Орындаған: Куанышева Гульшат, Жақып Наргиз, Кішікақын Бижаңыл Тексерген: Камиева Г. С тақырыбы: «Жұмыр құрттар типі. Жалпы сипаттама»
жүктеу/скачать 382,28 Kb. Pdf көрінісі
|
| 17. Нематодаларды ғылымда пайдалану
Миллиметрлік нематод Caenorhabditis elegans-бұл ғалымдарға табиғаттың нағыз сыйы: қарапайым, мөлдір және биологияның іргелі және соңғы және сәнді салаларында прогреске жетелейді. [16] Нематода Caenorhabditis elegans-бұл ұсақ және толығымен мөлдір құрт [Сурет -2]. Нематод дөңгелек құрттардың түріне жатады және құрылысы жағынан қарапайым. Оның мөлшері тек 1 миллиметр. C. elegans мүлдем зиянсыз: ол патогенді емес және жұқпалы емес, адамдарда паразиттік ауру тудырмайды. C. elegans нематодтары екі конфигурацияда ұсынылған: гермафродиттер мен еркектер. Олардың құрылысын жеңіл түрде қарастыратын болсақ - нематод тек ішек пен көбею органдарынан тұрады. 1897 жылы нематодты алғаш ашқан зерттеуші Эмиль Маупас .Ғалыс бұл ағзаны алғашқыда шабыққа ұқсатты, сондықтан оны Rhabditides elegans (грек rhabditis (шыбық тәрізді) және латынша elegans (талғампаз) деп атады. Кейінірек ол Caenorhabditis elegans деп аталып кетті. C. elegans модельдік ағза ретінде жақында белгілі болды: Аталмыш ағза молекулалық биолог Сидней Бреннердің ғылыми қызығушылығын оятты. 1960 жылдары Бреннер генетикалық кодтың молекулалық биологиясын зерттеуге үлкен үлес қосты, содан кейін Даму биологиясына, соның ішінде жүйке жүйесінің дамуына көшті. Ол үшін нематод аса қолайлы организм болды, өйткені бұл құртты көп мөлшерде өсіру оңай және онымен генетикалық манипуляциялар жасау да қиын емес. C. elegans 2-3 апта өмір сүреді. Кейінірек, 2002 жылы Бреннер Нобель сыйлығын Роберт Хорвиц пен Джон Салстонмен бірге нематодта жүргізілген «Апоптоздың дамуын генетикалық реттеу» тақырыбындағы зерттеуі үшін алды және өзінің Нобель дәрісін "ғылымға табиғаттан сыйлық" деп атады.[17] Адамның биологиясы мен ауруларына тікелей байланысты көптеген процестерді C. elegans-ты қолдана отырып зерттеуге болады: эмбриональды және постэмбриональды даму, жүйке жүйесінің қызметі, жасуша өлімі [18] РНҚ араласуы [19] нейродегенеративті аурулар [20], мінез-құлық, циркадиялық ырғақтар [21] және ұйқы [22]. Бірақ ең бастысы — нематодтың дамуы қатаң түрде анықталады, яғни C. elegans-тың барлық өкілдері бірдей өтеді-осының арқасында ғалымдар құрттың барлық соматикалық жасушаларын санап, олардың әрқайсысының тағдырын ұрықтанудан ересек жануардың сатысына дейін бақылай алды [23]. Ересек нематодта- гермафродит 959 жасушада (еркектерде — 1031 жасуша, бірақ еркектер өте сирек кездеседі — мыңға бір-екі еркек). Эмбриональды дамуды және апоптозды (бағдарламаланған жасуша өлімі) реттейтін негізгі гендер мен молекулалық каскадтар C. elegans-та ашылды [24]. Біз C. elegans-қа қарыз болатын тағы бір маңызды жаңалық-бұл РНҚ-ның кедергі механизмі [3], ол белгілі бір геннің өрнегін екі ішекті РНҚ фрагментімен "өшіруге" мүмкіндік береді, оның бір тізбегі генге қосымша болады. Мұнда тағы да нематодты өңдеудің қарапайымдылығы ғалымдардың қолында ойнады-оған қажетті РНҚ-ны синтездейтін бактерияларды тамақтандыру жеткілікті, ал қос ішекті РНҚ фрагменті C. elegans бүкіл денесіне таралып, барлық жасушалардағы генді жояды! Осы жаңалық үшін Эндрю Файер мен Крейг Мэлло 2006 жылы Нобель сыйлығына ие болды. Ал механизмнің өзі, он жылдан астам уақыт өткен соң, ең жаңа дәрілік препараттардың негізіне жатады [21], [22]. Бүгінгі таңда C. elegans модельдік организмнің рөлін атқаратын аймақтардың санын байқау қиын. Нематод ұйқы анықталған қарапайым организм деп аталды, тіпті ұйқыға ұқсас күйді тудыратын жалғыз нейрон табылды [23]: егер бұл нейрон оптогенетикамен белсендірілсе [24], нематод ұйықтап қалады. Мутациясы C. elegans-тың өмір сүру мерзімін екі есе ұзартатын ген анықталғаннан кейін [25] олар қартаю мен өмір сүру ұзақтығына байланысты процестерді түбегейлі зерттей бастады. Тағы бір топ нематодтар никотинге тәуелді бола алатындығын анықтады [26]: олар темекі шегушілер сияқты мінез-құлық реакцияларын көрсетеді, демек, никотинге тәуелділіктің генетикалық механизмдерін зерттеуге болады [27]. NASA C. elegans-ті бұлшықеттің бейімделуін және ғарыштағы жасушаларға радиацияның әсерін зерттеу үшін қолданды, сонымен қатар радиацияның әсер ету деңгейін және оның мутациясының жинақталу жылдамдығын бақылай алатын "биологиялық дозиметр" ретінде нематодтың арнайы штаммын қолдануды ұсынды. Сонымен қатар, өздігінен ұрықтанатын гермафродиттер C. elegans — генетиктер үшін аса ыңғайлы зерттеу объектісі. [8]. Біріншіден, бұл нематодтарды ұстауды және өсіруді жеңілдетеді, өйткені бір адам бүкіл популяцияны тудыруы мүмкін. Екіншіден, ол гетерозиготаны ығыстырады және популяцияны изогендік етеді, яғни генетикалық сипаттамалары бойынша өте ұқсас, бұл генетикалық талдауды жеңілдетеді. Үшіншіден, нематодтардағы өзін-өзі ұрықтандыру белгілердің бөлінуінің Мендель заңына бағынады және бұл белгілі бір рецессивті негізде гетерозиготалы ата- бабада ұрпақтардың төрттен бір бөлігі мутантты Аллель бойынша гомозиготалы болады, бұл аутосомды рецессивті аурулармен байланысты гендерді зерттеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, нематодтармен жұмыс істеудің алғашқы кезеңдерінде қажетті мутациялары бар адамдар негізінен фенотип бойынша анықталды, яғни зерттеушіні қызықтыратын мутацияны енгізгеннен кейін құрттың түрі немесе мінез-құлқы қалай өзгерді. Енді бұл үшін әртүрлі маркерлер қолданылады (негізінен флуоресцентті [9]), бұл қызығушылық белгілері бар адамдарды белгілеуге мүмкіндік береді. Флуоресценцияны анықтау оңай, өйткені C. elegans денесі толығымен мөлдір, сондықтан ғалымдар қазірдің өзінде арнайы "нематод сорттарын" қолданады (жасуша сорттарынан асып кеткен деп болжау керек [10]): флуоресценцияны автоматты түрде анықтайтын және нематодтарды әртүрлі түтіктерге сұрыптайтын құрылғылар бар. жүктеу/скачать 382,28 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|