Курстық ЖҰмысқа тапсырма
Микробтық генетика және гендік инженерия жетістіктерін тәжірибеде қолдану
жүктеу/скачать 0,58 Mb.
|
101 Арайлым курсовой БТ-20-1 (1)
1 такырып, Биология презентация, анатомия и физ
| 1.2 Микробтық генетика және гендік инженерия жетістіктерін тәжірибеде қолдану
Микроорганизмдердің тұқым қуалайтын түрлендірілген түрлерін алу оларды ауылшаруашылық және өнеркәсіп өндірісінде, сонымен қатар медицинада қолдану мүмкіндіктерін кеңейтті. Микроорганизмдердің жаңа формаларын алудың негізгі әдісі табиғатта бар жабайы дақылдарға әртүрлі мутагендердің әсерінен мутацияларды индукциялау болып табылады. Бұл әдіс микроорганизмдердің жабайы түрлеріне қарағанда ондаған және жүздеген есе құнды өнімдер (антибиотиктер, ферменттер, витаминдер, аминқышқылдары және т.б.) өндіретін мутанттарды жасауға мүмкіндік береді. Микроорганизмдердің жоғары өнімді штаммдарын алу процесі көптеген кезеңдерден тұрады. Біріншіден, микроорганизм культурасына әртүрлі мутагендік факторлар әсер етеді, содан кейін ең өнімді штамм таңдалады. Мутантты штамм мутагендердің одан әрі әсер етуіне және одан да өнімді формаларды кейіннен таңдауға ұшырауы мүмкін. Көбінесе мыңдаған пайдасыз мутанттардың ішінен тек бір ғана жоғары өнімді штамм таңдалады. Соңғы жылдары микроорганизмдердің радиациялық және химиялық мутагенезі әдісімен микроорганизмдердің өнеркәсіптік штаммдарының көп саны – адамға қажетті заттарды өндіруші алынды. Ағзалардың тұқым қуалаушылық табиғатын өзгертудің әсіресе кең перспективалары гендік инженерияның немесе гендік инженерияның, берілген ақпаратпен жаңа генетикалық құрылымдарды құру әдістерін және оларды прокариоттық және эукариоттық жасушаларға беру әдістерін әзірлейтін молекулалық генетика саласының дамуымен уәде етілген. Гендік инженерия арқылы алынған жаңа генетикалық молекулалар рекомбинантты ДНҚ болып табылады, оның ішінде екі компонент – вектор (тасымалдаушы) және клондалған «бөтен» ДНҚ. Вектор репликондық қасиеттерге ие болуы керек және жаңадан жасалған рекомбинантты ДНҚ репликациясын тудыруы керек болғандықтан, әдетте векторлар ретінде плазмидалар, қалыпты фагтар және жануарлар вирустары сияқты репликондар қолданылады. Барлық аталған тасымалдаушылар дөңгелек тұйықталған ДНҚ құрылымына ие. Клондалған ДНҚ – қажетті заттың түзілуін бақылайтын қажетті генді (немесе гендерді) тасымалдайтын ДНҚ бөлігі. Рекомбинантты ДНҚ молекулаларын алудың әртүрлі әдістері бар. Олардың ең қарапайымы оқшауланған векторлық ДНҚ молекулаларын және қажетті генді тасымалдаушы ДНҚ-ны рестриктазалармен (рестрикциялық эндонуклеазалар) өңдеуден басталады, олар алынған ДНҚ молекулаларын қатаң белгіленген жерде бір-бірін толықтыратын бір тізбекті ұштардың пайда болуымен ыдыратады. , «жабысқақ ұштары» деп аталатын . Бұл рекомбинантты ДНҚ алудың алғашқы қадамы, ол басқаша рестрикциялық эндонуклеазалардың көмегімен ДНҚ молекулаларын «кесу» деп аталады. Екінші кезең екі түрлі молекуланы бір рекомбинантты ДНҚ-ға «айқастыратын» полинуклеотидтік лигаза ферментімен алынған сызықтық ДНҚ молекулаларын өңдеуден тұрады. Үшінші кезеңде кейбір бактериялардың