Ағзаларды клондау жайлы
І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
1. Ағзаларды клондау
2. Ген клонын көбейту және скрининг.
3. Бөтен гендердің микроорганизмдерде жұмыс істеуі
4. Эукариоттар клеткаларында ген клонын көбейту
5. Клондау векторлары
6. Клондау этаптары
7. Клондау әдістері
ІІІ. Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
ІІ. Негізгі бөлім
1. Ағзаларды клондау
2. Ген клонын көбейту және скрининг.
3. Бөтен гендердің микроорганизмдерде жұмыс істеуі
4. Эукариоттар клеткаларында ген клонын көбейту
5. Клондау векторлары
6. Клондау этаптары
7. Клондау әдістері
ІІІ. Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
Европалық Иеру салим университетінің докторы Г.Пелледтің зерттеулерінің нәтижесі қызықты, осы еңбегі үшін 2002 жылы абыройлы Кайс жүлдесін иеленді.
Био жасанды ағзалардың туындауының ең басты қиыншылығы, оның қан түтікшелерінің торларының жасалынуы, сіңіретін ағзалар, кейін дене қан тамырларына жалғауға болатындығы. Жасай отырып лабораторияда үшөлшемді био жасанды сүйекті қалыптастыру үшін, тек қана тамырларының торларын өсіріп қана қоймай, байланыстыра білді. Ересек үрпақ шығару торларының берілуінжоспарлап қүрастыра білді. Ол тек қана био жасанды сүйекпен байланысты зерттеулер жүргізді. Кез келген жасуша түрлеріне, қан тамырларының жабдықталуы үшін, кез келген ағзаны өсіруге пайдалана білді. Доктор Пелледтің технологиясы европиялық университетпен профессор Газиттің негіздемесі бойынша құралған,--- компаниясы патентеді.
Әзірлеушілерінің басты мақсаты - бұл қаңқа жасушасымен түтікшелерінің пайда болуын оның ішінде, сүйектер, қан тамырларт.б. Бұл технологияның дамуының басты бағыты денеден тыс ағзаларды толыққанды желіну мүмкіндігі.
Ағзаларды клондау - милиондаған аурулардың өмірін сақтап қалу үшін көптеген жас және жас емес, адамдардың ауруының керек десең өмірінің себебі, белгілі бір ағза жүйесінің бұзылуы жиі кездесіп жатады. Бұнымен қоса қалған барлық ағзалар сау жэне өміршең қалпында қалады. Бұндай жағдайда тозған ағзаның орнын ауыстыру ең дүрыс шешім болып табылады. Бірақ ағза аударымы көбіне сәйкес келе бермейді.
1. Донырлық ағзалардың жетіспеуі
2. Дұрыс қондырмау қаупімен.
Жапонияда Адам ағзасын клондауға рұқсат етілген. 1 тамыздан бастап Жапония елінде Биоэтина саласының мүшелері тәжірибе жасауға келімсімін берді, ондағы мақсат, адамның жасанды ағзалары мен жасушаларын өсіру. Бұл тәжірибе үшін стволды жасуша эмбриондары қолданылады, жэне бұлардан ересек адамның ағзаларын өсіруге болады. Бұл бағдарламаның мақсаты, адамның косымша ағзаларын жасайтын «биологиялық фабрика» құру. Кез келген клондау тәжірибелеріне тиым салынған. Операция кезінде ағзаларды көшіру және қан құю кезінде науқасқа әртүрлі қауіпті дерттерді жұқтыру мүмкін. Бұндай жағдайларда көмекке биотехнология жетістіктері келе алады. Кейде клондауға адамды емес өндіріп шығарған ағзаларды пайдалану керектігі жайында айтылтан. Бір кездері біз транспалнтатция мен қант құюдан бас тартуымыз керек. Жәнеде биотехнология өнімдері бізге өте үлкен мүмкіндіктер беріп отыр.
Био жасанды ағзалардың туындауының ең басты қиыншылығы, оның қан түтікшелерінің торларының жасалынуы, сіңіретін ағзалар, кейін дене қан тамырларына жалғауға болатындығы. Жасай отырып лабораторияда үшөлшемді био жасанды сүйекті қалыптастыру үшін, тек қана тамырларының торларын өсіріп қана қоймай, байланыстыра білді. Ересек үрпақ шығару торларының берілуінжоспарлап қүрастыра білді. Ол тек қана био жасанды сүйекпен байланысты зерттеулер жүргізді. Кез келген жасуша түрлеріне, қан тамырларының жабдықталуы үшін, кез келген ағзаны өсіруге пайдалана білді. Доктор Пелледтің технологиясы европиялық университетпен профессор Газиттің негіздемесі бойынша құралған,--- компаниясы патентеді.
Әзірлеушілерінің басты мақсаты - бұл қаңқа жасушасымен түтікшелерінің пайда болуын оның ішінде, сүйектер, қан тамырларт.б. Бұл технологияның дамуының басты бағыты денеден тыс ағзаларды толыққанды желіну мүмкіндігі.
