Биотехнология

жағдайда  іске  аспайтын  филогенездік  алыс  түрлерін  будан- 
дастыруға  мүмкіндік  береді,  яғни  сомалық  гибридизация  -  
бүл 
іп   у і і г о
 
жағдайында белгілі тін аралық кедергілерді жеңіп, 
гибридтік  өсімдіктерді  алуға  мүмкіндік  беретін  технология.
Мәдени  және  сәндік  өсімдіктердің  жаңа  сүрыптары  мен 
линияларын  жасаудың  негізіне  бастапқы  материалдың  гене- 
тикалық  әртүрлілігі  жатады.
Жасушалардың, өсімдік-регенеранттардың сомаклоналдық 
өзгергіштігі  мынаған  байланысты:
• 
Іп  чііго
  жағдайында  өсіру  фено-  және  генотиптік  өзге- 
рістердің  пайда  болуына  мүмкіндік  береді;
•  Мутагендерді  қолдану  (химиялық  қосылыстар,  гамма 
сәулелену,  рентген,  УФ  -   сәулелері,  т.б.).
Жалпы  алғанда  сомаклондар  немесе  өсімдік  регенерант- 
тардың  сомаклональдық  варианттары  өсімдіктердің  жаңа 
сүрыптарын  селекциялауда  бастапқы  материал  есебінде 
маңызды.
3.  М ал  ш аруаш ылығындағы  селекция
Будандастыру мен  сурыптау
Ірі  қара  малдың  еттік  түқымдарын,  жоғары  сүтті  сиыр- 
ларды,  жібек  жүнді  қойларды,  жүмыртқаны  көп  беретін 
тауықтарды,  араб  түлпарларын  және  т.б.  шығару  талапқа 
сай сапалы ең жақсы жануарларды будандастыру мен сүрып- 
тау  бойынша  үзақ  және  тынбай  еңбек  етуді  қажет  етеді. 
Осындай  жолмен  ауыл  шаруашылық  малдарының  асыл 
түқымды  линиясы  қалыптасады.  Малдардың  асыл  түқымды 
линияларын алуға уақыттың көп кететіндігі мен материалдық 
шығындардың  елеулілігіне  қарамастан  будандастыру  мен 
сүрыптау,  соған  байланысты  технологиялар  мал  шаруашы- 
лығында  селекция  негізі  бола  береді.
Гормоналдық реттеу  (регуляция)
Мал  шаруашылығында  өткен  ғасырдың  ортасынан  гипо- 
физдің,  гипоталамустың  гормондарын,  жыныстық  гормон- 
дарды  жыныстық  циклді  белсенді  реттеу,  жыныстық  күйлеу
111

мен  овуляцияны  синхронизациялау,  қолмен  ұрықтандыру 
мезгілін  қысқарту  үшін  өте  қарқынды  қолдана  бастады.
Гормондық  препараттар  әсерімен  дайындалған  жануар- 
ларда қолдан үрықтандыру, үрықтанудың өте жоғары болуына, 
төлдер  санының  артуына  әкеліп  соғады,  маидың  өнімділігін 
жоғарылатады.  Аталмыш  технология  мал  шаруашылығында 
әжептеуір  кең  және  тиімді  пайдаланылады.
Эмбриондардың  трансплантациясы
Асыл  түқымды  аталық  жануарлардың  ұрықтық  тұқымын 
криоконсервациясы  мен  үрғашы  жануарларды  қолдан  үрық- 
тандыру  бір  аталық  жануардан  бірнеше  мың  тұқым  алуға 
мүмкіндік  береді.  Бірақ,  мүндайда  асыл  түқымды  аналық 
малдардың  өнімділігі  төмен  болып  қалады.  Үрықтанудан 
төлденгенше  көп  мезгіл  керек  етеді,  түқымдану  саны  төмен, 
әсіресе бүл ірі қара малда байқалады.  Бірақ, егер қолдан ұрық- 
тандырғаннан кейін асыл тұқымды аналық малдан үрық даму 
сатысының өте ерте кезеңінде эмбрионды шығарып алса, одан 
кейін оның тіршілік қабілеті мен физиологиялық өлшемдерін 
тексеріп, әрі қарай жетілдіруі мен төлді алу үшін онша маңыз- 
ды  емес  аналық  малға  инплантацияласа,  онда  осындай  жол- 
мен  асыл  тұқымды  бұзаулар,  қозылар,  құлындар,  торайлар 
жөне  т.б.  алуға  болады.
Жануар организмінен тыс жумыртқаларды үрықтандыру
Қазіргі  уақытта  бұл  технология  тек  ірі  ғылыми  зертхана- 
ларда  қолданылады,  өйткені  аналық  -   донордан  тіршілікке 
қабілетті  жұмыртқаларды  бөліп  алу,  пробиркаларда жүмырт- 
қаларды  спермамен  үрықтандыру, 
іп  уііго
  және  даму  саты- 
сының  алғашқы  кезеңінде  эмбрионды  аналық -  реципиентке 
кейіннен  имплантациялау  күрделі  болады.
Эмбриондарды  трансплантациялау  және 
іп 
у і і г о
 
