Шпаргалка по "Генной инженерии"

    Өсімдіктердің  жаңа түрлерін жасауда үш кезеңді  бөледі: Бірінші –вирустарға , паразиттерге  немесе гербецидтерге қандай  да бір жаңа тұрақтылық қасиеті  бар өсімдіктерді жасау. Бірінші  кезеңде өсімдіктердің түрлерін  жасауда салыстырмалы шапшаң  жетістік енгізілген тұрақтылық  қасиеті ір ген айқындылығымен  түсіндірілді, ал гендер  көзі  өсімдіктердің вирустары немесе  топырақ бактериялары болды. Бірінші  кезекте – бұл майлы дақылдарында  өзгертілген май құрамы, сондай  – ақ құрамында витаминдері  көп жеміс пен көкөніс, құнарлығы жоғарлатылған бидай дақылдары және т.б. Екінші кезең- жаңа агрономдық  қасиеттері бар өсімдіктерді жасау. Бүгінде әлемнің жетекші зертханаларныда үшінші кезеңнің өсімдіктері жасалуда және таяудағы он жылда олардың нарыұұа шығуын күтуге болады. Кейбір қағидадағы бағыттар туралы сөз қозғасақ: өсімдіктер-вакциналар, пластиктің әр түрлі түрлері, бояуыштар, техникалық майлар және қозғауыштарға арналған қондырғылар секілді индустриялды өнімдер өндіру жөнінідегі  өсімдіктер- фабрикалар.

Ті –плазмида және оның сипаттамасы

Гендік  инженерия әдісі  көмегімен бактериялардың геномына жаңа гендерді плазмида арқылы яғни сақина тәрізді біртізбекті ДНк арқылы енгізуге болады.Будандық плазмидаларды , яғни .құрамында бізге қажетті  генмен болатын плазмидаларды, E.coli дақылдарына қосады. Бактерияларда  плазмида сіңіп ген ретінде қызмет етеді, сонымен қатар плазмида сіңіп  ген ретінде қызмет етеді, сонымен  қатар плазмида бактериялық жасушаларда  көбейіп, жаңа аққуыздың синтезін қамтамасыз етеді. Одан кейінрекомбинанттық ДНҚ  өсімдіктердің тірі жасушасына енгізіледі. Жаңа генннің экспрессиясы өтеді  де, жасуша бөтен ген белгілейтін  аққуызды синтездей бастайды. Вектор ретінде гробактерия плазмидалар, хлоропластық және митохондриялық ДНҚ, жылжымалы генетикалық элементтер, вирустар қолданылады.

   Ti- плазмида – бұл  Agrobacteria tumefaciens  топырақты бактерияның  плазмидасы және өсімдіктердің  ісік ауруын қоздыратын агент  болып табылады.  Бұл бактерия  өсімдіктің жарақаттанған ұлпасы  арқылы жасушаға кіргенде өзінің  гендерін бірге ала келіп, өсімдік  геномына енгізеді. Соның салдарынан  өсімдікті жңа аққуыздарды синтездеуге  мәжбүр еткізеді.  Нәтижесінде  бактериягендерін қабылдаған өсімдік  жасушалары өте тез көбейіп,  тамыр мойынында ісік, бұлтық  пайда болады.  Бұл инфекция  үдерісі  шын мәнісінде табиғи  гендік инженерия. Ісік жасушаларында  сау жасушаларда болмайтын опиндер  деген жаңа классқа жататын  химиялық заттар табылды. Опиндер-ол  аргинин амин қышқылының туындылары. Жақсы зерттелгендер: октопин-  аргинин мен пирожүзім органикалық  қышқылының туындысы, нопалин- аргинин  мен a кетоглутараттың туындысы.Ауру  туғызған бактерияның штамына  байланысты ісік жасушалары октопинді  немесе нопалинді ситездейді.Және  виргендер – оң иық немесе  сол иық ауданын қиюшы.ТДНҚ-ға  кіруіне қамтамасыз етеді.Ішек  таяқшасына қажетті ori ауданы  болады. Уникальді рестрикциялық  сайд болу қажет. Маркерлі гендер  болу керек, L және R иықтар, өсімдік  жүйесінде қарқынды эксрессиялау  үшін промотор мен терминатор  болу керек. Осы шарттар болса  ғана  Ti плазмида жұмысын атқарады.