Ағзаларды клондау - милиондаған аурулардың өмірін сақтап қалу үшін көптеген жас және жас емес, адамдардың ауруының керек десең өмірінің себебі, белгілі бір ағза жүйесінің бұзылуы жиі кездесіп жатады. Бұнымен қоса қалған барлық ағзалар сау жэне өміршең қалпында қалады. Бұндай жағдайда тозған ағзаның орнын ауыстыру ең дүрыс шешім болып табылады. Бірақ ағза аударымы көбіне сәйкес келе бермейді.
1. Донырлық ағзалардың жетіспеуі
2. Дұрыс қондырмау қаупімен.
Жапонияда Адам ағзасын клондауға рұқсат етілген. 1 тамыздан бастап Жапония елінде Биоэтина саласының мүшелері тәжірибе жасауға келімсімін берді, ондағы мақсат, адамның жасанды ағзалары мен жасушаларын өсіру. Бұл тәжірибе үшін стволды жасуша эмбриондары қолданылады, жэне бұлардан ересек адамның ағзаларын өсіруге болады. Бұл бағдарламаның мақсаты, адамның косымша ағзаларын жасайтын «биологиялық фабрика» құру. Кез келген клондау тәжірибелеріне тиым салынған. Операция кезінде ағзаларды көшіру және қан құю кезінде науқасқа әртүрлі қауіпті дерттерді жұқтыру мүмкін. Бұндай жағдайларда көмекке биотехнология жетістіктері келе алады. Кейде клондауға адамды емес өндіріп шығарған ағзаларды пайдалану керектігі жайында айтылтан. Бір кездері біз транспалнтатция мен қант құюдан бас тартуымыз керек. Жәнеде биотехнология өнімдері бізге өте үлкен мүмкіндіктер беріп отыр.
1. В.И.Иванов, Н.В.Барышникова и др. Генетика. Москва 2006., 337-354 беттер.
2. Сигнер М., Берг П. Гены и геномы. М.: Мир, 1998. (в двух томах)
3. Маниатис Т., Фрич Э. И Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984.
4. www.klon.com
2. Сигнер М., Берг П. Гены и геномы. М.: Мир, 1998. (в двух томах)
3. Маниатис Т., Фрич Э. И Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984.
4. www.klon.com
Жоспар
І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
1. Ағзаларды клондау
2. Ген клонын көбейту және скрининг.
3. Бөтен гендердің микроорганизмдерде жұмыс істеуі
4. Эукариоттар клеткаларында ген клонын көбейту
5. Клондау векторлары
6. Клондау этаптары
7. Клондау әдістері
ІІІ. Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
Ағзаларды клондау
Европалық Иеру салим университетінің докторы Г.Пелледтің
зерттеулерінің нәтижесі қызықты, осы еңбегі үшін 2002 жылы абыройлы Кайс
жүлдесін иеленді.
Био жасанды ағзалардың туындауының ең басты қиыншылығы, оның қан
түтікшелерінің торларының жасалынуы, сіңіретін ағзалар, кейін дене қан
тамырларына жалғауға болатындығы. Жасай отырып лабораторияда үшөлшемді био
жасанды сүйекті қалыптастыру үшін, тек қана тамырларының торларын өсіріп
қана қоймай, байланыстыра білді. Ересек үрпақ шығару торларының
берілуінжоспарлап қүрастыра білді. Ол тек қана био жасанды сүйекпен
байланысты зерттеулер жүргізді. Кез келген жасуша түрлеріне, қан
тамырларының жабдықталуы үшін, кез келген ағзаны өсіруге пайдалана білді.
Доктор Пелледтің технологиясы европиялық университетпен профессор Газиттің
негіздемесі бойынша құралған,--- компаниясы патентеді.
Әзірлеушілерінің басты мақсаты - бұл қаңқа жасушасымен түтікшелерінің
пайда болуын оның ішінде, сүйектер, қан тамырларт.б. Бұл технологияның
дамуының басты бағыты денеден тыс ағзаларды толыққанды желіну мүмкіндігі.
Ағзаларды клондау - милиондаған аурулардың өмірін сақтап қалу үшін
көптеген жас және жас емес, адамдардың ауруының керек десең өмірінің
себебі, белгілі бір ағза жүйесінің бұзылуы жиі кездесіп жатады. Бұнымен
қоса қалған барлық ағзалар сау жэне өміршең қалпында қалады. Бұндай
жағдайда тозған ағзаның орнын ауыстыру ең дүрыс шешім болып табылады. Бірақ
ағза аударымы көбіне сәйкес келе бермейді.
1. Донырлық ағзалардың жетіспеуі
2. Дұрыс қондырмау қаупімен.