жұмырт- 
қаларды  ұрықтандыру  технологиясын  ауыл  шаруашылық 
малдарының  жоғары  асьіл  тұқымды  линиясын  көбейту  үшін 
жиі  қолданады.
112

Эмбриондарды  шығарып  алу,  қолдан  және  имплантация 
әдістерінің  жетілуі  арқасында  бұл  технологиялардын  нәти- 
жесі  табысты.
Жануарларды  клондау
1977  ж.  бір  қойдың  желін  жасушасының  ядросын  басқа 
қойдың  энуклеинделген  (ядросы  алынған)  жұмыртқасына 
кіргізу  арқылы  Долли  атты  қой  клондалды  (18-сурет).  Әдіс 
соматикалық  жасушалар  ядроларының  тотипотенттігі  мен 
олардың  геномында  бүкіл  организм  жөніндегі  толық  акпа- 
раттың  болуына  негізделген.
Сондай  жолмен  жануарды  клондауға  энуклеинделген 
жүмыртқаға эмбрионалдық жасушалардың ядроларын  кіргізу 
арқылы  жүргізуге  болады.
Біржұмьфтқалы егіздерді дамудың ерте сатысындағы эмб- 
рионды  екі  бөлікке  айырудың  микрохирургиялық  техноло- 
гиясын  қолдану  жолымен  алады.
113

Микропипетка
Ядро
Сүт безінің эпителиясы
Үрық жасушасы
Жасушаныбөлу 
культурада өсіру
Ядроны
С0 фазасының 
демеуі
Культивацня жасау
Клондалған қой
18-сурет. Ядроны ауыстыру әдісімен қойды клондау
(Б. Глик, 2002 ж.)
Қондыру
Бөтен
114

VII.  РЕКОМБИНАНТТЫҚ  ДНҚ
ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Рекомбинанттық  ДНҚ технологиясын  генетикалық  инже- 
нерияның  жетістіктерінің  нәтижесімен  сипаттауға  болады, 
оны 
і п  
у і і г о
 
ДНҚ-ның әртүрлі молекулаларын, бөтен гендерді 
біріктіруден кейін рециииент организмінде репликациясының 
технологиясы  деп  қарастырады.  Бүл  жағынан  рекомбинант- 
тық  ДНҚ  технологиясы  жасушалық  селекциядан  айырмасы 
бар,  өйткені  мүнда 
і п  
у і у о
,
 
