1 Дәріс. «Микробиология биотехнология» пәніне кіріспе. Микробиология саласының даму тарихы. Микроорганизмдердің жалпы белгілері мен алуан түрлілігі
Тірі жасушаларды өсірудің негізгі бағыттары
жүктеу/скачать 0,82 Mb.
|
лекция (1) 3
| Тірі жасушаларды өсірудің негізгі бағыттары. Алға қойылған мақсаттарға байланысты хайуандар жасушаларын өсірудің екі бағыттарын атап өтуге болады:
-жасушаларды өсіру; -ұлпалар мен мүшелерді өсіру. Қазіргі кездерде жасанды түрде өсірілу үшін бөлініп алынған ұлпалар саны өте көп. Олардың қатарына адамның фибриобласт жасушалары, қаңқа ұлпалары, сүйектік, жүрек жəне кеуденің жалпақ бұлшық еттері, эпителиальдық ұлпалар (бауыр, өкпе жəне бүйрек, т.б.), жүйке жасушалары, эндокриндік жасушалар (бүйрек үсті безі гипофиз, Лангерганс жасушалары), меланоциттер жəне əртүрлі ісік жасушалары жатады. Жасанды ортада өсіру үшін қандай жасушаларды таңдап алған дұрыс, атап айтқанда эмбриональдық па əлде қартайған ба, сау жасушаны ма əлде ісік жасушаларын ба деген сұраққа жауап іздер болсақ, эмбриональды ағзадан алынған жас жасушалар кəрі жасушаларға қарағанда тез өсіуге қабілетті жəне өміршең келетіні анықталған. Мұның негізгі себебі ретінде – эмбриондық жасушалардың əлі толық маманданып бітпеуі жəне репликациялық қабілетінің өте жоғары болуын айтуға болады, ал ересек ұлпалардың – пролиферациялық қабілеті төмен жəне оларда маманданған, көбею қабілетінен айрылған жасушалар саны өте көп болады. Қалыпты ұлпалардан алынған культуралардың өмір сүру мезгілі шектеулі болса, ал ісік ұлпаларынан алынған жасушалардың пролиферациялық мүмкіндігі өте жоғары 26 болып, олар өте ұзақ мерзім өмір сүре алады. Қалыпты ұлпалардан алынған жасушалардың дифференциялануы (жекеленуі), жасанды ортада толықтай пролиферация қабілетінің шектелуімен ұштасып жатады. Ісік ұлпаларында кейбір жасушалардың дифференциялануы мүмкін, бірақ мұнда пролиферациялық қабілеттері толықтай сақталады. Жаңа бөлініп алынған культуралар оларды пассировка жасағанға, яғни еккенге дейін бастапқы культура деп аталады. Бастапқы культуралар, негізінен гетерогенді болып келеді жəне өздерінің өте төменгі пролиферативтік қабілетімен ерекшеленеді. Олардың құрамы толықтай өздері шыққан ұлпалардың жасушаларымен сəйкес келеді. Жасушаларды пассировкалау барысында олардың өмір сүру мерзімдерінің ұзарып, клондау, зерттеу жəне қасиеттерін сақтау мүмкіндігін туғызады. Осындай атқарылатын жұмыстар нəтижесінде біртекті популяциялар пайда болып, маманданған жасушалар жоғала бастайды. Бірнеше рет қайталап егілгеннен кейін жасушалар желілері (линия) өліп қалады немесе трансформацияланып (өзгеріп) тұрақты желіге айналады. «Өлмейтін» қабілетке тек қана ісік ұлпаларынан алынған жасушалар ғана ие болады. Тұрақты желілік жасушалардың түзілуі, олардағы морфологиялық өзгерістерінің пайда болуымен анықталады (жасушалардың көлемдерінің кішірейуі, домалақтануы, ядро/цитоплазма қатынастарының өзгеруі, көбею қабілеттерінің артуы, клондалу ерекшеліктері, гетероплоидалық жəне анеуплоидалық қабілеттіліктерінің артуы, т.