Жапонияда Адам ағзасын клондауға рұқсат етілген. 1 тамыздан бастап
Жапония елінде Биоэтина саласының мүшелері тәжірибе жасауға келімсімін
берді, ондағы мақсат, адамның жасанды ағзалары мен жасушаларын өсіру. Бұл
тәжірибе үшін стволды жасуша эмбриондары қолданылады, жэне бұлардан ересек
адамның ағзаларын өсіруге болады. Бұл бағдарламаның мақсаты, адамның
косымша ағзаларын жасайтын биологиялық фабрика құру. Кез келген клондау
тәжірибелеріне тиым салынған. Операция кезінде ағзаларды көшіру және қан
құю кезінде науқасқа әртүрлі қауіпті дерттерді жұқтыру мүмкін. Бұндай
жағдайларда көмекке биотехнология жетістіктері келе алады. Кейде клондауға
адамды емес өндіріп шығарған ағзаларды пайдалану керектігі жайында
айтылтан. Бір кездері біз транспалнтатция мен қант құюдан бас тартуымыз
керек. Жәнеде биотехнология өнімдері бізге өте үлкен мүмкіндіктер беріп
отыр.
Рекомбинантты ДНҚ молекуласын клеткаға
тасымалдау және ген клонын көбейту
Рекомбинатты ДНҚ-ны клеткаға енгізу. Гибридті молекулаларды клеткаға
енгізу тәсілі векторға байланысты. Егер вектор ретінде плазмада қолданылса,
онда енгізу трансформация типімен, егер фаг қолданылса, онда трансфекция
(клетканың фаг ДНҚ-сы арқылы инфекциялануы) типімен өтеді. Трансформация
мен трансфекцияның жалпы жолы бактерия клеткасын кальций тұздарымен (Са
) өңдегенде, олардың мембраналарының ДНҚ-ны өткізе алатындығына
негізделеді. Экзогенді (бөтен) ДНҚ-ның клеткага ену тиімділігі төмен. Алдын
ала Са -мен өңделген клеткаға, мысалы, 1 мкг рВR322 плазмидасын қосса,
аyда әрбір 104-105 плазмиданың біреуі ғана клетканың ішіне енеді яғни
бактериялардың азғантай бөлігі ғанатрансформациялана алады. Оларды
басқалардан бөлу бактерия клондарын алу процесінде іске асады.
Әдетте, модификацияланбаған ДНҚ молекуласын (мотилаза ферментімен
метилдонбеген) бактерия клеткасының рестрикциялык, ферменттері ыдыратып
жіберетінін біз білеміз. Ал, клеткаға рекомбинантты ДНҚ молекуласының көп
мөлшерін енгізсе, онда оның рестриктазалары оларды ыдыратыи үлгіре алмайды.
Бактериялық рестриктазалар кесіп үлгірмеген рДНҚ-ның біраз белігі
рестриктаза танитып орындарда метилденіп— модификациялапып кетеді. Ғалымдар
генетикалық инженерия тәжірибелерінде рестрикциялық ферменттері жоқ
бактериялық, клеткаларды жиі қолданады. Мұндай рестрикцияланбайтын
клеткаларда әдетте модификациялаушы ферменттерде жоқ болады.
Ген клонын көбейту және скрининг. Белгілі концентрациялы бактериялық
суспензияны қатты ет-пептондық қоректік ортаға, мысалы, қосымша қоректік
заттар бар агарға етеді, сонда Петри шыны ыдысының 1 см2 бетіне 5-10
бактериялар келуі керек. Агардың үстіне түскен бактериялық клеткалар
бөліне бастайды, соңында олардың әрқайсысының көптеген ұрпақтары сыртқы
пішіні бойынша саңырауқұлақтың қалпақшасына ұқсас кішігірім шоғырлар
түзейді. Әр шоғырда бастапқы бір бактериялық клеткадаи түзілгеп және одан
ешқандай айнымайтын көптеген клеткалар бар, оны клон деп атайды.
Бастапқы суспензияның әрбір клеткасы да өз клонын түзейді. (позитівтік
колония).
Вектор ретіңде бактериофагты қолданганда генді бактерияға енгізу және
соңғыны қоректік ортада өсіру жоғарыдағыдай плазмидалық вектор
қолданғандағыдай өтеді. Фаг ДНҚ-сы еңбеген клеткалар агарда көбейіп;
кемескі тегіс газон түзейді. Ал, фаг ДНҚ-ы бар бактериялар түскен
орындарда мөлдір дөңгелек ойыстар түзіледі, оларды негагивтік шоғыр деп
атайды. Негативтік шоғырдың түзілуі клеткада фаг ДНҚ-ның репликациялаңуына
және жаңа жетілгеи фагтардың пайда болуына байланысты. Бұдан кейін фагтар
басқа клеткаларға еніп, оларды ыдыратады, нәтижесінде әрбір ойын бір ғана
ДНҚ-сы клеткаға енген ДНҚ-ның копиясы бар фаг ұрпақтарынан тұрады.
М13 фагы клетканы лизиске әкелмегендіктен негативг тік шоғыр түзбейді.
Бірақ олар көбейген орындарда бактерияның клетканың белінуі бәсеңдейді,
сондықтаи жалқы көмескі газонда мөлдірлеу ойыстар пайда болады. Соңғы
газонда қажет рДНҚ молекулалары енген бактериофагтардың көбеюі өтеді.