тірі  жасушада  мутациялар  мен 
рекомбинациялар  негіз  болады.  Екінші  үстанымды  айырмахпы- 
лық:  рекомбинантгық  ДНҚ технологиясы  -   бүл  өте  әртүрлі 
генетикалық материалды (мысалға, прокариоттық және эука- 
риоттық  организмдер  гендерін  біріктіру)  қосу  мен  клопдау 
технологиясы.  Кәдімгі  селекцияда  мүны  іске  асыру  мүмкін 
емес.  Рекомбинанттық  ДНҚ  технологиясы  түр  аралық,  тін- 
дер аралық кедергілерді жеңуге мүмкіндік туғызды. Бүл моле- 
кулярлық  биология,  нуклеин  қышқылдарының  химиясы, 
генетикапық энзимология  жетістіктері арқасында болып түр.
9
Дәстүрлі  селекция  әуелі  жаңа  штамдар-продуценттер,  өсім- 
діктер сүрыптарының жаңа линияларын,  жануарлардьщ жаңа 
түқымдарын  алуда  белгілі  нәтижелерге  қол  жеткізеді,  одан 
кейін  алынған  фенотиптік  нәтижелер  бойынша керекті  генді 
(гендерді) анықтау үшін зерттеулер жүргізіледі. Әуелі реком- 
бинанттық  ДНҚ  технологиясы  нақты  генетикалық  өзгеріс- 
терді  жобалайды,  одан  кейін  қажетті  өнімге,  фенотиптік
нәтижеге  қол  жеткізеді.
Рекомбинанттық  ДНҚ технологиясын  кейбір  зерттеуші-
лер гендік  микрохирургия, яғни рестриктаза мен лигаза фер- 
менттері  көмегімен  жүзеге  асатын  химиялық  хирургия  деп 
атайды.  Сонымен  бірге  рекомбинанттық ДНҚ технологиясы -  
бүл  дәстүрлік  селекция  жалғасы,  бүл  мутанттық  организм- 
дерді  алуда  мутациялар  мен  рекомбинацияларды  іс  жүзінде 
қолдану  нәтижелерінің  талдауы.  Өздігінен  және  қоздырыл-
ған  мутациялар,  рекомбинациялардың  әртүрлі  әдістері 
(коньюгация,  трансформация), 
іп   у ііг о  
ДНҚ рекомбинанттық
115

молекуласын  жасау  — бұның  бәрі  жасушалық  және  молеку- 
лярлық  генетиканың  эволюциялық  жетістіктері.
Рекомбинанттық  ДНҚ  технологиясы  дәстүрлік  селекция 
жетістіктерінен  бас  тартқан  жоқ,  керісінше  соларға  негіз-
делген.
Түрленген  организмдерді  алу  технологиясын  айтпастан 
бүрын,  жасушада  генетикалық  ақпаратты  сақтау  мен  беру 
механизмдеріне  тоқтаған  дүрыс,  оған  қоса  прокариоттық 
және  эукариоттық  организмдер  айырмашылыгын  көрсету 
қажет.
Бактериялық  жасуша  геномы  жалғыз  хромосомада  (95- 
98%)  және  плазмидаларда  (2-5%)  орналасқан.  Тіршілікте 
маңызды генетикалық ақпараттың басым бөлігі хромосомада, 
ДНҚ-ның  қатты  ширатылған  молекуласы  түрінде  берілген. 
ДНҚ екі тізбектен түрады,  оның әрқайсысы нуклеотидтердің 
белгілі  реттесуін  қамтиды  (аденин,  гуанин,  цитозин  және 
тимин).  Бүл  негіздер  комплементарлы:  бір  тізбектегі  аденин 
басқа тізбектегі тиминмен жүптасады, сондай жолмен гуанин 
цитозинмен  өзара  байланысады.  Негіздердің  миллиондаган 
жүптары  қүрылымдық  гендерді  қалыптастырады  (шамамен 
бір  қүрылымдық  генде  негіздердің  мындаған  жүбы  болады) 
кейінгілер  ақуыз  синтезін  кодтайды.  Қүрылымдық  гендерге 
тура  жақындасқан  негіздердің  реттері  жасушада  бүл  гендер- 
дің экспрессиясын бақылауды жүзеге асырады: транскрипция 
(м-РНҚ  синтезі)  және  трансляцияны  -   рибосомаларда  мат- 
рица  есебінде  м-РНҚ  пайдаланып  ақуызды  түзейді.
Транскрипцияның  реттелуі  промотор  және  терминатор 
арқылы  іске  асады.  Промотор  -   бүл  ДНҚ-ның  РНҚ-полиме- 
раза  ферментімен  өте  жоғары  икемдесуінің  қысқаша  бөлігі. 
Ол ферменттің ДНҚ-матрицасы бойымен қозғалуына мүмкін- 
дік  береді,  яғни  қүрылымдық геннің алдыңғы  жағьшда орна- 
ласқан  нүктеде ДНҚ-ның кодтайтын тізбегінің транскрипция 
үдерісін  инициациялайды.  ДНҚ-ның  басқа  бөлігі  -  термина- 
тор  қүрылымы  геннің  ақырғы  үшында  орналасқан  және 
транскрипция  аяқталуының  дыбыстық  қызметін  атқарады. 
Промотор мен қүрылымдық ген  арасында ДНҚ-ның тағы бір