39.Жылжымалы генетикалықэлементтержәнеолардыңгендікинженериядақолданылуы

Жылжымалыгендер («секірмелiгендер») - генбойыменкөшеалатынқұрылымдықжәнегенетикатұрғысынандербес ДНҚ кесінділері.Прокариоттардабір-біріненұзындығыжәнеқұрылыскүрделілігіменерекшеленетін 2 топ Ж. г. бар: 1) инсерциялыктізбектеряғни Л5 — элементтер, ұзындықтары 1000 қоснуклеотидтергетең, құрамындатекөздерініңжылжуынақатынасатынгенібар; 2) транспозондар — 3000—20000 қоснуклеотидтердентұрадықұрамындаэртүрліулызаттарғатөзімділіккөрсететінбірқатаргендерібар. Ж. г. эукариоттарда да көптараған, бұлгендерторшаныңгенетикалыкматериальшьң 5—10% алады. Эукариоттардың Ж. г. хромосома бойынажайылған, олардыңкейбіреулеріқұрылымыжағынанхромосомағаенгенретровирустаргеномынаұқсайды. Ж. г. ДНҚ бойыменжылжумеханизміәзіртолығынананыкталақойғанжоқ. Болжамбойынша Ж. г. жылжурепликацияғақатынасатынбелоктардыкодтайды. Ж. г. торшадакөптегентұқымқуалайтынөзгерістербереді. Сөйтіполарторшадатұрақсыздық пен өзгергіштікфакторларқызметінатқаратындықтанэволюциядамаңыздыорыналады. Жылжымалыгенетикалықэлементтерді 1947 жылыамерикағалымы Барбара Мак-Клинтокжүгерідегітұқымқуалаушылықтызерттеунәтижесіндеанықтады. Бұлжаңалықкөпкедейінмойындамалды. Хрососоманыңбірбөлігіалыныпбасқахромосомағаенуіөтетүсініксізжағдайболды. Дегенмен де осындайэлементтердрозофиллашыбынынды да байқалды. Оны еңалғашрет 70-жж.Г.П.Георгиев пен  В.А.ГвоздевМәскеудеанықтаған. Осы жаңалықнегізінде Мак-Клинтоктыңдұрысекеніндігінекөзжетіп, осы элементтербасқа да организмдер де анықталды. 50-жж беріжылжымалыгенетикалықэлементтертуралыкөптегенмәліметтержиналуда. Бқлэлементтергеномдаміндеттітүрдеболуышартемес.  Жылжымалыэлементтердің 50-ге жуығыдрозофилладабайқалған.  Сүтқоректілердіңгеномында 50000 көлемінде 6500 ж.н. LineВ ретропозонкездеседі. Соныменқатар 300-500 ж.н. Аluқайталамалытүрі де жылыжымалыэлементтергежатады. Құрылысыжәнеенуерекшеліктерінебайланысты МГЭ-діңбірнешекласстарыкездеседі:

Транспозон, мысалы, Tn5;  

Инсерциондыэлементтер, мысалы , IS1603;

 ДНК-транспозондар;

Ретротранспозондар;

Плазмидтер, мысалы, ішектаяқшасыныңжыныстық  факторы (F-плазмида);

Бактериофагтар, мысалы, Mu,геномныңкезкелгенбөлігінеинтеграцияланады; МГЭ-ніңклеткағаенуіүшінферменттеркездеседі. Олардыңгенгеенупроцесін транспозиция депатайды. Хромосоманыңәртүрлібөліктерінеенеотырып, оларгенніңактивтілігінөзгертеді, әртүрлітиптегімутациялардытудырады,геномныңтұрақтылығынбұзады.

Эукариоттардың ЖГЭ-сінтранспозондардеп  те атауғаболады.