б.). Бақылау сұрақтары: Микроорганизмдер, жануарлар және өсімдік клеткаларының типтік тәсілдері және дақылдау ерекшеліктері. Микроорганизмдер, жануарлар, адам және өсімдік клеткалары мен ұлпаларын дақылдаудың типтік тәсілдері және дақылдау ерекшеліктері. Дақылдау клеткаларының биологиясы. Азот, фосфор, көміртегі және микроэлементтердің негізгі көздері. Жаңа шикізат көздерін зерттеу (алдын ала өңдеу ерекшеліктерін қарастыру), жаңа қоректік ортадарды дайындау, соның ішінде биостимуляторларды және биосинтез үрдістерін оптимизациялауда элементтерді басқару. Қоректік орталарды оптимизациялау әдістері. Дақылдаудың үздіксіз, жартылай үздіксіз және мерзімді дақылдау әдістері. Иммобилизденген биообъектілерді алу ерекшеліктері және оларды биотехнологияда пайдалану. Морфогенез және in vitro регенерацияны молекулярлы-генетикалық механизмдерін реттеу. Жасушалық инженерия ғылымының зерттеу аясы не? Денелік жасушаларын гибридизациялаудың үдерістері қандай кезеңдерден тұрады? Денелік жасушаларын гибридизациялау үдерісін пайдалану адамдарға қандай мүмкіндіктер береді? Хайуандар жасушаларын өсірудің негізгі бағыттары қандай? Олардың мəнін түсіндіріңіз. Жасанды ортада өсіру үшін қандай жасушаларды таңдап алған дұрыс деп ойлайсыз? «Өлмейтін» қабілетке қандай ұлпаларынан алынған жасушалар ие болады? Денелік жəне ұрықтық жасушаларының басты ерекшеліктері қандай? Эмбриональдық діңгек жасушаларының басты ерекшеліктері мен артықшылықтары қандай? Гематопоэтикалық жасушалар дегеніміз не жəне олардың қолданылу мүмкіндіктері қандай? Плюрипотентті діңгек жасушалары дегеніміз не? Олардың қолдану мүмкіндігінің болашағы қандай деп ойлайсыз? Ересек діңгек жасушалары қандай ағзадан алынады, олардың басты ерекшеліктері жəне қандай мақсатта қолдануға болады? Ересек діңгек жасушаларының басқа ағзаға қабылданбай қоюының басты себебі неде? 11 дәріс тақырыбы: Асептикалық жағдайларды қамтамасыз ету әдістері. Жасушаларды клондау. Жасушаларды клондау жұмыстары – денелік (сомалық) жасушаларының ядросын тасымалдау арқылы жүзеге асырылады. Бұл дегеніміз, құрамында ересек жасушалардан алынған генетикалық материал болғанымен, өздерін эмбриональдық діңгек жасушалары сияқты көрсете алатын жасушалар шығару технологиясына қол жеткізу болып табылады. Осы үдеріс ұрықтанған аналық жасушасы мен ересек ағзадан алынған денелік жасушадан басталады. Мұндағы басты шарт – ұрықтанған аналық жасушасы мен денелік жасуша алынған донорлардың иелері бір тұлға болмауы керек. Жұмыстың барысында ұрықтанған аналық жасушасының ядросы алынып тасталып, орнына денелік жасушаның ядросы қондырылады. Денелік жасуша ретінде қандай да болмасын жасушалар, яғни сүйек кемікшесіндегі жасушалардан бастап, тері қабатының жасушаларына дейін алынуы мүмкін. Осындай жолмен құрылған (бөгде генетикалық материал енгізілген) аналық жасушасы зиготаға дейін өсе береді, ал эмбриональдық діңгек жасушаларының желісі болса, басқа да эмбриональдық діңгек жасушаларының дамуы сияқты – бластоциттерден пайда болады. Теория бойынша, құрамында ересек дене жасушасының ядросы бар аналық жасушасын жатырға бекіту арқылы, дəл денелік жасуша иесі сияқты, бүтін ағза өсіріп шығаруға болады деген пікір жасалынған болатын. Содан бастап ғалымдар денелік жасушалардың ядросын тасымалдау жұмыстарын хайуандармен жүргізе бастады. Сөйтіп, 1996 жылы ересек ағзадан алынған денелік жасуша ядросы аналық жасушасына (яйцеклетка) енгізіліп, одан дамыған алғашқы клонды жануар – доли атты қой дүниеге əкелінді. Осы уақыттан бастап белгілі технологияны пайдаланып мыңдаған ірі қара малының, тышқандардың жəне басқа да хайуандардың клондары алынды. АҚШ-дағы Гарвард университетінің ғалымдары 2005 жылдың тамыз айында денелік жəне эмбриональдық жасушаларды қосу арқылы тұрақты жасуша желілерін алғандары туралы хабарлады. Бірақ, бұлардың алған жасуша желілерінде, денелік жəне эмбриональдық жасуша желілерінің екеуінің де ДНҚ-ы кездеседі. Бұған қарамастан ғалымдар алынған жаңа жасуша желілері ағзада кездесетін барлық ұлпаларды түзуге қатынасатынын анықтаған. Бұл жетістік нəтижесі, біршама уақыттардан кейін, оны адамдар жасушалары желісінде əртүрлі ауруларды емдеу үшін қолдануға болады деген сенімге жетелейді. Жоғарыда аталған технологияның клондаудан айырмашылығы неде деген сұраққа жауап беретін болсақ, ең негізгісі – аналық жасушаның ядросының 34 алмастырылуы мен модификацияланған жасушаның аналық жатырына ендірілуі себебінен, одан денелік жасуша алынған ағзаның толықтай көшірмесі дамып шығатынын айтуға болады. Терапиялық мақсатта эмбрионалдық діңгек жасушаларын пайдалану мүмкіндігі өте жоғары. Эмбриональдық діңгек жасушаларының желісін тікелей емделетін ауыру адамның денелік жасушаларын қолдану арқылы да алуға болады. Теория бойынша, осындай жолмен дайындалған эмбриональдық діңгек жасушаларын, науқас адамның ауру мүшесіне егу арқылы, оның қайта қалпына келуін қамтамасыз етуге болады. Болашақта эмбриональдық жасушаларын пайдалану мүмкіндігі кеңейіп, адам ағзасына қажетті мүшелерді толықтай өсіріп шығару бағытындағы жұмыстар өз жалғасын табады деген болжамдар жасалынуда. Осындай жолмен дайындалған мүшелердің пациенттің денелік жасушаларынан дамуы себепті, иммундық жауап реакциясының туындауына ешқандай мүмкіндік туылмайды. Алайда бүтіндей бір мүшені өсіріп шығару деңгейіне жету үшін, жасушаның мамандану үдерістері жөнінде түпкілікті зерттеулер жүргізіліп, 35 толықтай мəліметтер алынуы қажет. Сонымен бірге, егерде науқас адам бір аурудан тұқым қуалаушылық қабілетке ие болса, одан дайындалған эмбрионалдық жасушалардың да сол кеселді қайтадан ағзаға апару мүмкіндігі де сейілмейді. Денелік жасушалар ядросын тасымалдау технологиясын пайдаланудың өзіндік шектеулері мен кемшіліктері де бар. Мысалы, денелік жасушалардың ядросын тасымалдау технологиясын қолдану арқылы жасалынған клондардың, эмбрионалдық даму кезеңдерінің соңғы мерзімдерінде, түсік тасталу қауіпі немесе əртүрлі кемістердің туылу мүмкіндіктері де жоғары келеді. Сонымен бірге, мұндай технологияны адамдарға қолдану мүмкіндігінің туындауы себепті, қоғамдағы пікірлердің қалыптасуы мен оның моральдық-этикалық тұстары да ескерілуі қажет. жүктеу/скачать 0,82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|