бөлігі  бар  — ол  оператор.  Оператор  жасуша  метаболитінің 
артық құнарлары  болғанда арнайы  ақуызбен — репрессормен 
байланысуы  мүмкін  және  транскрипция  үдерісіне  бөгет 
жасайды.
Рибосомада  ақуыздар  трансляциясын  бақылауды  матри- 
цалық  РНҚ түзілуі  үдерісінде,  басқа транскриптелген реттер 
іске асырады. м-РНҚ-ның арнайы бөлігіне рибосомалар қосы- 
латындықтан, трансляция  бастапқы дыбыстан -  қүрылымдық 
геннің  бірінші  кодонынан  басталады;  геннің  аяқ  ұшындағы 
"тоқтау"  дыбысы  толық  синтезделген  ақуыз  молекуласының 
босануына  мүмкіндік  береді.
Кодтайтын  өңір  ішіндегі  өзгерістер,  мысалға  ферменттің 
аминқышқылдық  ретін  өзгертуі  мүмкін  де,  оның  белсенді- 
лігіне  әсер  етеді.  Промоторда  реттеудің  аздаған  озгерістері, 
онымен  РНҚ-полимеразаның  байланысу  мүмкіндіктерін 
жоғарылатуы  мүмкін,  соның  салдарынан транскрипция  жыл- 
дамдығын  арттырады.  Оператор  мен  реттеуші  гендегі  мута- 
циялар  репрессордың  қосылуына  бөгет  жасауы  кәдік,  бүл 
транскрипцияға  тыйым  салуды  тоқтатып,  оның  нәтижелігін 
елеулі  күшейтеді.  Басқа  организмге  енгізілген  гендердің 
экспрессиясы болуы мүмкін, егер промотор мен рибосомамен 
байланысатын  боліктің  қүрылымы  жағынан  таяу  болса.
Генетикалық  код  және  транскрипция  мен  трансляция 
үдерістерінің  негізгі  биохимиялық  реакциялары  прокариот- 
тық және эукариоттық жасушаларда бірдей.  Бірақ,  эукариот- 
тық  қүрылымдық  гендерінде  кодтайтын  бөліктер  (экзондар) 
арасында  кодталмайтын  қосымша  реттіктер  орналасқан  —
 
интрондар.  Интрондар  кодтайтын  реттіктермен  -  экзондар- 
мен  бірге  транскрипцияланады,  бірақ  экспрессияланбайды. 
Интрондарды кесіп алу үдерісі мен экзондарды тұтас тізбекке 
бірігуін сплайсинг деп атайды; сплайсинг нәтижесінде жетіл- 
ген  матрицалық РНҚ (м-РНҚ) түзіледі, содан ақуыз трансля- 
цияланады.  Интрондардың  болуы  прокариоттық  жасуша- 
ларда  рекомбинанттық  ДНҚ-ның  экспрессиясын  қиында- 
тады.  Бактерияларда  сплайсингті  жүзеге  асыратын  фермент- 
тер  болмагандықтан,  интрондары  бар  табиғи  эукариоттық
1 7

