Ген инженериясы және оның қазіргі кездегі әдістері

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

Абай атындағы Қазақ Ұлттық педагогикалық университеті

Тақырыбы: Ген инженериясы және оның қазіргі кездегі әдістері

Орындаған: Марденова Гауһар

Тексерген: а. о. Исабеков Бейбіт

Алматы - 2017

Мақсаты: Белгілі қасиеттері бар генетикалық материалдарды in vitro жағдайында алдын ала құрастырып, оларды тірі жасушаға енгізіп, көбейтіп, зат алмасу процесін өзгеше жүргізу. Бұл әдіспен ағзадағы генетикалық ақпаратты көздеген мақсатқа сай өзгертіп, олардың геномдарын белгіленген жоспармен қайта құруға болады.

Міндеті: Молекулалық және жасушалық генетиканың қолданбалы саласы болғандықтан, гендік инженерияның міндеті жеке гендерді бір ағзадан алып басқа ағзаға көшіріп орналастыру.

Жоспары:

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім:

Ген инженериясының мақсаттары
Ген инженериясы шешетін мәселелер
Генді алу жолдары
Трансгенез
Гендік терапия

ІІІ. Қорытынды

ІV. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

І. Кіріспе

Ген инженериясы - молекулярлық биологияның жаңа саласы. Ол лабороториялық әдіс арқылы генетикалық жүйелер мен тұқымы өзгерген организмдерді алу жолын қарастырады. Ген инженериясының пайда болуы генетиканың, биохимияның, микробиологияның және молекулярлық биологияның жетістіктерімен байланысты. Ген инженериясы организмнің бағалы қасиетін сақтап қана коймай, оған жаңа әрі саналы қасиет береді. “Инженерия” кұрастыру дегенді білдіреді.

Ген инженериясының дүниеге келген уақыты 1972 жыл деп саналады. Сол жылы АҚШ-та П. Бергтің тобы алғаш рет пробиркада үш түрлі ( маймылдың SV 40 онкогендік вирусының толық геномы, ۟ג бактериофагының геномының бөлшегі және Е coli (ішек таяқшасы) лактозалық оперонның гені) микроорганизмнің ДНҚ-ның фрагменттерінен жаңа гибридтік ДНК құрастырды. Клеткада жұмыс істей алатын гибридтік ДНК - ны 1973 жылы алғаш рет С. Коэн, Д. Хелински мен Г Бойер құрастырды.

ІІ. Негізгі бөлім:

Ген инженериясының мақсаттары

Гендік инженерия - рекомбинантты ДНК-ларды жасап, оларды басқа тірі клеткаларға енгізуді айтады.

Ген инженериясының мақсаттары:

1. Рекомбинантты ДНҚ түрінде атқаратын қызметі белсенді генетикалық құрылымдарды жасап, оларды басқа клеткаларға тасымалдау.

Рекомбинантты ДНҚ - ларды клеткаға енгізу әдісін жете зерттеу.
Енгізілген клеткада гендердің қалыпты экспрессиялануына жағдай туғызу.

Ген инженериясы шешетін мәселелер

Генді химиялық немесе ферментті қолдану жолымен синтездеу.
Әр түрлі организмнен алынған ДНҚ фрагметтерін бір - бірімен жалғастыру.
Бөтен генді жаңа клеткаға векторлық ДНҚ арқылы жеткізу және олардың қызметін қадағалау.
Клеткаға бөтен генді енгізу.
Бөтен генға ие болған клеткаларды таңдап бөліп алу жолдарын ашу.

Генді алу жолдары

Клетканы ДНК-дан тікелей кесіп алу әдісі

Ген инженериясының алғашқы даму кезеніңде қолданылды. Белгілі организмнің ДНК-сын түгелімен әр түрлі рестриктазалармен үзіп, әр түрлі фрагменттер алынды. Оның клеткаға кіре алу үшін оны плазмидалармен жалғайды. Бір плазмадида құрамында бір немесе бірнеше ДНК фрагменті болады. Одан соң плазмадидалар бактерияға енгізілді. Нәтижесінде бактерия клеткасының әр қайсысында басқа организм генінің бір түрі болды. Осындай әр түрлі бөтен гендері бар бактерия клеткаларының жиынтығын “гендер банкі” немесе “гендер кітапханасы” деп атайды.

Химиялық жолмен синтездеу

Бұл әдісті алгғаш рет 1969 жылы Г. Корана енгізген. Бірақ ол алған ген клеткада ешбір қызмет атқара алмады. Оған тек нуклеин қышқылдарындағы нуклеотидтердің орналасу тәртібін анықтағаннан кейін ғана мүмкіндік туды. Бұл әдістерді тапқан Д. Джильберт пен Ф. Сэнгер. Олар адамның өсу генін бактериядағы басқа геннің промотырына жалғастырып, плазмида арқылы бактерия клеткасына енгізді. Нәтижесінде бактерияның бір клеткасы 3 млн- ға дейін адам самототропин молекуласын жасай алатын болды. Адам инсулинінде осы жолмен бактерияға енгізілген болатын.

Жасанды әдіс

К. Итанура, Г. Бойер бұл әдістің негізін салушылар. Көлемі 584 нб адамның өсу гормоны қазіргі кезде жасанды жолмен алынғанданрдың ең ұзыны. Ол ішек таяқшасында триптофан оперонының промоторының бақылауында репликацияланатын плазмидаға енгізілді. Промотордың индукциялануымен алынған химерлік плазмадидамен трансформацияланған
Е. Coli клеткалары бір клеткаға шаққанда 3 млн-ға жуық адамның өсу гормонының малекулаларын өндірді. Ол тәжірибе жүзінде гипофизін алып тастаған егеу құйрықтарда дәлелденгендей, қызметі жағынан адамның өсу гормонымен толық ұқсас екенін байқатты.

Трансгенез

Жануарлардың гендік инженериясы

18_1

Басқа геномға белгілі бір геномнан алынған немесе жасанды түрде құрылған гендерді экспериментальды тасымалдау - трансгенез деп аталады. Геномы бөлек гендер енгізілген ағзалар трансгенді деп аталады. Трансгенді жануарларды алу қазіргі кезде жақсы дамыған. Кез келген генге реттеуші элемент тауып, оның қалауы бойынша, қай органда жұмыс істей алатынын жоспарлауға болады. Осылайша тышқанның ұрықтанған аналық клеткасында адамның самотропин генін енгізу арқылы алып тышқандар алынды.

Генді бөтен жасушаға апарып салу немесе геннің өзін ДНҚ құрамынан бөліп алу трансгеноз деп аталады. Мысалы: Жасанды ортада балапан ұрығы жасушасының ДНҚ-сына тышқан жасушасынан бөлініп алынған ДНҚ қосылған. Жасуша бөлініп көбейгеннен кейін оның құрамындағы генетикалық материалды зерттегенде тышқанның ДНҚ-сы мен балапанның ДНҚ-сының араласып кеткендігі байқалған.

Өсімдіктердің гендік инженериясы

INST-4-01

Гендік терапия

Генотерапияны клиникалық практикада алғаш сәтті қолдану 1990 ж. АҚШ-та іске асырылды. Аденозиндезаминазаны кодтайтын геннің ақуалдығына байланысты иммунотапшылықтың құрама түрінен зардап шеккен балаға осы геннің зақымданбаған көшірмесін енгізді. Аурудан алынған клеткаларды пробиркада өсіріп, ретровирустық вектордың көмегімен зақымданбаған аденозиндезаминазаның генін ауру баланың клеткасына орналастырып, орнына қайтарған.

Гендік терапия дегеніміз - ағзаның сомалық жасушаларында және гаметаларында не зиготаның дамуының бастапқы сатыларында пайда болған генетикалық бұзылыстарды жөндеу болып табылады.

Қазіргі кезде гендерді енгізу үшін тек сүйек кемігінің жасушаларын немесе фибробласттарды пайдалануға болады. Оларды ағзадан бөліп алып, өсіріп, оларға қажетті гендерді енгізіп пациенттерде көшіруге болады.

Гендік терапияны кең қолдану үшін оның адам ағзасына қауіпсіз екендігіне көз жеткізіп барып жүргізу қажет. Себебі адам онкогендері ретровирустарға өте ұқсас, ал оларды жасушаға енгізгенде адам онкогені модификацияланып рак онкогендеріне айналуы әбден мүмкін.

Ауруды модификацияланған адамның ДНК-сы арқылы емдеу. У. Ф. Андерсон мен М. Блезэ - АDА-дефицитпен, иммунодефициттің жиі кездеспейтін формасымен ауыратын екі балаға гендік терапияны қолданған. Бірақ жазылды деген балалар көп уақыт бойы медпрепараттарды қабылдаған, олай болмаған жағдайда халі нашарлап, Т - лимфоциттерінің мөлшері төмендеген.

АҚШ-та муковисцидозбен ауыратын адамға соматикалық гендік терапия қолданған, аденовирус вектор ретінде қолданылып, аэрозольмен мұрынға енгізілген, нәтижесінде 5 науқаста енгізілген ген табылмаған, 5-кейбір жасушаларында көрініс берген, 5-уі пневмониямен ауырған.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.