Қазіргі кезде ген инженериясында ген клонын көбейтудің екі әдісі қең
қолданылуда: геномның жеке фрагментін (кДНҚ-ны қажет геннің иРНҚ
молекуласынан кері транскриптаза ферменті көмегімен алу) және барлық геном
клонын көбейту.
Комплементарлы ДНҚ (кДНҚ) клонын көбейту әдісін организмнің қайсы
клеткаларында қажет белок синтезделетінін білгенде ғана алуға болады. Оның
үстіне белоктың синтезделуі. анағұрлым көп мөлшерде өтуі керек, тексонда
ғана клеткада қажет белоктың иРНҚ-ның көшірмелері көп болады және осыған
сәйкес көптеген негативтік шоғырларда іздеп отырған геннің көшірмелері бар
деп есептелінеді.
Бірқатар жағдайларда белок синтезделетін клеткаларды табу, күшін
болмайды, ал кейде қажет белоктың синтезделуі мардымсыз өтеді. Осыларға
байланысты геномның қажет фрагмеңтің (генін) синтездеу іске аспайды,
өйткені матрицалық и РНҚ-ны клеткадан бөлу өте қиынға соғады. Мұндай,
жағдайда ген клонын көбейтудің екінші — геномның барлық ДНҚ-сының клонын
көбейту. әдісі қолданылады. Барлық геномның клондарын көбейту (ДНҚ-ның жеке
фрагментінің клонын көбейтуге қарама-қарсы) шотган-эксперимент (ағыл.
Shotgun - бытыра мылтық: бірнеше бытыраның бірі нысанаға тиеді яғни
көптеген гендерден қажет біреуін сұрыптап алуға болады) деп аталады. Бұл
әдістің мәні кез келген организмнің жоғары молекулалы ДНҚ-сын механикалық
түрде (мысалы, гидродинамикалы әдіснен немесе ультрадыбыстың өсерімеи)
немесе рестриктазалармен әр түрлі фрагменттерге ұсақтайды. Соңгы кезде
рестриктазалар жиі қолданылады. Мұнда, қажет геннің құрылымы белгісіз
болғандықтан, алдын ала рестриктаза таңда мүмкіи емес, сондықтан тәжірибеде
бірнеше ерекше рестриктазалар қолданылады және олардың бірі организмнің
басқа гендерімен қатар қажет генді де үзе алады деп есептелінеді. Басқаша
айтқанда бұл әдіс арқылы табиғи генді бөліп алуға болады. Ары қарай
бөлінген көптегеи әртүрлі ДНҚ фрагменттері векторларга жалғанады. Міне,
осындай организмнің барлық геномын сипаттайтын, рДНҚ-лар жинақтамасы
генотека немесе гендер жинағы деп аталады. Гендерді генотекада плазмидалық
рДНҚ-түрінде. (этил спиртінің, тұнбасында), әсіресе рекомбинантты лямбда
фаг суспензиясы түрінде (температурасы 0°С тең антисептиктер бар ортада)
сақтау өте ыңғайлы. Басқа жағдайда рекомбинантты фагтарды бактериялар
клоңдарында да сақтауға болады
(1-сурет). Мұндай клондарды, оқтын-оқтын жаңа қоректік орталарға ауыстыру
қажет. Аталған жұмыстардың көмегімен кез келгеи организмнің гендер жинағын
алуға болады. Бұл қызықтыратын жұмыстың қиындықтары көп, оларды әр
түрлі зерттеушілер әр қилы әдістерді қолданып жеңуде. Қазір әлемнің
жүздеген зертханаларында гендер жинағы құрастырылды.
Гендер жинағы ғылыми эксперименттік жұмыстарда және биотехнологиялық
бағытта қолдану тапты. Олар кез келген генді немесе бірден бірнеше
генді бөліп алу көзі және молекулалың генетиканың әдістемелік құралының
ажырамайтын бөлігі болып саналады.
Кері транскрипцияның ашылуы құрылымды гендердің жинағын құрастыруга
мүмкіндік берді. Оларды гендерге сәйкестендіріп комплементарлы ДНҚ
генотекасы деп атайды,- өйткені кДНҚ ешуақытта қажет генге толық сәйкес
келмейді, сонымен қатар онда қосымша тізбектер де бар.
Белгілі бір организмнің толық геномы клонын көбейту үшін қажет гендер
жинағының мөлшерін геномның молекулалык, массасы (М) мен фрагменттің орта
мөлшеріп біліп және дәлдік деңгейді (Р) таңдап, анықтауға болады:
Кейбір организмдер үшін гендер жинағының мөлшері 1-кестеде берілген.