Жылжымалыгенетикалықэлементтерқожайынклеткасындаәртүрлімутациялартуғызатын  «генетикалықпаразиттер»  болғаныменоларөзгергіштіктітудыратынжәнетүрішінденемесетүрарасындагенетикалықматериалдарменалмасуғакөмектесетінөтемаңызды  механизм болыптабылады.

40. Өсімдік клеткаларын және протопластарды трансформациялау әдістері.

Пртопласт деген ферметтердің әсерімен немесе механикалық әдістермен қабығы түгел жойылған өсімдік клеткасы.

Қазіргі уақытта  бөліп  алу үшін ферменттердің қоспасын пайдаланады. Бұл қоспаның құрамында  ферменттердің үш түрі болады: пектиназалар, целлюлазалар, гемицелюлазалар. Олар клетка қабығынң негізі компонентерін ыдыратыды.

Ферменттік ерітінділерді  арнайы сүзгіден өткізу арқылы залалсыздандырады. Клетка түрлеріне қрылымы мен  құрамы жағынан айырмашылықтары  болғандықтан, қолданатын ферменттетдің  комбинацялары мен молгері әр түрлі болады. Әр  бір ұлпа үшін ферменттің құрамы, концентрациясы мен  ара қатнасы және өңдеу уақыты бөлек іріктеліп алынады. Бөлініп  алынған протопласт ферменттік ерітіндіде мейлінше аз уақыт болуы керек , ондан кейін ұқыпты түрде жуу керек.

Протопластарлы бөлу кезінде  осмостық стабилизатор маңызды қызмет атқарады. Протопласт бүтін болу үшін ферменттік ерітінділер изотониялық  немесе гипертониялық күйде болу керек. Кейде матиялды алдын ала  плозмолиздік ерітіндіде біраз ұстайды. Осмостық зат ретінде көбінесе қанттар( глюкоза, сахароза, сорбит, маннит) апйдалынады, кейде Са СL2. Na HPO4. KCl, тұздардың ерітіндісі 0.3 – 0.8 М конц.да қолданады. Осмостық заттың дәл конц. Өсімдктің нақтылы  түріне және оның физиялогиялық күйне  байланысты. Көбінесе ферменттер кейін  протопласттарды өсіруге қолданылатын қоректік ортада егіліп дайындалады. Ферметтік  ерітіндінің рН корсеткішін бір  деңгейде ұстау үшін 5.4- 6.2 буфер қосады.

Протпластарды бөлу кезінде  аэрация маңызы зор. Сондықтан ортаны араластыратын жабдықтар қолданылады. Протопластарды ала көлеңкеде немесе қарңғыда бөліп алады.  Ферментік  ерітіндіде инкубация уақыты ферменттердің  үйлесуіне рН және темп.ға байланысты, 1-2 сағаттан 15-16 сағатқа дейн барады. Әрбір нақтылы ұлпа үшін ең тиімді темп.мен уақытты жеке ірікткеп алу  керек. Темп.ра әр деңгейде әр түрлі  болады.

Протопластар бөлініп  алынған соң олар ұлапның қалдықтары мен ферметтерден тазалану керек. Ол үшін оларды цнерифугалайды немесе сүзіп  алады. Инкубациялық қоспаны тесіктері50- 100М мкм електен сүзеді, одан кейін  протопласт сузпензиясын центифугалайды. Центрифуналау тәртібі осмостық затқа байланысты. Егер ферменттік ерітіндіде 0.4-0.5 М сахароза дайындалса 100-200 г 2-3мин бойы центрифугалайды. Протопласт үстіне қалғып шығады. Олады Пастер пипеткасымен сорып алып , екі рет  тұзды ерітіндіде шаяды.  Тығыздығы  төмен басқа осмостық заттарды (магнит,сорбит) қолднаған кезде, пропластар центифугалау кезінде тұнба болып шығады. Оларды екә і рет жуады. Одан кейін  протопластарды тұзды ерітіндісінде  немесе магнит сорбит глюкоза ерітіндісінде  немесе өсіретін қоректік ортаға салып , суспензиясын алады.