Жумина Асем Галымовна Тулегенова Сымбат Ержанқызы «Жасушалық биотехнология» пәні бойынша
Өсімдіктер жасушаларының өсіріндісін қолдану
жүктеу/скачать 4,2 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- . ИММОБИЛДЕНГЕН ӨСІМДІК ЖАСУШАСЫНЫҢ ӨСІРІНДІСІ Жоспар
| 3. Өсімдіктер жасушаларының өсіріндісін қолдану
Өсімдіктерде екінші реттік метаболиттердің көптеген саны болады, олар өсімдіктің зат алмасу үдерісінде маңызды рөл атқарады. Олардың көбі медицинада, техникада, тағамдық және парфюмерлік өнеркәсіпте, ауылшаруашылықта қолданылады. Екінші реттік метаболизмінің заттарына алкалоидтар, терпеноидтар, гликозидтер, полифенолдар, полисахаридтер, эфирлі майлар, әдеттен тыс пептидтер мен арнайы ақуыздар, табиғи бояғыштар, стероидтер, инсектицидтер, балауыздар, дәрумендер. Қазіргі кезге өсімдіктердің 50-100 мың екінші реттік метаболитінің құрылымы анықталды. Әлемде күн сайын онға таяу жаңа екінші реттік метаболит табылады. Медицинада - иммуноглобулиндерді өндіретін темекі, жоңышқа мен сояның трангенді өсімдіктері жасалынып алынды. - В гепатиті, құтыру ауруының, холера вибрионының, аусыл және АИВ антигендері болатын трансгендік өсімдіктер-продуценттер "жеуге жарамды вакциналар" деп аталады. - Биологиялық белсенді заттарды (ББЗ) алу. Дәрілік өсімдіктердің табиғи қоры азаюда, ал ББЗ синтезі не жүзіге асырылмаған, не пайдасыз болып келеді. Сондықтан жасушалар өсіріндісі негізінде биомассаны алу технологиясы дәрілік құралдарлы алу үшін маңызды болып жатыр. Жасуша өсірінділерін қолданудың артықшылықтары: Бастапқы шикізат, әсіресе плантацияда өсіріле алынбайтын бағалы жойылып бара жатқан түрлердің тапшылығының мәселесі шешімін табады; Гербицидтер, пестицидтер мен ауыр металдар болмайтын фитомассаны алу мүмкіндігі; Мақсатты өсімдік синтезбейтін жаңа заттарды алу мүмкіндігі бар; Өсіру жағдайлар, қоректік орта құрамы және басқа амалдар арқылы мақсатты өнімдер биосинтезін басқару мүмкіндігі; Синтезі әлі жасалмаған немесе қымбат болатын кейбір ББЗ өндірісін индустриализациялау және арзандату мүмкіндігі. Сонымен қатар кейбір қиыншылықтары да бар. Кейбір жасушулар өсірінділері толығымен өсімдікке тән ББЗ синтездемейді немесе аздаған мөлшерін ғана синтездейді. Микроағзаларға қарағанда өсімдіктер жасушалары баяу өседі және соған байланысты инфекциялану қауіпі жоғары болып келеді. Одан басқа, өсімдік жасушаларының суспензиялық өсірінділерінің үлкен көлемдері бір біріне ұқсамайтын жалғыз жасушалардан және әртүрлі мөлшері болатын агрегаттардан тұрады. Бұл жағдай ББЗ өндірісін күрделіндіреді. Өсімдіктер өсірінділерінің екінші реттіук метаболиттері қоректік ортаға бөлінбейді, сондықтан оларды экстракциялау қиын болып келеді. Өнеркәсіптік көлемде жасушалар өсіріндісі арқылы өнімді шығару қымбат болып келеді, сондықтан тек аса бағалы ББЗ өндірісінде ғана расталады. Қазіргі кезде отыздан астам ББЗ өндіретін дәрілік өсімдіктердің жасушалар өсірінділері алынды. Жекеленген жасушалар өсіріндісінен алынған бірінші рессйлік биоөнім – «Биоженьшень» тұндырмасы - Р:Г: Бутенко жасап шығарды. Құрал жадраның жасушалар өсіріндісінен алынды және лосьон, крем, сергітетін сусындарды дайындау үшін қолданылады. Жасушалар өсіріндісінен бөлініп алынатын гинзенозидтер кешені (жадраның сапониндері) эпилепсияға қарсы құрал ретінде ұсынылады. Раувольфия жыланды in vitro өсірілетін жасушалары гипотензиялық және аритмия қарсы индолды алколоидтардың болашағы зор көзі болып табылады. Химиялық мутагендерді қолдану арқылы жасушалық селекция әдістері көмегімен аритмияға қарсы алколоид аймалинді жинақтайтын жоғары өнімді штамм жасалынып алынды. Осы штамм синтездейтін алколоидтардың 50%-ына аймалин келеді. Бөріқарақат пен кіші маралотының әртүрлі түрлерінен жекеленген жасушалар өсірінділері алынды. Соңғысының суспензиялық жасушалар өсіріндісі өсімдік антибиотигін және ісікке қарсы құрал берберинді өндіреді. Оның ұлпалары синтездейтін алколоидтардың 80% өсірінді сұйықтығына бөлінеді. Жапонияда берберинді коптис жапондық және кең әсер ету спектрімен антибиотик - нафтахинондық пигмент шиконинді Торғайшөп жасушалар өсіріндісінен алудың биотехнологиялық өндірісі дамыған. Шиконин негізінде Рессей ғалымдары антибиотиктерге төзімді микроағзаларға, көптеген патогенді бактериялар және саңырауқұлақтарға қатысты антимикробты белсендікке ие «Эритромин» мазін жасап шығарды. Таксол көптеген ассиметриялық орталықтары болатын жоғары орыны басылған дитерпеноид болып табылады. 