Клондау - организмдерді жыныссыз жолмен көбейту

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

Жоспары

Кіріспе.
Негізгі бөлім.

2. 1. Клондау

2. 2. ДНҚ фрагменттерін Клондау

2. 3. Клондау векторлары

2. 4. Клондау этаптары

Қорытынды.

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Клондау, дәлiрек айтсақ көшiру, бiр өсiмдiк немесе жануар клеткасынан тұтас организмдi шығару немесе тiптi ондаған, жүздеген! Организмдердi клондау ағылшын ғалымы Джордж Гердон тәжiрибелерiнен басталды, кейiн АҚШ-ғалымдары да сондай жетiстiктерге жеттi. Гердон секiлдi олар бақа ұрығын алды.

Жiңiшке пипетка көмегiмен бақа клеткасынан ядроны бөлiнiп алып, оны «анасы»- болатын басқа бақаның ұрықтанған жұмыртқа клеткасына салынды. Бұл жұмыртқа клеткасының ядросын ультракүлгiн сәулесiмен өлтiрдi. Әдетте ұрық хромосоманың қос жиынтығының бiреуiн әкесiнен, екiншiсiн анасынан алады - ал бұл жағдайда хромосомалар тек «әкесiнен» донор- бақадан алынады.

Бұл организмдердi клондауда алғашқы қадам болды, кейiн басқалары да жүргiзiле бастады. Басқа күрделi тәжiрибенi ағылшын Дерек Бромхолл жасап көрдi.

Ол қоянның соматикалық клетка ядросын жұмыртқа клеткасына отырғызды. Бiрақ бұл тәжiрибелер сәтсiз болды. Қояндарды клондау жұмысы сәтсiз болды. Процесс тек эмбрион дамуының алғашқы кезеңдерiнде ғана қалыпты жүрдi.

Клондау

Клондау(грек. clon - ұрпақ, бұтақ) - организмдерді жыныссыз жолмен көбейту арқылы сол организмдерге ұқсас ұрпақтар алу. ХХ ғ-дың 60-жылдарының басында кейбір жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарларды Клондау әдістері жете зерттелді. Бұл әдістерге даму сатысын аяқтап, толық жетілген клеткалар ядросында организмнің барлық белгілері болатыны туралы ақпарат анықталғаннан кейін қол жеткізілді. Клондау кезінде клеткадағы белгілі гендер жоғалмайды (тек Клондау процесіне қосылмаған гендер ғана жойылып отырады) . Клондау туралы алғашқы мағлұматты Корнелль универстетінің (АҚШ) профессорлары жүргізген тәжірибелерден көруге болады. Олар өсуге қажетті қоректік заттар мен гормондары бар ортада сәбіз тамырының жеке клеткаларын өсіру арқылы, осы өсімдіктің жаңа формасын алды.

Ұлыбританияның Оксфорд университетінің ғалымы Д. Гердон (1933 ж. т. ) алғаш рет жануар омыртқасын Клондауға болатынына қол жеткізді. Ол өзінің ядросы алдын ала ультракүлгін сәулелері арқылы жойылған құрбақаның жұмыртқаклеткасына, ішек клеткаларынан алынған ядроны егу (қондыру) арқылы әуелі итбалықты, соңынан сол ядро алған құрбақаға ұқсас дарабасты алды. Бұл тәжірибелер тек дифференциалданған (арнайы) клеткаларда организмнің дамуына қажетті барлық ақпараттардың болатынын дәлелдеп қана қоймай, сондай-ақ, жоғары сатыдағы организмдерді, соның ішінде адамды да, Клондауға болатынын көрсетті. Клондау арқылы өте пайдалы өсімдік сорттарын алуға және мал тұқымын асылдандыруға болады. Бірақ Клондаудың мұндай әдістері (өсімдік сорттары мен асыл тұқымды мал алатын) адамдарға қолдануға келмейді. Теориялық түрде әйелдің де, еркектің де генетикалық көшірмелерін жасауға болады. Бірақ клондалатын клетка даму сатысының барлық кезеңдерінен өтуі керек, міне, сол кезде клеткаға сыртқы ортаның қалай әсер ететіні әлі толық анықталған жоқ.