ген  прокариоттық жүйеде  экспрессия  болуы  үшін,  алдын  ала 
кодталмайтын  реттіктен  арылуы  қажет  болады.  м-РНҚ-да 
кері  транскриптаза  ферменті  көмегімен  ДНҚ-ның  компле- 
ментарлық  тізбегі  репликацияланады  (кДНҚ),  одан  кейін 
ДНҚ-полимераза ферменті көмегімен ДНҚ-ның екінші тізбегі 
түзіледі.  Сонымен  бөтен  ген  жасуша-реципиентте  экспрес-
сияланады.
Прокариоттық  жасуша,  вирустардың  геномын  өсімдіктер 
мен  жануарлар  геномымен  салыстырғанда  қарапайым.  Сон- 
дықтан  вирустар  немесе  бактериялардың  гендерін  генетика- 
лық  инженерияда  қолданғанда,  белгілі  генді  осы  микро- 
организмдерден бөліп алу күрделі емес, бірақ адам организмі 
жасушасындағы  гендерден  қажетті  генді  тауып,  бөліп  алуда 
қиындықтар  туындайды.  Сол  себепті  керекті  геннен  транс- 
крипцияланған  м-РНҚ-ны  эукариоттық  жасушада  анықтау 
жеңілірек.  Жануарлар  жасушаларында  ДНҚ  тізбегінде  РНҚ 
транскрипциясы  жасушалық  ядрода  жүзеге  асады;  матрица- 
лық  РНҚ  ядродан  цитоплазмага  генетикалық  ақпаратты 
әкеледі,  онда рибосомаларда ақуыздар трансляциясы жүреді. 
Қалыптасқан  ядросы  жоқ  прокариоттық  жасушада  транск- 
рипция  мен  трансляция  үдерістері  қатар  жүреді,  ал  м-РНҚ
әуелден  рибосомамен  байланысқан.
Транскрипция  мен  трансляцияның  жогарыда  айтылған 
кейбір ерекшеліктері, генетикальщ ақпаратгың іске асу меха- 
низмдері  рекомбинанттық  ДНҚ  технологиялары  негізіне
жатады.
Рекомбинантт ыц ДНҚ технологиясы мынадай:
 әуелі жасуша- 
донордан нативті ДНҚ-ны бөліп алу керек (клондайтьш ДНҚ, 
кіріктіретін ДНҚ, ДНҚ-нысана, бөтен ДНҚ), одан кейін рест- 
риктаза  ферменттері  көмегімен  белгілі  сайттарда  оны  қию 
қажет,  бөлінген  генді  (гендерді)  лигаза  ферменттері 
іп  тіго 
ДНҚ-ньщ рекомбинанпъщ молекуласын алады (21, 22-суреттер).
Осындай  жолмен  қүрастырьшған  рекомбинанттық  ДНҚ- 
ны  жасуша-реципиентке  енгізеді,  онда  ол  экспрессияланып, 
тиісті ақуыздардың синтезін кодтайды. Ақуыз өнімі бойынша 
немесе қажетті  ген  (гендер)  жасушада аиықтау арқылы клон- 
дау  нәтижесін  анықтайды.
118

Мицеллалар
Жасуша қабырғасының 
ферментативті бұзылуы
о
о
О
Протопластьілар
Қайта өзгертілген жасушалар 
Өзгертілмеген жасушалар
ДНҚ мен ПЭГ-ті 
қосу
#
Жеке 
жасушалар
Қайта жангару үшін 
ортаға себу
Петрн
тостағаншась.
Іріктеу ортасына 
қайта себу
Жеке жасушадан өсіп 
шыққан колония
21-сурет. 
Зігеріотусез
 рекомбинантгық штамдарының 
трансформациясы мен сұрыптау үлгісі. Трансформацияланған 
жасушалар қара, трансформацияланбағандар ақ түспен белгіленген.
ПЭГ1 полиэтил енгликоль.
11*9

Донорлык ДНҚ
Қажетті
кезектілік
Ақуыз
ВекторлықДНҚ
Кесілген ДНҚ бөлігінің 
векторға орналасуы
Рекомбинанттык
дақ
Реко мбинаттык ДНҚ қожайын 
жасу шасына енгізу
Клондалған геном 
жасушалары
Қожайын. талдау 
жасушасы
Кодталған клонды геномның 
ақуыз  синтезі
22-сурет. Рекомбинанттық ДНҚ-ны клондау.
Донорлық ДНҚ-ны рестрикциялайтын эндонуклеазамен қиып, 
клондайтын векторға кірістіреді. Алынған конструкцияны жасуша- 
қожайындардың популяциясына енгізеді, рекомбинантгық ДНҚ-сы 
бар жасушалардьі анықтап, оларды қоректік ортада күтімдейді.
Қажет болғанда жасуша-қожайындарға клонданған геннің 
экспрессиясын қоздыруға (индукциялауға) және олардың кодталған
ақуыздарын алуға болады (Б. Глик, 2002 ж.).
120

