Гендік-инженериялық манипуляциялаудың кезеңдері. Биология, 10 сынып, дидактикалық материал.

Гендік инженерия – молекулалық биология мен генетиканың жаңа саласы. Ол лабороториялық әдіс арқылы генетикалық жүйелер мен тұқымы өзгерген организмдерді алу жолын қарастырады. Гендік инженерия организмнің өз қасиетін сақтап қана қоймай оған жаңа әрі спслы қасиет те бере алады. “Инженерия” деген атау “құрастыру” дегенді білдіреді. Яғни, гендік инженерия – генді құрастыру деген түсінік береді. Яғни генді басқа басқа ағзалардың генімен ауыстыры отырып жаңа белгілерді, жаңа ағзаларды шығару.

Гендік инженерияның шешетін мәселелері:

• Генді химиялық немесе ферментті қолдану жолымен синтездеу;
• Әр түрлі организмнен алынған ДНҚ фрагменттерін бір – бірімен жаоғастыру;
• Бөтен генді жаңа жаңа ағзаға векторлық ДНҚ арқылы жеткізу;
• Клеткаларға гендерді енгізу;
• Бөтен генге ие болған клеткаларды таңдап бөліп алу жолдарын ашу;

Ген инженериясының негізгі мазмұны – ағзадағы қажетті генді бөліп алып, оны вектормен біріктіруге саяды. Мұнда көбінесе генетикалық вектор ретінде плазмидалық ДНҚ-ын пайдаланады. Осы үдеріс нəтижесінде алынған гибридті ДНҚ молекуласы (рекомбинантты, яғни рДНҚ), бактерия жасушасына ендіріледі. Бактерия жасушасында векторлардың еселенуі (репликация) нəтижесінде, дайындалған гибридті рДНҚ молекулаларының да саны арта бастайды. Бұл үдеріс – рекомбинантты ДНҚ-ын клондау деп аталады.

Гендік инженерия жетістіктері – денсаулық сақтау, ауылшаруашылығы, биотехнология жəне микробиологиялық өндіріс салаларында аса зор практикалық мəні бар проблемаларды шешуде маңызды роль атқарады. Гендік инженерия əдістерін жетілдіру денсаулық сақтау мен ауылшаруашылығы үшін қажетті гормондар, ферменттер жəне антибиотиктерді синтездейтін микроорганизмдердің жаңа штаммдарын алуға мүмкіндік туғызады. Сонымен қатар, жануарлар гендерін бактерияларға ендірудің жіберудің де үлкен практикалық мəні бар. Өсімдік жəне жануар ақуыздарын бактерия жасушаларында синтездеу мүмкіндігі, экономикалық тұрғыдан тиімді болып есептеледі.

Ген инженериясында генді мынадай әдістермен алуға болады:

• Клеткадағы ДНҚ-дан тікелей кесіп алу – белгілі организмнің ДНҚ-сын түгелімен әр түрлі рестриктазалармен үзіп, әр түрлі ферменттер алады. Сонан соң оны клетка ішіне “арқалап” кіргізе алатын сақиналы плазмидалармен жалғайды. Ол үшін плазмиданы да рестриктазалармен үзеді, оған әлгі ДНҚ ферменттерін қосып жалғап, қайтадан бүтін плазмидалар алады. Бұл плазмидалардың әрқайсысының құрамында бір немесе бірнеше бөтен ДНҚ гені болады. Одан кейін ло плазмидаларды қайтадан бактерияға енгізеді. Енді бактерия клеткасында басқа ағза генінің түрі бар.
• Химиялық жолмен синтездеу – 1969 жылы Г.Корана ашқан. Бактериядағы басқа геннің промоторына жалғастырып, плазмида арқылы бактерия клеткасына енгізеді.
• и-РНҚ-дан кері транскриптаза арқылы синтездеу – жүргізілген зерттеулер ДНҚ көшірмесінің пайда болуы үшін онкогендік вирустардың ғана РНК-сы емес, сондай-ақ жасанды полирибонуклеотидтердің де үлгі бола алатындығын көрсетті. Бұл кез келген жеке гендерді олардың РНҚ-көшірмелерін қолдана отырып ферменттік синтездеуге болатынына мүмкіншілік туғызды.

Рестрикция деген сөз бір нəрсенің шектелуін білдіреді. Сол себептен бактериофагтардың көбейуіне шектеу келтіретін фермент түрлері – рестриктазалар деп атала басталды. Қазіргі кезде оларды əртүрлі микроорганизмдерден бөліп алады. Олар генетикалық инженерияда жасалатын тəжірибелерде міндетті түрде қолданыла бастады. Рестриктазалар көмегімен ДНҚ молекулаларын қажетті жерлерінен кесіп алу мүмкін болды.

Бактериялды жасушаларда рестриктаза ферменттерімен бірге, рестриктазалар кескен ДНҚ бөліктерін қайта «тіге» немесе «желімдей» алатын лигаза атты ферменттер де синтезделетіні белгілі болды. Сондықтан, рестриктаза мен лигаза ферменттерінің ашылуы генетикалық инженерияның дамуына үлкен жол ашты. Бұл ферменттердің көмегімен, қажетті қасиеттерге ие ДНҚ молекулаларын арнайы құрастыру мүмкіндігіне жол ашылды.

Клондау – гендік инженерияның ауқымды бөлімі. Клондау гректік «clon» - «қашу, тармақ» сөзінен шыққан. Клондау генетикалық ақпарат негізінде бір клеткадан сол клетканың өзінен айнымайтын клетка пайда ету. Яғни, донордың клеткасынан генетикалық ақпарат алынады. Ол ақпарат бүкіл гентикалық ақпараты алынып тасталған жұмыртқа жасушасына салынады. Осының нәтижесінде донордан айнымайтын дара пайда болады. Клондауды ауру әке-шешеден сау бала дүниеге келтіру үшін қолдану мүмкін.

http://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/419806/