ДНҚ фрагменттерін Клондау

ДНҚ фрагменттерін Клондау оның бір ғана молекуласынан көптеген молекулаларды алуға мүмкіндік береді. ДНҚ тізбегі, негізінен, бактерияларда клондалады. Себебі, бактерияның геномына қосымша “бөгде” ДНҚ тізбегі жалғанғаннан кейін де, бактериялық плазмида немесе фагтар қалыпты өмір сүруін жалғастыра береді. Бұл жалғанулар - өзінің және “бөгде” ДНҚ-ның тізбекті (гибридті немесе химерлі) плазмидалардың немесе фагтардың түзілуіне әкеледі. Мұндай гибридті тізбектер бактерияларда бастапқы плазмидалар немесе фагтар сияқты екі еселенеді, сондықтан да олар көп мөлшерде болады. Бөгде фрагменттердің көшірмелері клеткалардан қайта таза күйінде бөлініп алынады. Осындай әдіспен қандай да болмасын ДНҚ тізбегін Клондауға болады. Бөгде ДНҚ-ы геномның инертті (сапалы) көшірілуіне мүмкіндік жасайтын болғандықтан, плазмиданы немесе фагты - клондаушы векторлар деп те атайды. Кез келген ДНҚ фрагменттерін Клондау үшін вектор есебінде лямбда фагы мен әр түрлі плазмидалар қолданылады. Құрамында клондалатын ДНҚ фрагменттері бар вектор бактерияның клеткаларын кальций иондарымен өңдегеннен кейін ғана ішіне ене алады. Бұл әдіс - “бөгде” ДНҚ фрагменттері бар белгілі клонды бактериялардың штаммдарын шығаруға және осы клондарды көп мөлшерде көбейтуге мүмкіндік береді.

Толық түрдегі геномды Клондау үшін алдымен геномды қолайлы мөлшерде фрагменттерге бөледі. Сонан соң химерлі векторлар популяциясын түзу мақсатында фрагменттерді клондайтын векторға орналастырады. Мұндай клонданған фрагменттер жиынтығын геном кітапханасы немесе гендер банкі деп атайды. Мыс., дрозофила шыбыны геномының ұз. 15 103 нуклеотидті жұпты фрагменттерін Клондау үшін⋅- 20 108⋅тәуелсіз 40 000 клон керек (мұндағы жалпы геном ұз. 1, 5 жұпты нуклеотидке тең) . Адамның толық геномдық кітапханасын құру үшін 800 000 клон қажет. Гендік кітапханада организмнің барлық тұқым қуалайтын ақпараттары жинақталған. Бірақ генетиктер геном кітапханасындағы клондардың қандай тізбекте кезектесіп орналасатындығын әлі толық анықтаған жоқ. Клондау немесе рекомбинантты ДНҚ технологиясы әдістері генетика және биотехнология ғылымдарына үлкен жетістік әкелді. Рекомбинантты ДНҚ әдістері медицина, ауыл шаруашылығы және химия технологиясындағы күрделі мәселелерді шешуге үлкен жол ашады.

Клондауға қажетті вектор

Вектор дегеніміз не?

Ол бөтен генетикалық материалды клеткаға тасымалдауға қабілетті ДНҚ ның молекуласы. Егер ДНҚ ң молекуласын векторсыз енгізсе онда оны бактериялық ферментер ыдыратып жібереді. 3 тобы бар.
1. Плазмидалық
2. Бактериофагтар
3. Космидтар және фазмидтер.

Қазіргі кезде 2 вектор типі (плазмидалық, бактериофаг) . Плазмидалық векторлар. Вектор ретінде мөлшері 15-20 мың н. ж. дейінгі, көбінесе 2-ден 10 мың н. ж, құралған кішігірім плазмидалар қолданылады. Плазмидалар-бактерияның хромосомасыдан тыс генетикалық элементі .
Генетикалық инженерияда Е. Коли бактериясы үшін көптеген векторлық плазмидалар құрастырылды. Олардың ішінде әсіресе Коли Е1 плазмидасының туындылары кең таралған. Плазмиданы Ваті рестриктазасы мен үзеді де бөтен ДНҚ молекуласын жалғайды. Нәтижесінде рекомбинатты плазмида тетраиклинді ортада өсе алмайды . Өйткені плазмиданы «тет» генінің бір тұтастығы бұзылған. Керісінше плазмида ампинцилинді ортада өсе алады. Ондай ортада көбейетін бактериялардан қажет генді оңай табуға болады. Кемшілігі: Бөтен ДНҚ молекуласы артқан сайын рекомбинаттың саны азайады. Сол себептен ұзын ДНҚ фрагментінің клондарын алу үшін фагтық векторларды, космид және плазмидті пайдаланады.

Фагтық вектор: Вектор ретінде бактериялармен қатар вирустарды қолданады. Олардан вектор алу үшін лямбада фагында жете зерттелген. Лямбада фагтың ДНҚ сы қос тізбекті және формасы түзу оның геномы 48, 5 мың н. ж-дан тұрады. Фаг ДНҚ 12 н. ж құралған комплементарлы жабысқақ ұштары бар. Олар. Фаг клеткаға енгеннен кейін бір бірімен бірігіп ДНҚ сақиналы формаға ауысады. Сақиналы репликациялық форма болып саналады. Лямбода фагтың ДНҚ молекуласында 60 ген бар. Фагтың геномында лезистік дамумен ұрпағын көбейту ұшін қажет гендері жоқ 2 учаскесі бар. 1 фаг геномының орталық бөлігінде орналаеқан. Лизистік дамуға қажет ген 29 мың тең болған вектордың қажет фаг геномының мөлшері кем болмауы керек. Қазіргі кезде ЕМВ 13 негізінде жақсы вектор.

Космидтер: Космид лямбда фагтың учаскесі плазмида яғни тіршілігі екі жақты ДНҚ гибридтік молекуласы. Фазмида фаг ретінде де флазмида ретінде де дамуға қажетті плазмида арасында гибриттер фазмида деп аталады.

Клондау этаптары

1 этап. Белгілі концентраиялы бактериялық суспензияны қатты ет пептондық қоректі ортаға қосымша қоректік заттарға егеді. Сонда Петри шыны ыдысының 1 см2 бетіне 5-10 бактериялар келуі керек. Агардың үстіне түскен бактериялар бөліне бастайды. ұқсас әр шоғырда бір - бірінен айнымайтын көптеген клеткалар бар. Оны клон деп атайды.

2 этап. Вектор ретінде бактерия фагты қолданғанда генді бактерияға енгізу және қоректік ортада енгізу плазмидалық вектор қолданғандай өтеді. Фаг ДНК бар бактериялар түскен орындарда түскен орындар да мөлдіройыстар түседі. Оны негативті шоғырлар депатайды. Негативті шоғырдың түзілуі клеткада фаг ДНК рефликациялануына және жаңа жетілген фагтың пайдаболуына байланысты.
3 этап. Фагтар басқа клеткаларға еніп оларды ыдыратады. Нәтижесінде әрбір ойық бір ғана ДНК клеткаға енген ДНК копиясы бар фаг ұрпақтарынан тұрады. М13 фагы клетканы лизиске (еріту) әкелмегендіктен негативті шоғыр түзбейді. Олар көбейген орында бактериялық клетканы бөлінуі бәсеңдейді. Сондықтан жалпы көмескі газонда мөлдірлеу ойыстар пайда болады. Соңғы газонда қажет рДНК молекулалары енген бактериофагтардың көбеюі өтеді. Қазіргі кезде ген инженериясындағы ген клонын көбейтудің екі әдісі кең қолдануда. Геномның жеке фрагментін және геном фрагментінің клонын көбейту.

Қорытынды

Европалық Иерусалим университетінің докторы Г. Пелледтің зерттеулерінің нәтижесі қызықты, осы еңбегі үшін 2002 жылы абыройлы Кайс жүлдесін иеленді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.