Бірінші кезең
 -  басқа организмге кіргізу үшін керекті генді 
(гендерді)  бөліп  алу.
а) 
ДНҚ-донордан оны рестрикциялау арқылы.  Рестрикция 
немесе  нуклеотидтерді  белгілі  реттіктері  бар  бөліктерде 
ДНҚ-ны  ыдырату  -   бүл  рестрикциялайтын  эндонуклеазалар 
арқылы  жүзеге  асады.  Мүндайда  ДНҚ-ның  қос  спиральді 
тізбегі комплементарлық арнадан ауытқып қиылатын болган- 
дықган, "сатыша" түзіледі -  ДНҚ-ның бір тізбегі бірнеше нукле- 
отидтерге  бөлектенеді.  Бір тізбекті  (жабысқақ)  үштар түзіледі. 
Егер  ДНҚ  бөлігінің  2  жабысқақ  бөлігі  кездессе,  оның  үстіне 
олар  тек  бір рестриктаза әсерінен  пайда  болса,  үштағы ретгік- 
тер  комплементарлығы  есебінен  өзара  қатынасқа  оңай  түседі:
А - А -   Т - С -   А -   С
С - С - А -   Т -   С  -   С
+
Т - Т -   А  - С -   Т -   С -   С - С
Т - А - С - С
А - А   - Т   - С -   А -   С
С -   С -   А  - Т   - С   - С
лигаза
Т - Т   - А  - С - Т   - С - С - С
Т - А - С   - С
А   - А   - Т   - С   - А   - С   - С   - О   - А  - Т   - С   - С
Т - Т - А - С - Т - О - С - С - Т - А - О - С
Жабыскак үпггарлы нуклеотидтік реттік:  1) сол рестрикта- 
замен  алдын  ала  өңделген  векторға  қосылуы  және  2)  комп- 
лементарлық  үштардың  өзара  тігілуі  арқасында  сызықтық 
молекуладан  сақиналыға  айналуы  мүмкін.  Бүл  емшара 
бірнеше  ондаған  гендері  бар  вирустар  немесе  бірнеше  мың 
гендері  бар  бактерияларға  қатысты  күрделі  емес.  Ал  мил- 
лиондаған  гендері  бар  жануар  жасушасынын  геномынан
қажетті  генді  бөлуге  болады:
б)  ДНҚ-ның  қысқа  бір  тізбекті  бөліктерін  (олигонуклео-
тидтер)  химиялык  синтездеу,  нуклеотидтер  арасында  эфир- 
лік  байланыстарды  біртіндеп  түзеу  жолымен  жөне  ДНҚ-
121

лигаза  қатысуымен  олигонуклеотидтерді  өзара  тігу  арқылы
қос  тізбекті  полинуклеотидтерді  түзу;
в) ең жиі қолданатын әдіс -  жасуша-донордың ДНҚ бөлігі
емес,  одан  транскрипцияланған  м-РНҚ-ны  бөлу.  м-РНҚ 
негізінде  керітранскриптаза  бөлігі  (ревертаза)  көмегімен 
комплементарлық  ДНҚ  тізбегі  синтезделеді  (кДНҚ),  одан 
кейін  кДНҚ-ға  ДНҚ-полимераза  қатысуымен  екінші  тізбек 
қүрастырылады.  Осындай  жолмен  басқа  организмге  тасы-
малдауға  керекті  генді  алады.
Екінгиі кезең.
  Жасуша-донордан  бөлінген ген  нақты  қүры- 
лымдық  ақуыз  жөнінде  ақпаратқа  ие,  бірақ  жасуша-реци- 
пиентке  бүл  ақпаратты  өз  бетімен  іске  асыра  алмайды.  Бүл 
үшін  қажетті  генді  жасуша-реципиентке  тасымалдауға  қабі- 
летті  және  оның  репликациясын  жаңа  организмде  қамта- 
масыз  ете  алатын  ДНҚ-ның  қосымша  молекулалары  керек. 
Генетикалық  ақпаратты  тасымалдаушылар  есебінде  плазми- 
далар,  бактериофагтар  және  де  жануарлар  вирустары  (век- 
торлар)  пайдаланылады.  Трансгендік  өсімдіктерді  алу  үшін 
ең  типтік  вектор  — Ті  плазмида,  оиы  топырақ  бактериясы 
А§гоЬасІегіит  (ите/асіепз  —
  тен  бөледі.
Векторды  алдын  ала  бөлінген  генмен  қосуды 
іп 
\
і і г о
 
