомбинантты молекуласын алу;
3. Гендер мен гендік құрылымдарды клондау;
4. Жасушаға рекомбинантты ген немесе гендік құрылымды енгізіп, бөтен ақуызды синтездеу;
Жасушалық инженерия дегеніміз - нәтижесінде құнды қасиеттерге ие ағзалар алынатын әртүрлі жасушалық манипуляциялармен (өзгертулермен) айналысады; ХХ ғасырдың соңғы онжылдықтары мен ХХІ ғасырдың басында жасушалық және гендік инженерия бұрын белгісіз болған жаңа зерттеу және үрдістерді жүргізу әдістерін жасақтап шығары. Жасушалық инженерияның пайда болуы 2-ші және 4-ші сатыларына тиесілі. 1 саты - этиологиялық (aitia - грек тілінен аударғанда, себеп деген мағынаны білдіреді.) Ол ХІХ ғасырдың екінші жартысы мен ХХ ғасырдың басын қамтиды(1856-1933). 3.Биотехникалық - 1933 жылдан бастап 1972 жылға дейін созылды. 4 саты Гендік техникалық (грек тілінен аударғанда genesis(пайда болу, туылу, шыққан тегі) - 1972 жылдан бері (ХХ ғасырдан бері) созылып келеді. Осы уақыт арасындаөсіру, гибридизациялау, реконструкциялау негізінде жаңа типті жасушаны құрастыру жүзеге асырылды. Бұл ғылымдағы жетістіктерге үлесін қосқан ғалымдарға: Э.Дженнер, Л.Пастер, Э.Дюкло, И.И. Мечников, Р.Кох, Д.Листер, Д.Иванковский және т.б. жатады. Гендік инженерияның негізінің қалануы шартты түрде биотехнология дамуының 4 сатысы - гендік техникалық, яғни 1972 жылдан басталған сатыға жатқызылады. ДНҚ-ның қызмет етуі және репликациясы механизмдерінің құпиясын ашу, арнайы ферменттерді анықтау және бөліп алу биотехникалық процесстерге ғылыми көзқараспен қарастыруға мүмкіндік берді.
Гендік инженерия биохимия мен молекулалық генетиканың әртүрлі салаларында еңбек еткен зерттеушілердіңт арқасында пайда болды. Көптеген жылдар бойы макромолекулалардың негізгі классы - ақуыздар (белоктар) деп саналып келді. Тіпті гендердің табиғаты да белоктар деген болжау да болған. 1944 жылы Эйвери, Маклеод және Маккарти тұқымқуалаушылық ақпаратты ДНҚ молекуласы атқаратынын анықтады. Дәл осы кезден бастап ДНҚ молекуласын жете зерттеу басталды. Одан он жыл өткен соң, 1953 жылы Дж. Уотсон және Ф. Крик ДНҚ молекуласының екі-спиральді моделін жасады. Дәл осы жыл молекулалық биологияның пайда болған жылы деп саналады. 50-60-шы жылдары генетикалық кодтың қасиеттерін анықтау аяқталып, ал 60-шы жылдардың аяғына қарай оныңі универсалдылығы тәжірибе түрінде дәлелденді. Молекулалық генетиканың қарқынды дамуы жүріп жатты. Оның объектілері ретінде E.coli және оның вирустары, плазмидалар қолданды. Жоғары дәрежеде тазартылған ДНҚ молекуларының, плазмидалардың, вирустардың препараттарын бөліп алудың жаңа әдістері дайындалды. Вирустар мен плазмидалардың ДНҚ молекулаларын биологиялық белсенді күйінде жасушаларға енгізіп, оның репликациясы мен сәйкес гендердің экспрессиясы қамтамасыз етілді. 70-ші жылдары ДНҚ молекуласының өзгерулерін катализдейтін біршама ферменттер табылды. Гендік инженерияның дамуына айтарлықтай әсер еткен жағдай - ол рестриктаза мен ДНҚ-лигаза ферменттерінің ашылуы.

Гендік инженерияның мүмкіндіктері

Биотехнологияның маңызды бөліктерінің бірі генетикалық инженерия болып табылады. 70-ші жылдары пайда болып, қазіргі кезде ол үлкен жетістіктерге жетіп отыр. Гендік инженерияның әдістері кез келген бактерия, ашытқы және сүтқоректілердің жасушаларын қалаған ақуызды үлкен масштабты түрде жасап шығарушы фабрикаға айналдыра алады. Мұның өзі ақуыздардың құрылысы мен қызметін толықтай талдап, оларды дәрілік препараттар ретінде қолдануға мүмкіншілік береді. Қазіргі күні ішек таяқшасы (E.coli) инсулин және соматотропин сияқты гормондардың өндірушісі болып есептеледі. Бұдан бұрын инсулин гормонын жануарлардың ұйқы бездерінен алынғандықтан, оның бағасы өте қымбат болатын. 100 г кристаллдық инсулин алу үшін 800-1000кг ұйқы безі қажет, ал сиырдың ұйқы юезінің салмағы 200-250 грамм. Осы жағдай инсулинді диабетиктер үшін қол жеткізуге қиын және аса қымбат препарат етті. 1978 жылы Генентек компаниясының зерттеушілері инсулин гормонын арнайы құрастырылған ішек таяқшасының штаммынан алды. Инсулин ұзындықтары сәйкесінше 20 және 30 болатын А және В екі полипептидттерінен тұрады. Оларды дисульфидті байланыстармен қосқан кезде екі тізбекті нативті инсулин пайда болады. Оған қоса, ол инсулиннің құрамында E.coli ақуыздары мен оның эндотоксинінің және басқа да қоспалардың, қажетсіз әсерінің жоқтығы, ал биологиялық белсенділігі жөнінен табиғи инсулинге ұқсастығы көрсетілді. Нәтижесінде, E.coli жасушаларында РНҚ матрицасында кері транскриптазаны қолданумен оның ДНҚ копиясы алынып, проинсулин синтезі алынды. Проинсулинді алысымен оны тазартып, оны ыдыратып, нативті инслин алынды. Осы жұмыстар кезіндегі экстракция және бөліп алу жұмыстарының саны азайды. Культуралық сұйықтықтың 1000 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.