Клетка инженериясында гибридомаларды алу

0

1. Гибридомалар

2. Аллофенді жануарлар алу

1. Клетка инженериясының   ең перспективалы   бағыты тибридомалар алу. Гибридома дегеніміз лимфоцит және миелома (рак) клеткаларының қосылуы нәтижесінде түзілген гибридтік клетка. Организмнің иммундық жүйесінің негізін құрайтын лимфоциттер — және В) арнайы қоректік орталарда көбейіп, өздері организмде синтездейтін иммуноглобулиндерді түзей алады. Дегенмен,   олардың өсу уақыты жеткіліксіз. Осы мәселені 1975 ж. Д. Келлер және Ц. Милстейн (ГФР) гибридомалық клетка   алу әдісі арқылы шеше алды. Олар миеломаны алдын ала антизатпен егілген   көкбауыр клеткаларымен   (лимфоциттермен) қосып,   гибридтік клетка немесе   гибридомалар ала алды. Гибридомалар рак клеткаларының шексіз   көбеюге қабілеттілігін, ал көкбауыр клеткаларынан нақты антизаттарды синтездеу мүмкіндігін тұқым қуалау арқылы алады. Бұл ғылыми жұмыс медицина және ветеринария үшін маңызды жаңа клеткалық иммунобиотехнологияның пайда болуына әкелді.

Алдын ала белгілі бір антизатпен иньекцияланған В-лимфоцитті миелома клеткасымен полиэтиленгликоль көмегімен қосу арқылы В-гибридомдық клондар алады. Мұндай гибридтік клеткалар моноклонды антизаттар яғни иммуноглобуллиндердің бір ғана типін синтездейді. Моно-клонды антизаттарда антигеннің бір типімен ғана байланыса алатын рецепторлар бар. Моноклонды антизаттардың шығу көзі — гибридомаларды биотехнологиялық әдіс арқылы көбейтеді.

Сома клеткаларын гибридизациялау әдісі арқылы моноклонды антизаттар алу мынадай кезеңдерден тұрады: малды иммунизациялау, клеткаларды біріктіруге дайындау және оларды біріктіру, қажет антизатты синтездейтін клондарды сұрыптау, гибридомалық клеткалардың жеткілікті мөлшерін көбейту, антизаттар бар культура сұйықтығын алу және антизаттарды бөлу.

Организмнің иммундық жүйесі Т — лимфоциттерге де байланысты. Мысалы, олардың цитотоксиндік (цтТ — лимфоцит) популяциясы вирус және рак клеткаларын жойьш жіберуге қабілетті. Осындай лимфоцитті миелома клеткасымен біріктіру арқылы алған гибридомаларды рак ауруына қарсы қолданудың маңызы зор.

Клетка инженериясы негізіндегі ең перспективалы биотехнологиялық бағыт моноклонды антизаттар алу. Моноклонды антизаттар өздерінің қасиеттері бойынша бір келкілікпен сипатталады және тек жалғыз ғана антигенмен байланыса алады. Осыған орай моноклонды антизаттардың вирустар, бактериялар, саңырауқұлақтар, токсиндер, аллергендер және қатерлі ісіктер қоздыратын ауруларды тану және емдеу үшін үлкен практикалық маңызы бар.

Гибридомалар технологиясы негізінде моноклонды аитизаттар алу үлгісі төменде көрсетілген. Одан моноклонды антизаттар алу сома клеткалардың гибридизациясына негізделгенін байқау қиын емес.

Моноклонды антизаттарды әр түрлі ауруларды диагностикалау үшін қолданады. Әр түрлі рак, ҚИЖС, гепатит, оба т. б. көптеген ауруларға диагноз қоюда моноклонды антизаттар кең практикалық қолдану алуда. Гибридомалар технологиясының ветеринария үшін маңызы ұлғая түсуде. Мысалы, ірі қараның р24 лейкемия вирусы белогына қарсы моноклонды аитизаттар синтездйтін клеткалар культурасы алынды. Қазіргі кезде моноклонды антизаттар алу технологиясымен 500-ден астам компаниялар айналысады. Олар құны 5 млрд. долларға жуық биотехнологиялық өнім – моноклонды антизаттар өндіреді.

2. Аллофенді жануарлар алу. Әр түрге жататын жануарлардың эмбриондық ұлпаларын (бластула клеткаларын) араластыру арқылы алған химерлі организмдер аллофендер деп аталады. Аллофенді жануарлар алу организм деңгейіндегі генетикалық инженерияның мысалы болып саналады. Жалпы аллофендерді алуда генетикалық инженерияның клетка және организм деңгейлері бір-бірімен тығыз байланысқан.

Эукариоттардың эмбриондық дамуының алғашқы кезеңінде —16 клетка түзілгенге дейін — гендердің басым көпшілігі өз функцияларын іске асырмайды. Б. Минтц 8 бластомераларға (клеткаға) жеткен эмбриондарды араластыру арқылы аллофенді тышқандар ала алды. Келесі тәжірибелерде Минтц үлгісіне сәйкес басқа белгілері (көздің түсті қабығы, құлақтың ұзындығы т. б.) бойынша анық айырмашылығы бар тышқандардың бластомераларын біріктіріп, аллофенді организмдер алынды. Аллофенді ұрпақ алу үшін алдын ала ұрықтанған және қарама-қарсы белгілері бар тышқандардан 8 бластомера сатысына жеткен эмбриондарды алып, оларды іn vitro жағдайында профаза ферменті көмегімен жеке бластомераларға ажыратады. Осындай жолмен алынған екі немесе одан көп бластомераларды біріктіріп,   арнайы қоректік ортада гаструла сатысына жеткен   біртұтас эмбрион алады, ары қарай, оларды пробиркадан ұрғашы тышқанның жатырына микротүтікше көмегімен тасымалдайды. Туылған тышқандар аллофенді болып саналады, өйткені олардың клеткаларының генетикалық  құрамы әр түрлі. Аллофенді тышқандарды үш, төрт және одан көп әр түрлі ата-аналық формалардың эмбриондың бластомераларын біріктіріп алуға да болады. Тіпті, гистосәйкес емес ата-аналардың клеткаларынан құралған   аллофенді организмдер ешқандай иммундық бұзылусыз дамиды. Мұның өзі сүтқоректілерде иммундық жүйе эмбриондық дамудың соңғы кезеңінде қалыптасатынын және оны жануар генотипінің кәдімгі көрінісі емес, бүкіл жеттігудің жиыны екендігін көрсетеді.