1965 жылы оны Тынық мұхитының (Taxus brevifolia) тисінен бөліп алды. Адам жасушаларында таксол жасуша бөлінген кезде микротүтікшелер деполимеризациясын болдырмайды. Бұл саңырауқұлақтарда да дәл осындай әсер етеді. Сондықтан табиғатта таксол – фунгицид. 2000-шы жылдардың басында таксолды өндіру үшін өсімдік жасушасының ашу үдерісі химиялық синтездің орнын басты. Осы үдерісте Taxus белгілі бір жасуша топтарының каллустарын таксолды синтездеу үшін қарапайым ортада көбейтті. Таксол бекітілген ерекше тиімді қатерлі ісікке қарсы құрал болып табылады және Тынық мұхитының тисінен жасалына алатын мөлшерінен анағұрлым көп қажет. Одан басқа таксолды өндіру үшін осы баяу өсетін ағаштардың қолданылу деңгейі олардың жойылу қауіпін төндірген. Таксолды өндіретін эндофиттерді Taxus қандай да бір түрінде тауып алу мүмкіндігі зерттелген. 1993 жылы таксолды өндіретін саңырауқұлақ- эндофит Taxomyces andreanae T. brevifolia ағзасында табылды. Өсіріндіде осы эндофиттер бір литрге субмикрограмдық мөлшерде таксолды өндіреді. Микробтарда таксол өндірудің жоғары деңгейіне жету үшін көп жұмыс орындауға қалады. Қатерлі ісікке қарсы алколоидтарды өндіретін Барвинок қызғылт жасушалар өсіріндісімен жұмыстар жалғасуда. Винкристин затының нарықтағы бағасы 1 кг 30 мың доллар, ал Винбластинндоллар, ал Винбластиннің – 20 мыңға жуық. Германияда розмарин қышқылын жасушалар өсіріндісінің каллусынан алу әдісін жасап шығарды. Розмарин қышқылы – қатерлі ісікке қарсы зат және кең әсер ету спектрімен табиғи антибиотик. Темекі жасушалар өсіріндісінен убихинон 10 алынды. Убихинон негУбихинон негзінде инсультті емдеу үшін құрал жасалынып алынады. Ғылымда: - жасушалар өсіріндісін фитогормондар жасушалар мен ұлпалардың әртүрлі типтерінде физиологиялық үдерістерді қалай реттейтінінді зерттеу үшін модель ретінде қолдану - жасушалар өсіріндісі екінші реттік метаболизмнің реттелу механизмін молекулалық-генетикалық және биохимиялық деңгейде зерттеу үшін жақсы модель бола алады. Биосинтез жолдарын анықтау, екінші реттік метаболиттер синтезінің кезекті кезеңдеріне жауапты ферменттерді бөліп алу және зерттеу. Ауылшаруашылықта: - гендік инженерлік жұмыстарда жасушалар өсіріндісін қолдануы пайдалы қасиеттермен (бунақденелі-зиянкестерге, инфекцияларға, төмен температураларға төзімділік) көптеген генетикалық трансформацияланған ағзаларды алуға мүмкіндік береді. - Жасушалар өсіріндісі – түрлер генофондың және тиімді штамм-продуценттердің қайталанбас генотиптерін сақтау әдісі. - вируссыз өсімдік материалын алу. - соматикалық эмбриоидогенезді зерттеудің тікелей зардабы – жасанды тұқымдарды алу. Сәбіз бен апельсиннің соматикалық эмбриоидтарын альгинатты сірнеге капсулдаған кезде олар жеткілікті ұзақ уақыт тіршілігін сақтайды (80%ына дейін) және жарамды толық дамыған өсімдіктерге дами алады. Химиялық өнеркәсіпте: - бояғыштарды алу - өсімдіктер шикізат ретінде қолданылады Әдебиеттер: 1. Вечканов Е.М., Сорокина И.А. Основы клеточной инженерии: уч. пос. Ростов-на-Дону, 2012. – 136 с. 2. Тұрашева С.Қ. Клеткалық биотехнология: Оқулық. Алматы: ЖШС РПБК «Дәуір», 2011 – 260 б. 3. Р.Адамс. Методы культуры клеток для биохимиков. Москва, Мир, 1983. 4. 4. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдік биотехнологиясы: оқулық. Алматы: ЖШС «Дәуір», 2009 – 336 б. 4. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдік биотехнологиясы: оқулық. Алматы: ЖШС «Дәуір», 2009 – 336 б. ДӘРІС 12. ИММОБИЛДЕНГЕН ӨСІМДІК ЖАСУШАСЫНЫҢ ӨСІРІНДІСІ Жоспар: 1. Жасушаларды иммобилдеу әдістері 2. Иммобилденген өсімдік жасушаларының артықшылығы 3. Иммобилденген жасушалардың түрлі жүйелері 4. Жасушаларды дақылдаудың жалпы ұсынымдары жүктеу/скачать 4,2 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|