1 дәріс. Кіріспе. Техникалық микробиология пәні, мақсаты және дамуы

Алуан түрлі ДНК фрагменттерінен құралған геномы бар трансгенді организмдер құрудың жалпы жоспары келесі кезеңдерден тұрады:

1. 
   Қызықтырған белгіні басқаратын генді бөліп алу.
   
2. 
   Егесінің клеткасында репликацияға қабілетті генді плазмидаға немесе өзге ДНК молекуласына орналастыру.
   
3. 
   Егесінің клеткасына түрлі организмдердің нуклеотидті тізбектерінен құралған рекомбинантты ДНК плазмиданың енуі.
   
4. 
   Қажетті гені бар рекомбинантты ДНК-дан тұратын клеткаларды іріктеп алу.
   
5. 
   Рекомбинантты ДНК-сы бар бактерияларды көбейту арқылы гендердің көптеген көшірмелерін алу (гендерді клондау).
   

Қызықтырған белгілерді басқаратын гендерді бөліп алу бактериалды рестриктаза ферменттерінің көмегімен іске асады. Рестриктазалардың қайталанбас ерекшелігі – әр ферментке нуклеотидтер реттіліктерін тани алуы және сол учаскелерде ДНК молекуласының бір бөлігін екіншісінен ұзын етіп кесіп алуы жатады. Мұндай біртізбекті қысқа ұштар «жабысқақ ұштар» деген атауға ие болған, себебі олар бір-бірімен ДНК қостізбегін қайтадан қалпына келтіру мақсатында бірігуге қабілетті.

Клондау көмегімен адам және өзге де организмдердің ДНК әр түрлі фрагменттерінің түрліше миллиондаған көшірмелерін алуға болады, осы негізде геномды кітапханалар немесе клондар банкісі құрылады. Мысалы, адам геномы кітапханасына шамамен 800 мың алуан түрлі клондар түзуге болады, бұл кең масштабты мақсат өзінің бірінші шешімін жасады, ол адамның тұқымқуалаушылық ауруларын емдеу мен оны диагностикалауда жаңа мүмкіндіктер ашады.

Гендік-инженериялық технологиялар бактериялар, өсімдіктер және жануарлар селекциясында төңкеріс жасады, организмдердің тіпті табиғатта кездеспейтін түрлі тұқымқуалаушылық комбинациялары негізінде орын алады. Мысалы, эукариоттардың функционалды белсенді гендерін бактериялардың геномына көшіру арқылы гормондар, ферменттер, иммуноглобулиндер және өзге құнды препараттардың өндірістік масштабтағы синтезін жасауға мүмкіндік алды.

Биотехнологияны қарқынды дамыту тұқым қуалайтын ауруларды генетикалық емдеуге жол ашады. Қазірдің өзінде трансгендік микроорганизмдермен клондалған сау донорлардың гендерін ауру адамның соматикалық клеткаларына ендіру жолымен кейбір тұқым қуалайтын аурулардың ағысын жеңілдету жүріп жатыр.