Кейбір организм түрлері гендер жинағының әр түрлі ықтималдар деңгейіндегі
мөлшері
Организм түрі ДНҚ-ның Фрагменттің Р әр түрлі болғандағы жинақ
молекулалық орта мөлшері,мөлшері (N)
массасы, м Д
0,90 0,95 0,999
Ішек таяқшасы 720 940 1 440
Ашытқы 2 300 3 000 4 600
Дрозофила 23 000 30 000 46 000
Қоян 460 000 600 000 920 000
Қоянның барлық геномын сипаттайтын, гендер жинағын құрастыру үшін
жоғары дәлдік деңгейде 920 мың клондар қажет. Ген инженериясының
классикалық объектісі — Е. Соlі бактериясының-гендер жинағын дайындау үшін
анағұрлым аз клондар саны қажет-1,4 мың. Сүт-қоректілердің геномы үшін ең
долбарлы есеп бойынша 800 мың-1 млн. клондар санынан құралған гендер жинағы
қажет.
Эукариоттық организмдердің гендер жинағын алу үшін олардың барлық ДНҚ
жиынтығын гидродинамикалық әдіс арқылы фрагменттерге бөліп, вирустарға
енгізеді.
Қажет генді барлық бактериялар массасынан алу үшін оларды қатты
қоректік ортага егеді, мұнда бактерияның әрбір жеке клеткасы жеке ұрпақ
береді яғни бактериялық шоғыр түзіледі. Енді гендер жинағын яғни әр түрлі
клондар арасынан бізге қажет генді табу керек. Бұл процесс скрининг деп
аталады. Гендер жинағы аз болған сайып одан қажет генді табу оңай.
Комплементарлы ДНҚ клонын көбейту әдісі гендер жинағы мөлшеріи азайтуға
әкеледі, дегенмен мұның өзінде де қажет генді табу үшін арнайы әдістер
қолданылады. Кең тараған әдістің бірі шоғырларды гибридизациялау деп
аталады. Ол - үшін Петри - шынысындагы негативтік шоғырларға (рДНҚ-сы бар
бактериялар) нитроцеллюлозалы сүзгіні беттестіреді, бұның иәтижесінде ДНҚ
молекулалары сүзгіге жабысады. Сүзгінің газонға сәйкес орны үлкен дәлдікпен
мұқият белгіленуі қажет, мысалы, сүзгі мен оның астындағы газоны бар агарды
бірнеше жерден инемен шаншиды. Бұдан кейін сүзгіні тез арада 0,5 МNаОН-пен
өңдейді, онан соң бейтараптайды. Бұның нәтижесінде қос тізбекті ДНҚ
молекулалары денатурацияланып (жеке тізбектерге ажырап, нитроцеллюлозамен
байланысады. ДНҚ молекуласын нитроцеллюлозалы сүзгіде берік бекіту үшін
оларды 80°С температурада қыздырады.
Ген скринингісінің келесі жауапты кезеңі сүзгіні радиоактивті зондпен
өңдеу, Зонд (сүңгі) дегеніміз іздеп жатқан ген бөлігінің азоттық
негіздеріне комплементарлы кішігірім ДНҚ немесе РНҚ тізбегі. Сүңгі әр
уақытта радиоактивті изотоппен белгіленеді. Сүңгіні синтездеу үшін геннің
немесе белоктың ең болмаганда кішігірім бөлігінің нуклеотидтер тізбегі
белгілі болуы керек. Олардың амин қышдылдар тізбегі бойынша және
генетикалық кодтың көмегімен геннің бөлігіп коделейтін иуклеотидтер
тізбегін оңай алуға болады. Алайда, кодтың туылмалы (сипонимділігін)
екендігіне ескеру қажет, сондықтан белоктың белгілі тізбегінен метионин
және триптофан амин қышқылдары (олардың бірден ғана кодондары бар) болатын
бөліктерінен синтетнкалық олигонуклеотид — синтезделеді. Тенотикалық кодтың
туылмалығына байланысты ерекше жалғыз сүңгі синтездеу мүмкін болмаса
(мысалы, гендегі сор-сер-про-ала амин қышқылдар ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
1. Ағзаларды клондау
2. Ген клонын көбейту және скрининг.
3. Бөтен гендердің микроорганизмдерде жұмыс істеуі
4. Эукариоттар клеткаларында ген клонын көбейту
5. Клондау векторлары
6. Клондау этаптары
7. Клондау әдістері
ІІІ. Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
Ағзаларды клондау
Европалық Иеру салим университетінің докторы Г.Пелледтің
зерттеулерінің нәтижесі қызықты, осы еңбегі үшін 2002 жылы абыройлы Кайс
жүлдесін иеленді.
Био жасанды ағзалардың туындауының ең басты қиыншылығы, оның қан
түтікшелерінің торларының жасалынуы, сіңіретін ағзалар, кейін дене қан
тамырларына жалғауға болатындығы. Жасай отырып лабораторияда үшөлшемді био
жасанды сүйекті қалыптастыру үшін, тек қана тамырларының торларын өсіріп
қана қоймай, байланыстыра білді. Ересек үрпақ шығару торларының
берілуінжоспарлап қүрастыра білді. Ол тек қана био жасанды сүйекпен
байланысты зерттеулер жүргізді. Кез келген жасуша түрлеріне, қан
тамырларының жабдықталуы үшін, кез келген ағзаны өсіруге пайдалана білді.
Доктор Пелледтің технологиясы европиялық университетпен профессор Газиттің
негіздемесі бойынша құралған,--- компаниясы патентеді.
Әзірлеушілерінің басты мақсаты - бұл қаңқа жасушасымен түтікшелерінің
пайда болуын оның ішінде, сүйектер, қан тамырларт.б. Бұл технологияның
дамуының басты бағыты денеден тыс ағзаларды толыққанды желіну мүмкіндігі.
Ағзаларды клондау - милиондаған аурулардың өмірін сақтап қалу үшін
көптеген жас және жас емес, адамдардың ауруының керек десең өмірінің
себебі, белгілі бір ағза жүйесінің бұзылуы жиі кездесіп жатады. Бұнымен
қоса қалған барлық ағзалар сау жэне өміршең қалпында қалады. Бұндай
жағдайда тозған ағзаның орнын ауыстыру ең дүрыс шешім болып табылады. Бірақ
ағза аударымы көбіне сәйкес келе бермейді.
1. Донырлық ағзалардың жетіспеуі
2. Дұрыс қондырмау қаупімен.
Жапонияда Адам ағзасын клондауға рұқсат етілген. 1 тамыздан бастап
Жапония елінде Биоэтина саласының мүшелері тәжірибе жасауға келімсімін
берді, ондағы мақсат, адамның жасанды ағзалары мен жасушаларын өсіру. Бұл
тәжірибе үшін стволды жасуша эмбриондары қолданылады, жэне бұлардан ересек
адамның ағзаларын өсіруге болады. Бұл бағдарламаның мақсаты, адамның
косымша ағзаларын жасайтын биологиялық фабрика құру. Кез келген клондау
тәжірибелеріне тиым салынған. Операция кезінде ағзаларды көшіру және қан
құю кезінде науқасқа әртүрлі қауіпті дерттерді жұқтыру мүмкін. Бұндай
жағдайларда көмекке биотехнология жетістіктері келе алады. Кейде клондауға
адамды емес өндіріп шығарған ағзаларды пайдалану керектігі жайында
айтылтан. Бір кездері біз транспалнтатция мен қант құюдан бас тартуымыз
керек. Жәнеде биотехнология өнімдері бізге өте үлкен мүмкіндіктер беріп
отыр.
Рекомбинантты ДНҚ молекуласын клеткаға
тасымалдау және ген клонын көбейту
Рекомбинатты ДНҚ-ны клеткаға енгізу. Гибридті молекулаларды клеткаға
енгізу тәсілі векторға байланысты. Егер вектор ретінде плазмада қолданылса,
онда енгізу трансформация типімен, егер фаг қолданылса, онда трансфекция
(клетканың фаг ДНҚ-сы арқылы инфекциялануы) типімен өтеді. Трансформация
мен трансфекцияның жалпы жолы бактерия клеткасын кальций тұздарымен (Са
) өңдегенде, олардың мембраналарының ДНҚ-ны өткізе алатындығына
негізделеді. Экзогенді (бөтен) ДНҚ-ның клеткага ену тиімділігі төмен. Алдын
ала Са -мен өңделген клеткаға, мысалы, 1 мкг рВR322 плазмидасын қосса,
аyда әрбір 104-105 плазмиданың біреуі ғана клетканың ішіне енеді яғни
бактериялардың азғантай бөлігі ғанатрансформациялана алады. Оларды
басқалардан бөлу бактерия клондарын алу процесінде іске асады.
Әдетте, модификацияланбаған ДНҚ молекуласын (мотилаза ферментімен
метилдонбеген) бактерия клеткасының рестрикциялык, ферменттері ыдыратып
жіберетінін біз білеміз. Ал, клеткаға рекомбинантты ДНҚ молекуласының көп
мөлшерін енгізсе, онда оның рестриктазалары оларды ыдыратыи үлгіре алмайды.
Бактериялық рестриктазалар кесіп үлгірмеген рДНҚ-ның біраз белігі
рестриктаза танитып орындарда метилденіп— модификациялапып кетеді. Ғалымдар
генетикалық инженерия тәжірибелерінде рестрикциялық ферменттері жоқ
бактериялық, клеткаларды жиі қолданады. Мұндай рестрикцияланбайтын
клеткаларда әдетте модификациялаушы ферменттерде жоқ болады.
Ген клонын көбейту және скрининг. Белгілі концентрациялы бактериялық
суспензияны қатты ет-пептондық қоректік ортаға, мысалы, қосымша қоректік
заттар бар агарға етеді, сонда Петри шыны ыдысының 1 см2 бетіне 5-10
бактериялар келуі керек. Агардың үстіне түскен бактериялық клеткалар
бөліне бастайды, соңында олардың әрқайсысының көптеген ұрпақтары сыртқы
пішіні бойынша саңырауқұлақтың қалпақшасына ұқсас кішігірім шоғырлар
түзейді. Әр шоғырда бастапқы бір бактериялық клеткадаи түзілгеп және одан
ешқандай айнымайтын көптеген клеткалар бар, оны клон деп атайды.
Бастапқы суспензияның әрбір клеткасы да өз клонын түзейді. (позитівтік
колония).
Вектор ретіңде бактериофагты қолданганда генді бактерияға енгізу және
соңғыны қоректік ортада өсіру жоғарыдағыдай плазмидалық вектор
қолданғандағыдай өтеді. Фаг ДНҚ-сы еңбеген клеткалар агарда көбейіп;
кемескі тегіс газон түзейді. Ал, фаг ДНҚ-ы бар бактериялар түскен
орындарда мөлдір дөңгелек ойыстар түзіледі, оларды негагивтік шоғыр деп
атайды. Негативтік шоғырдың түзілуі клеткада фаг ДНҚ-ның репликациялаңуына
және жаңа жетілгеи фагтардың пайда болуына байланысты. Бұдан кейін фагтар
басқа клеткаларға еніп, оларды ыдыратады, нәтижесінде әрбір ойын бір ғана
ДНҚ-сы клеткаға енген ДНҚ-ның копиясы бар фаг ұрпақтарынан тұрады.
М13 фагы клетканы лизиске әкелмегендіктен негативг тік шоғыр түзбейді.
Бірақ олар көбейген орындарда бактерияның клетканың белінуі бәсеңдейді,
сондықтаи жалқы көмескі газонда мөлдірлеу ойыстар пайда болады. Соңғы
газонда қажет рДНҚ молекулалары енген бактериофагтардың көбеюі өтеді.
Қазіргі кезде ген инженериясында ген клонын көбейтудің екі әдісі қең
қолданылуда: геномның жеке фрагментін (кДНҚ-ны қажет геннің иРНҚ
молекуласынан кері транскриптаза ферменті көмегімен алу) және барлық геном
клонын көбейту.
Комплементарлы ДНҚ (кДНҚ) клонын көбейту әдісін организмнің қайсы
клеткаларында қажет белок синтезделетінін білгенде ғана алуға болады. Оның
үстіне белоктың синтезделуі. анағұрлым көп мөлшерде өтуі керек, тексонда
ғана клеткада қажет белоктың иРНҚ-ның көшірмелері көп болады және осыған
сәйкес көптеген негативтік шоғырларда іздеп отырған геннің көшірмелері бар
деп есептелінеді.
Бірқатар жағдайларда белок синтезделетін клеткаларды табу, күшін
болмайды, ал кейде қажет белоктың синтезделуі мардымсыз өтеді. Осыларға
байланысты геномның қажет фрагмеңтің (генін) синтездеу іске аспайды,
өйткені матрицалық и РНҚ-ны клеткадан бөлу өте қиынға соғады. Мұндай,
жағдайда ген клонын көбейтудің екінші — геномның барлық ДНҚ-сының клонын
көбейту. әдісі қолданылады. Барлық геномның клондарын көбейту (ДНҚ-ның жеке
фрагментінің клонын көбейтуге қарама-қарсы) шотган-эксперимент (ағыл.
Shotgun - бытыра мылтық: бірнеше бытыраның бірі нысанаға тиеді яғни
көптеген гендерден қажет біреуін сұрыптап алуға болады) деп аталады. Бұл
әдістің мәні кез келген организмнің жоғары молекулалы ДНҚ-сын механикалық
түрде (мысалы, гидродинамикалы әдіснен немесе ультрадыбыстың өсерімеи)
немесе рестриктазалармен әр түрлі фрагменттерге ұсақтайды. Соңгы кезде
рестриктазалар жиі қолданылады. Мұнда, қажет геннің құрылымы белгісіз
болғандықтан, алдын ала рестриктаза таңда мүмкіи емес, сондықтан тәжірибеде
бірнеше ерекше рестриктазалар қолданылады және олардың бірі организмнің
басқа гендерімен қатар қажет генді де үзе алады деп есептелінеді. Басқаша
айтқанда бұл әдіс арқылы табиғи генді бөліп алуға болады. Ары қарай
бөлінген көптегеи әртүрлі ДНҚ фрагменттері векторларга жалғанады. Міне,
осындай организмнің барлық геномын сипаттайтын, рДНҚ-лар жинақтамасы
генотека немесе гендер жинағы деп аталады. Гендерді генотекада плазмидалық
рДНҚ-түрінде. (этил спиртінің, тұнбасында), әсіресе рекомбинантты лямбда
фаг суспензиясы түрінде (температурасы 0°С тең антисептиктер бар ортада)
сақтау өте ыңғайлы. Басқа жағдайда рекомбинантты фагтарды бактериялар
клоңдарында да сақтауға болады
(1-сурет). Мұндай клондарды, оқтын-оқтын жаңа қоректік орталарға ауыстыру
қажет. Аталған жұмыстардың көмегімен кез келгеи организмнің гендер жинағын
алуға болады. Бұл қызықтыратын жұмыстың қиындықтары көп, оларды әр
түрлі зерттеушілер әр қилы әдістерді қолданып жеңуде. Қазір әлемнің
жүздеген зертханаларында гендер жинағы құрастырылды.