Генетикалық инженерияның жетістіктері биотехнологияның дамуында жаңа көрініс тапты, ол дәстүрлі   емес биотехнологияның пайда болуын паш етті. Осыған орай, кейде, генетикалық инженерияны ғылымдағы кезекті революция ретінде қарайтын ойлар айтылып жүр. Шынында, генетикалық инженерия тек нәзік  технология болып қана саналады және тұқым қуалаушылық ұғымының жалпы принциптерін  теріске шығарған жоқ, қайта   оларды дәлелдеп, жаңа ғылыми мәліметтермен толықтырды.

Ген инженериясының арқасында эукариоттар геномының экзон-интрондық құрылымы ашылды. Эукариоттар генінің осындай ерекшелігі «бактерияда қандай болса, піл үшін де сондай» деген пікірдің сенімді емес екендігін ескертеді.Бұл ашылудың өзі рекомбинантты ДНҚ құрастырудың жаңа жолдарын іздеуге мәжбүр етті, өйткені зерттеушілер үшін эукариоттар генінің клонын бактериялық клеткада алу қиынға соғады. Ген инженериясының қарқындап дамуы геномның жылжымалы элементтерінің (бактериялардың транспозондары мен эукариоттардың МДГ элементтері) табиғатын терең түсінуге мүмкіндік берді. Сонымен қатар эукариоттар ДНҚ тізбектерінің әр қилы болуы және ген активтілігінің  онтогенез барысында өзгеруі де генетикалық инженерияның әдістерін қолдану арқылы айқын болды.

Жоғарыда аталған жаңалықтарды жинақтай келіп, генетикалық инженерия, молекулалық генетиканың көпшілік мақұлдаған қағидаларына негізделгенімен, ол біздің тұқым қуалаушылыққа деген көзқарасымызды елеулі түрде өзгертетін кең зерттеулерді ашқанын қорытындылауға болады. Генетикалық инженерия қолданбалы ғылым ретінде молекулалық биологияны технологияға айналдыра бастады.

Бұл   арада,   жетпісінші   жылдардың орта   шенінде, рРНҚ-ны алудың алғашқы тәжірибелерінен кейін ғалымдар арасында   микроорганизмдер ген   инженериясының қауіптілігі туралы сөз болғанын да атай өту керек.   Ол кезде, жұртшылықта Е. СоІі және басқа бактериялардың ген инженерлік құрастыру барысында зерттеушілердің бақылауынан шығып кетіп, «генетикалық монстрларға» айналады да, өте қауіпті аурулар таралып кетуі мүмкін деген абыржулар болды. Тіпті, 1974 жылы арнайы комиссия генинженерлік жұмыстарды уақытша тоқтату туралы шешім қабылдады. Алайда, бір жылға жетпей бұл тыйым өз күшін жоғалтты: 1975 ж. көктемінде Асиломар қаласында (АҚШ) рекомбинантты  ДНҚ бойынша өткен   алғашқы халықаралық конференция рДНҚ-мен трансформацияланған организмдермен жұмыс істеу ережесін қабылдады. Қазіргі кезде генетикалық инженерияның ешқандай   қауіптілігі жоқ екендігі көпшілікке айқын. Алғашқы рекомбинантты ДНҚ құрастырылғанан бері міне 20 жылдай астам уақыт өтті, бірақ осы кезеңге шейін оның ешқандай да зиянды әсері байқалған жоқ және мүмкін емес те.

Алайда, генетикалық инженерия әдістері арқылы үрейлі бактериялық қару шығару мүмкіндігін де түсіну керек. Мұндай қауіп генетикалық инженерияға емес, ең алдымен империализмдік қоғамға байланысты. Бүгінгі таңда бактериялық қарулары бар елдердің оны қолданбауы және зерттеу жұмыстарын тоқтатуы туралы шешімдердің маңызы өте зор.

Рекомбинантты ДНҚ негізндегі  ген инженериясы әдістерінің табыстары және клетка инженериясының әдістері эксперименттік биологияға болашақта зор   мүмкіндіктерашты. Бұл әдістердің қуаты алғашқы кезде зерттеушілердің өзін абыржытып тақтады, мысалы, ДНҚ-ны зерттеген, атақты ғалым Э. Чаргафф 1973 ж.: «Біз бірнеше ғалымдардың әуесқойлығын қанағаттандыру үшін миллиондаған жылдардың эволюциялық даналығының мәнін жоятындай   етіп, сұғанақтық   жасауымызға хұқымыз   бар ма?»— деп сауал қойған болатын. Алғашқы кездегі таңдану және абыржу кезеңдері өтті. Енді, ген және клетка инженериясы кәдімгі ғылыми тәжірибе болып қалыптасты. Бұл әдістердің дамуы жаңа сала — биотехиологияның пайда болуына әкелді.

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