пробиркада  жүзеге  асырады,  вектордың  сақиналы  молекула- 
сынан  жабысқақ  үштарды  түзген  рестриктазамен  қияды, 
оған  лигаза  көмегімен  тасымалданған  геннің  "жабысқақ" 
үштарын  қосады.  Алынған  конструкция  рекомбинанттық 
ДНҚ болады, оны әрі қарай жасуша-реципиентке енгізу керек.
Ген-нысананы  тасымалдауға  қабілетінен  басқа,  вектор- 
ларда  генетикалық  маркерлер  болуы  керек  (көбінесе  бүл 
селективтік  қоректік  ортаға  себу  нәтижесі  бойынша  анық- 
талатын  нақты  антибиотикке  төзімділік),  оған  қоса  оларда 
рестрикция  сайттары  жеткілікті  болуы тиіс  (арнайы  рестрик- 
тазалармен  қиылатын  ДНҚ-ның  сақиналы  молекуласында 
болуға  тиіс  бөліктер).  Бірақ,  плазмидалардың  бәрі  бірдей 
векторлық  қасиеттерге  ие  емес,  сондықтан  оларда  берілген 
қасиеттер  бойынша  алдын  ала  қүрастырады.  Сонымен  бірге 
вектор  есебінде  плазмидаларды  басым  қолдану  себебіне
122

олардың  конъюгативтігі  жатады  (жасуша-реципиентке  кіру 
қабілеті).  Олар  бактериялық  жасушалардың  табиғи  құры- 
лымдық  құрамы  болып  саналады,  олардың  құрамында  реп- 
ликация  бастаушы 
(огі)
  болуы  арқасында  автономдық  реп- 
ликацияға  қабілетгі  ДНҚ-ның  сақиналы  молекуласы  түрінде 
бактериялық  жасушаның  цитоплазмасында  орналасқан  және 
бактерияның  зат  алмасуына  қатысып,  фенотиптік  қасиеттер- 
дің  біразын  анықтауға  қатысады.
Үшінші  кезең.
  Құрастырылған  рекомбинанттық  ДНҚ 
жасуша-реципиентке  енгізіледі,  тұрақты  қолданыста болады, 
яғни  репликацияланып,  кейінгі  ұрпақтарға  беріледі.  Транс- 
формация  табыстьшығы  жасуша-реципиенттің  компетентті- 
лігіне,  вектордың  экспрессиялық  белсенділігіне,  донор  мен 
реципиенттің  генетикалық  материалдарының  жақындығына
байланысты.
Жасушада  рекомбинанттық  ДНҚ-ның  табысты  трансфор- 
мациялануы  үшін,  протопластылар  қолданылады,  жасуша- 
реципиентке жылумен әсер етіледі, СаС12 ерітіндісін жасуша- 
лық  мембрананың  өткізгіштігін  күшейту  үшін  қосады. 
Тәжірибелерде  байқалғандай  1000  жасушадан  1-2  жасуша 
трансформацияланады.  Әрі  қарай  енгізілген рекомбинанттық 
ДНҚ-ны,  бөгде  ДНК-ны  ыдыратуы,  тоқыраулатуы  мүмкін 
жасуша-қожайынның  рестриктазалар  әсерінен  қорғау  маңыз- 
ды.  Рекомбинанттық  ДНҚ-ны  жасушаға  енгізгеннен  кейін 
оның  экспрессиясы  басталады  (транскрипция  мен  трансля- 
ция). Микробтық жасушаға енгізілген бөтен геннің транскрип-
циясы  жасуша-қожайынның  РНҚ-полимеразасын  танитын,
сол  геннің  алдыңғы  жағында  күшті  промотор  болғанда  ғана 
мүмкін.  РНҚ-полимераза  РНҚ транскрипциясын  катализдей- 
ді, ол бөтен ақуыздың синтезін рибосомаға трансляциялайды. 
Синтезделген  ақуыз,  жасуша  протеазалары  әсерінен  тоқы- 
рауға  үшырамауы  тиіс,  ол  үшін  клонданған  жасушаларда 
ферменттердің  баяулауы  болу  керек.  Түрленген  микроорга- 
низмнің клонының түрақтылығын қолдауға белгілі мәселелер, 
әдістемелік  қиындықтар  бар,  олар  кейбір  клондардың  попу- 
ляциясының үрпақтары  ауысқанда, рекомбинанттық гені  бар
123

жүктеу/скачать 11,01 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: