Хромосома және геном деңгейіндегі генетикалық инженерия

0

1. Генетикалық инженерияның деңгейлері

2. Хромосомалық инженерия

3. Клетка инженериясы

1. Әдетте генетикалық инженерияның үш деңгейін ажыратады: 1) гендік-рекомбинантты ДНҚ-ны тікелей зерттеу; 2) хромосомалық-гендердің үлкен топтарын немесе бүкіл хромосомаларды манипуляциялайды; 3) геномдық — бір клетканың генетикалық материалын басқа клеткаға тасымалдайды. Генетикалық инженерияның бірінші деңгейі рекомбинантты ДНҚ технологиясының әр алуан әдістерін  біз жоғарыда толық талқыладық. Енді генетикалық инженерияның қалған деңгейлеріне қысқаша тоқталамыз. Қазіргі кезде хромосома деңгейіндегі генетикалық инженерияны хромосомалық инженерия деп атауға болады, ал геномдық инженерия өзінің мәні бойынша клетка инженериясына сәйкес келеді.

2.Хромосомалық инженерия. Хромосомалық инженерияны эукариоттық организмдерде қарастыруға болады, өйткені прокариоттарда «хромосома» және «геном» түсініктемелері біртекті қаралады. Жалпы хромосомаларды және олардың фрагменттерін биологиялық объектілерді өзгерту әдісі ретінде тасымалдау, әсіресе, болмашы рол атқарады. Дегенмен, мұндай әдістің іргелі мағынасы зор және болашақта елеулі рол атқаруы мүмкін. Хромасомаларды басқа клеткаға (риципиенттік) трансформациялау үшін алдымен оларды клеткадан   (донорлық) бөліп алу   қажет. Ол үшін клетка бөлінуін колхициннің көмегімен метафаза сатысында тоқтатады. Одан соң клеткаларды гипотонизациялайды. Хромосомалардың таза бөлігін дифференцияалды центрифугалау арқылы бөледі. Бүгін хромосома немесе оның бөліктері реципиенттік клеткаға пиноцитоз жолымен енеді. Клеткаға енген инактілі   хромосомалар өздерінің кұрылымын бірнеше ұрпақ деңгейінде   сақтап тіпті репликациялана алады. Нәтижесінде мұндай хромосомалардың гендері полипептид синтезін іске асыра алады. Жалпы клеткаға енген хромосомалар ақырында лизосомалық ферменттер әсерінен жеке бөліктерге ыдырайды. Хромосомалық инженерияның әдістері жануарлар хромосомаларының генетикалық картасын құрастыруға үлкен мүмкіндіктер береді.

3.Клетка инженериясы. Клетка инженериясының негізін сома клеткалардың гибридизациясы-қосылуы құрайды. Жануарлар сома клеткаларының организмнен тыс ортада қосылу қабілеттілігін алғаш рет 1900 ж. Ж. Барский байқады. Мұндай қосылудың нәтижесінде гибридтік клеткалар тіні түзіледі, олардың ядросында бастапқы клеткалар хромосомаларының қосындысына тең хромосомалар саны болады. Егер культураға кейбір заттарды, мысалы полиэтиленгликоль немесе инактивацияланған вирустарды қосса, онда гпбридтік клеткалардың түзілуі өте жоғары жиілікпен өтеді. Осындай мақсатпен Сендай вирусы өте жиі қолданылады. Олардың клетка рецепторларымен байланыса алатын бірнеше ерекше бөліктері бар, сондықтан бір мезгілде екі клеткамен байланыса алады. Вирустың мөлшері өте ұсақ болғандықтан клеткалар өте тығыз жақындасады да, бір-бірімен қосылып, жаңа гибридтік клеткаға бірігіп кетеді. Мұндай қосылуда дикарион — екі ядролы клетка түзіледі. Онан соң екі ядроның хромасомалары бірігіп, синкарион түзілуі мүмкін. Бастапқы клеткалар тек синкарион  түзеп қана қоймай, бірнеше ұрпақ көлемінде митоздық бөлінуге қабілетті болуы керек. Қазіргі кезде әр түрлі сүтқоректілердің, тіпті жүйелік тұрғыдан бір-бірінен өте алыс түрлердің клеткаларын гибридизациялау әдістері тәжірибелерде ойдағыдай қолдану алды. Мысалы, адам X тышқан, адам X ірі қара, қоян X тауық, ірі қара X қара күзен, адам X тауық, ірі қара X атжалман т.с.с. гибридтік клеткаларды іn vitro жағдайында өсіруге болады.

Жаңадан түзілген гибридтік клеткаларда белгісіз себептермен митоздық бөлінудің алғашқы кезеңдеріне бір түрдің хромосомаларының жоғалуы байқалады. Адам мен тышқанның гибридтік клеткаларынан адамның хромосомалары жоғалады.   Әдетте, 30 бөлінуден кейін   мұндай клеткаларда тышқанның   барлық хромосомалары   және адамның орта есеппен жеті хромосомасы сақталады. Ірі дара X атжалман, шошқа X тышқан гибридтік клеткаларында алғашқы көрсетілген түрлердің хромосомаларының жоғалуы жиі байқалады. Бір түрдің хромосомаларының гибридтік клеткадан жоғалу өзгергіштігі   хромосомалардың генетикалық картасын құрастыруға мүмкіндік береді. Егер гибридтік клетка өсетін ортаға енгізген   өнімге байланысты, гибридтік клеткада қайсыбір хромосома сақталса, онда өнімнің гені осы хромосомада орналасқан деп есептелінді. Қазіргі кезде сома клеткаларды   гибридизациялау әдісінің көмегімен адамның 2000-дай генінің хромосомалардағы орны табылды.

Қолданылатын әдебиеттер тізімі.

Негізгі әдебиеттер:

1.Б.Бегімқұлов Молекулалық генетика және биотехнология негіздері. Алматы, «Білім» 1996.

2.Дж.Уотсон, Дж.Туз,Д.Курц.Рекомбинантные ДНК.М.Мир, 1986г.

3.А.Сассон Биотехнология:свершения и надежды   Москва “Мир” 1987 г.

4.Маниатс Т.Фрич Э.Дж.Сэмбрук. Методы генетической инженерии.Молекулярное клонирование.М.Мир 1984г.

5.Инге-Вечтомов С.Г.Введение в молекулярную генетику.М.Высшая школа,1983г.

Қосымша әдебиеттер:

6.Новое вклонировании ДНК.Методы / Под ред. Д.Гловера.М.Мир, 1989г.

7.Льюин Б.Гены.М.Мир, 1987г.

8.Мобильность генома растений /Под ред.Б.Хон и Е.С. Деннис.М.Во “Агропромиздат” ,1990г

9.Пирузян Э.С. Основы генетической инженерии растений.М Наука,1988г.

10.Созинов А.А. Ақуыздың полиморфизмі және оның генетика мен селекциядағы маңызы. М. Наука. 1985 ж. 272 бет.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