жасушаларына рекомбинантты молекулалар енгізіледі (трансформация әдісімен. Соңғы, төртінші кезеңде трансформацияланған жасушалар клондалады. Рекомбинантты ДНҚ молекулалары гендік инженерия жолымен алынған, олар ішек таяқшасының жасушаларында интерферон, инсулин, адамның өсу гормоны және басқалары сияқты маңызды заттардың түзілуіне арналған ақпаратты алып жүр. Шамасы, сол әдіс патогенділігін жоғалтып, жануарлар мен адамдардың көптеген жұқпалы ауруларына қарсы иммунитетті дамытуға көмектесетін бактерияларды жасай алады. Өнеркәсіпте гендік инженерияны қолданудың арқасында ақуыздар, ферменттер, витаминдер, антибиотиктер, өсу заттары және басқа да қажетті өнімдерді жасайтын жоғары өнімді микроорганизмдер пайда болады. Ауруларға төзімді және экономикалық құнды қасиеттерге толық ие болған өсімдіктер мен жануарлар тұқымдарының жаңа сорттары алынуы мүмкін. Гендік инженерия әдісі атмосфераның молекулалық азотын байланыстыру қабілеті бар өсімдіктердің формаларын жасауға көмектеседі. Мұндай өсімдіктерді олардың геномына ауадағы азотты бекітетін микроорганизмдердің гендері енгізілгеннен кейін алуға болады.Тірі организмдердің табиғи гендерін ғана емес, сонымен қатар жасанды синтездеуді де беру мүмкіндігін көрсеткен гендік инженерия әдістерінің дамуы мен жетілдірілуіне байланысты тек медицина мен өнеркәсіпте ғана емес, ғылыми-техникалық прогреске тамаша перспективалар ашылады. сонымен қатар ауыл шаруашылығы өндірісінде.Гендік инженерия арқылы алынған жаңа генетикалық молекулалар рекомбинантты ДНҚ болып табылады, оның ішінде екі компонент – вектор (тасымалдаушы) және клондалған «бөтен» ДНҚ. Вектор репликондық қасиеттерге ие болуы керек және жаңадан жасалған рекомбинантты ДНҚ репликациясын тудыруы керек болғандықтан, әдетте векторлар ретінде плазмидалар, қалыпты фагтар және жануарлар вирустары сияқты репликондар қолданылады. Барлық аталған тасымалдаушылар дөңгелек тұйықталған ДНҚ құрылымына ие. Клондалған ДНҚ – қажетті заттың түзілуін бақылайтын қажетті генді (немесе гендерді) тасымалдайтын ДНҚ бөлігі.Рекомбинантты ДНҚ молекулаларын алудың әртүрлі әдістері бар. Олардың ең қарапайымы оқшауланған векторлық ДНҚ молекулаларын және қажетті генді тасымалдаушы ДНҚ-ны рестриктазалармен (рестрикциялық эндонуклеазалар) өңдеуден басталады, олар алынған ДНҚ молекулаларын қатаң белгіленген жерде бір-бірін толықтыратын бір тізбекті ұштардың пайда болуымен ыдыратады. , «жабысқақ ұштары» деп аталатын . Бұл рекомбинантты ДНҚ алудың алғашқы қадамы, ол басқаша рестрикциялық эндонуклеазалардың көмегімен ДНҚ молекулаларын «кесу» деп аталады. Екінші кезең екі түрлі молекуланы бір рекомбинантты ДНҚ-ға «айқастыратын» полинуклеотидтік лигаза ферментімен алынған сызықтық ДНҚ молекулаларын өңдеуден тұрады. Үшінші кезеңде кейбір бактериялардың жасушаларына рекомбинантты молекулалар енгізіледі.Соңғы, төртінші кезеңде трансформацияланған жасушалар клондалады,яғни бұл соңғы ,қорытындылаушы кезең [6]. Рекомбинантты ДНҚ молекулалары гендік инженерия жолымен алынған, олар ішек таяқшасының жасушаларында интерферон, инсулин, адамның өсу гормоны және басқалары сияқты маңызды заттардың түзілуіне арналған ақпаратты алып жүр. Шамасы, сол әдіс патогенділігін жоғалтып, жануарлар мен адамдардың көптеген жұқпалы ауруларына қарсы иммунитетті дамытуға көмектесетін бактерияларды жасай алады. Өнеркәсіпте гендік инженерияны қолданудың арқасында ақуыздар, ферменттер, витаминдер, антибиотиктер, өсу заттары және басқа да қажетті өнімдерді жасайтын жоғары өнімді микроорганизмдер пайда болады. Ауруларға төзімді және экономикалық құнды қасиеттерге толық ие болған өсімдіктер мен жануарлар тұқымдарының жаңа сорттары алынуы мүмкін. Гендік инженерия әдісі атмосфераның молекулалық азотын байланыстыру қабілеті бар өсімдіктердің формаларын жасауға көмектеседі. Мұндай өсімдіктерді олардың геномына ауадағы азотты бекітетін микроорганизмдердің гендері енгізілгеннен кейін алуға болады. Тірі организмдердің табиғи гендерін ғана емес, сонымен қатар жасанды синтездеуді де беру мүмкіндігін көрсеткен гендік инженерия әдістерінің дамуы мен жетілдірілуіне байланысты тек медицина мен өнеркәсіпте ғана емес, ғылыми-техникалық прогреске тамаша перспективалар ашылады.Сонымен қатар ауыл шаруашылығы өндірісінде. Микробиологиялық синтез арқылы қазір көптеген антибиотиктер, стероидты қосылыстар, инсулин, интерферон, антиденелер, пептидтік гормондар, ферменттер (ферменттер), дәрумендер және т.б. қазіргі процестер микроорганизмдердің жоғары белсенді мутантты штамдарын қолдануға негізделген, тиісті жағдайларда қажетті затты арнайы шығарады. Мысалы, Propionibacterium shermanii-ден В12 дәрумені. Тиісті штамдар пенициллиндер, цефалоспориндер, тетрациклиндер, эритромициндер, аминогликозидтер, ат макролидтерін алу үшін қолданылады.D. Ашыту ферменттерде жүзеге асырылады. Ашыту процесі 200 сағатқа дейін созылады, содан кейін сүзу жүргізіледі және қажетті сүзгі өнімі адсорбция немесе экстракция арқылы шығарылады. Көбінесе сүзгіленген масса малға жем ретінде пайдаланылады, өйткені оның құрамында ақуыз көп.Қазіргі рекомбинантты әдістермен табиғи микроорганизмдердің көмегімен алуға болмайтын пептидтер жасауға болады. Гендік Нокаут. Белгілі бір геннің қызметін зерттеу үшін гендік нокаут қолданылуы мүмкін (ағылш. gene knockout). Мұндай мутацияның әсерін зерттеуге мүмкіндік беретін бір немесе одан да көп гендерді жою әдісі осылай аталады. Нокаут үшін геннің өнімі өз қызметін жоғалтатындай етіп өзгертілген бірдей ген немесе оның фрагменті синтезделеді. Іске асырудың негізгі әдістері: мырыш саусақ, морфолино және тален. Нокаут тышқандарын алу үшін алынған гендік-инженерлік құрылым эмбриональды дің жасушаларына енгізіледі, онда құрылым соматикалық рекомбинациядан өтеді және қалыпты генді алмастырады, ал өзгертілген жасушалар суррогат ананың бластоцистасына имплантацияланады. Дрозофила жеміс шыбынында мутациялар үлкен популяцияда басталады, содан кейін олар қажетті мутациясы бар ұрпақтарды іздейді. Ұқсас жолмен олар өсімдіктер мен микроорганизмдерден нокаут алады. Жасанды өрнек. Нокаутқа логикалық қосымша - бұл жасанды экспрессия, яғни ағзаға бұрын болмаған генді қосу. жүктеу/скачать 0,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|