Гендер жинағы ғылыми эксперименттік жұмыстарда және биотехнологиялық
бағытта қолдану тапты. Олар кез келген генді немесе бірден бірнеше
генді бөліп алу көзі және молекулалың генетиканың әдістемелік құралының
ажырамайтын бөлігі болып саналады.
Кері транскрипцияның ашылуы құрылымды гендердің жинағын құрастыруга
мүмкіндік берді. Оларды гендерге сәйкестендіріп комплементарлы ДНҚ
генотекасы деп атайды,- өйткені кДНҚ ешуақытта қажет генге толық сәйкес
келмейді, сонымен қатар онда қосымша тізбектер де бар.
Белгілі бір организмнің толық геномы клонын көбейту үшін қажет гендер
жинағының мөлшерін геномның молекулалык, массасы (М) мен фрагменттің орта
мөлшеріп біліп және дәлдік деңгейді (Р) таңдап, анықтауға болады:
Кейбір организмдер үшін гендер жинағының мөлшері 1-кестеде берілген.
Кейбір организм түрлері гендер жинағының әр түрлі ықтималдар деңгейіндегі
мөлшері
Организм түрі ДНҚ-ның Фрагменттің Р әр түрлі болғандағы жинақ
молекулалық орта мөлшері,мөлшері (N)
массасы, м Д
0,90 0,95 0,999
Ішек таяқшасы 720 940 1 440
Ашытқы 2 300 3 000 4 600
Дрозофила 23 000 30 000 46 000
Қоян 460 000 600 000 920 000
Қоянның барлық геномын сипаттайтын, гендер жинағын құрастыру үшін
жоғары дәлдік деңгейде 920 мың клондар қажет. Ген инженериясының
классикалық объектісі — Е. Соlі бактериясының-гендер жинағын дайындау үшін
анағұрлым аз клондар саны қажет-1,4 мың. Сүт-қоректілердің геномы үшін ең
долбарлы есеп бойынша 800 мың-1 млн. клондар санынан құралған гендер жинағы
қажет.
Эукариоттық организмдердің гендер жинағын алу үшін олардың барлық ДНҚ
жиынтығын гидродинамикалық әдіс арқылы фрагменттерге бөліп, вирустарға
енгізеді.
Қажет генді барлық бактериялар массасынан алу үшін оларды қатты
қоректік ортага егеді, мұнда бактерияның әрбір жеке клеткасы жеке ұрпақ
береді яғни бактериялық шоғыр түзіледі. Енді гендер жинағын яғни әр түрлі
клондар арасынан бізге қажет генді табу керек. Бұл процесс скрининг деп
аталады. Гендер жинағы аз болған сайып одан қажет генді табу оңай.
Комплементарлы ДНҚ клонын көбейту әдісі гендер жинағы мөлшеріи азайтуға
әкеледі, дегенмен мұның өзінде де қажет генді табу үшін арнайы әдістер
қолданылады. Кең тараған әдістің бірі шоғырларды гибридизациялау деп
аталады. Ол - үшін Петри - шынысындагы негативтік шоғырларға (рДНҚ-сы бар
бактериялар) нитроцеллюлозалы сүзгіні беттестіреді, бұның иәтижесінде ДНҚ
молекулалары сүзгіге жабысады. Сүзгінің газонға сәйкес орны үлкен дәлдікпен
мұқият белгіленуі қажет, мысалы, сүзгі мен оның астындағы газоны бар агарды
бірнеше жерден инемен шаншиды. Бұдан кейін сүзгіні тез арада 0,5 МNаОН-пен
өңдейді, онан соң бейтараптайды. Бұның нәтижесінде қос тізбекті ДНҚ
молекулалары денатурацияланып (жеке тізбектерге ажырап, нитроцеллюлозамен
байланысады. ДНҚ молекуласын нитроцеллюлозалы сүзгіде берік бекіту үшін
оларды 80°С температурада қыздырады.
Ген скринингісінің келесі жауапты кезеңі сүзгіні радиоактивті зондпен
өңдеу, Зонд (сүңгі) дегеніміз іздеп жатқан ген бөлігінің азоттық
негіздеріне комплементарлы кішігірім ДНҚ немесе РНҚ тізбегі. Сүңгі әр
уақытта радиоактивті изотоппен белгіленеді. Сүңгіні синтездеу үшін геннің
немесе белоктың ең болмаганда кішігірім бөлігінің нуклеотидтер тізбегі
белгілі болуы керек. Олардың амин қышдылдар тізбегі бойынша және
генетикалық кодтың көмегімен геннің бөлігіп коделейтін иуклеотидтер
тізбегін оңай алуға болады. Алайда, кодтың туылмалы (сипонимділігін)
екендігіне ескеру қажет, сондықтан белоктың белгілі тізбегінен метионин
және триптофан амин қышқылдары (олардың бірден ғана кодондары бар) болатын
бөліктерінен синтетнкалық олигонуклеотид — синтезделеді. Тенотикалық кодтың
туылмалығына байланысты ерекше жалғыз сүңгі синтездеу мүмкін болмаса
(мысалы, гендегі сор-сер-про-ала амин қышқылдар ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz