Б.Ә. Жұмабаева биотехнология негіздері: жануарлар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе 

Биотехнология ғылыми-техникалық прогрестің маңызды бағыттарының 

бірі болып табылады. Биологиялық және техникалық ғылымдар саласындағы 

генетикалық  және  жасушалық  инженериядағы  осы  заманғы  жетістіктерінің 

негізінде  адамдардың  өмір  сүру  деңгейін  көтеру  үшін  жасалынған  тірі 

жүйелердің  (ең  алдымен  микроорганизмдер)  әлеуетті  мүмкіндіктерін 

пайдалануға болады. Биотехнологиялық өнімнің көмегімен қазіргі кезде және 

болашақта  стратегиялық  тұрғыда  өндірістік-технологиялық,  экологиялық 

және әлеуметтік-экономикалық  мәселелерді шешу көзделіп отыр. 

Соңғы  он  жылдықта  биологияда  болған  өзгерістер  биотехнологияның 

дамуының  қағидалы  жаңа  бағыттарын  ашты,  өндірісте  биологиялық 

үдерістерді  қолдану  шектерін  кеңейтті  және  «осы  заманғы  биотехнология» 

деген жалпы атауымен біріктірілген жаңа бағыттардың пайда болуына әкеліп 

соқты.  Биотехнология  жаңалықтарының  күннен-күнге  қанат  жаюына 

молекулалық  биология  және  генетика  салаларының  жетістіктері  де  жатады. 

Қазіргі  кезде  осы  салалардағы  зерттеулердің  нәтижесінде  адамзат  ауыл 

шаруашылығында  және  медицинада  көптеген  жетістіктерге  жетті.  Генетика 

селекцияның теориялық негізі ретінде танылады.  

ХХ  ғасырдағы  генетика  және  молекулалық  биологиядағы  ашылған 

ғылыми  жаңалықтары  өсімдіктер  селекциясында  және  жануарлардың  жаңа 

тұқымын  шығаруда  жаңа  будандастыру  түрлері  мен  тәсілдерін  қолдануға 

әкелді.  

Организмнің  тұқым  қуалайтын  өзгерістері  мен  жаңа  формаларын  алу 

мақсатымен физикалық және химиялық мутагенез әдісі қолданылды. Мұндай 

жасанды  мутагенез  саласында  микроорганизмдерге  қатысты  жұмыстар 

табысты да болды. 

Селекция  салаларында  биотехнологияның  дамуы  XX  ғасырдың  60-

жылдары  көбінесе,  көбейту  технологияларынан  (микроклондау,  клондау, 

жасанды ұрықтандыру, ұрықтарды in vitro жағдайында өсіру және т.б.) тұрса, 

70-жылдардан  бастап,  сомалық  жасушаларды  будандастыру,  экстро -

корпоральды  ұрықтандыру,  гермаплазма  мен  жыныс  жасушаларын төменгі 

температурада  сақтау,  рекомбинанты  ДНҚ  құрастыру  тәсілдерімен 

ұштастырылды. Сонымен, молекулалық биотехнология 1970 жылдары жаңа 

ғылыми  сала  ретінде  рекомбинанты  ДНҚ  және  кәделі  микробиологиялық 

өндірістің тоғысында пайда болды.  

Рекомбинантты  ДНҚ  технологиясы  инсулин,  қан  ұю  факторы,  өсу 

гормоны,  интерферон  гендерін  көбейтуге  әкелді.  Көптеген  гендер  бөлініп 

алынып,  векторға  ауыстырылды  және  белок  синтездеуші  қожайын 

жасушаларына ендірілді. Соның нәтижесінде бүгінгі күні ДНҚ технологиясы 

көмегімен  бізге  қажетті  барлық  организмнің  гендерімен  манипуляция 

жасауға  мүмкіншіліктер  бар.  Тұқымқуалайтын  муковисцидоз  және 

Гентингтон  хориясы  сияқты  адам  ауруларының  гендері  анықталып, 

зерттелінген және клондалған.  

1950  жылдардан  бері  көптеген  генетикалық  аурулар  зерттелініп, 

олардың  пайда  болу  себептерінің  гендік  немесе  хромосомалық  мутациялар 

екені  анықталынған. Қазіргі уақытта молекулалық биотехнология әдістерінің 

көмегімен  орақ  тәрізді  анемия,  сәбилердің  эритробластоз,  муковисцидоз, 

гемофилия,  бұлшық  ет  дистрофиясы,  Дауна  және  көптеген  зат  алмасу 

ауруларының молекулалық-генетикалық табиғаты зерттелінуде.  

Ал  нарықта  көптеген  гендік  инженерлік  өнімдер  (вакциналар  мен  дәрі- 

дәрмектер)  шығарылуда.  Клиникалық  зертханаларда  полимеразды  бір 

тізбекті  реакцияға  (ПТР)  негізделген  иммунологиялық  диагностикалар  мен 

әдістер  кеңінен  қолдануда.  Адам  геномы  ашылуына  байланысты  көптеген 

гендер  анықталынып,  оның  әртүрлі  аурулармен  байланыстылығы 

сипатталынды.  РНҚ  интерференция  құбылысы  ашылып,  генетиктердің 

гендерді қызметін анықтауда қолдануға мүмкіндіктер пайда болды. 

Ұлттың  салауаттылығы,  экономикалық  ауқаттылығы  мен  қорғаныс 

қабілеттілігі  болуы  әр  мемлекет,  соның  ішінде  Қазақстан  үшін  де 

болашағының  дамуына  ықпал  ететін  маңызды  мәселелер  болып  табылады. 

Бұл  мәселелерді  шешуде  биотехнология  маңызды  рөл  атқарады,  ол әртүрлі 

ғылымның  салаларының  жетістіктерін  жинақтайды,  сол  арқылы  олардың 

дамуын  ынталандыра  отырып,  жеткен  нәтижені  барлық  қалған  салаларға 

таратып,  оларға  мүлдем  басқаша  сапалық  деңгейге  серпінді  көтерілуіне 

мүмкіндік береді. 

Біріккен  Ұлттар  Ұйымының  сарапшыларының қорытындысы бойынша 

XXI  ғасырда  биотехнология  оның  барлық  қызмет  салаларында  және  ең 

бірінші  кезектегі  азық-түлік  өнімдерін,  медициналық  препараттарды  алуда, 

ауыл  шаруашылығында,  экология,  энергетика  салаларында  адамзаттың 

дамуын анықтайтын болады. 

Осы  күнге  дейін  адамға  арналған  дәрілік  препараттарды  өндіруге  көп 

еңбек  және  қаржы  жұмсалынады,  соның  өзінде олардың биологиялық әсер 

ету механизмі толық зерттелініп болған жоқ. 

Қазіргі  уақытта  мұндай  дәрілік  препаратты  алудың  рекомбинанттық 

ДНҚ  технологиясы  ашылды.  Бұл  жаңа  технологияның  көмегімен  дәрілік 

препараттардың барлық спектрлерінің, оларды керекті тестен өткізу үшін де, 

клиникада  пайдалану  үшін  де  жететіндей  етіп  өндіруге  мүмкіндік  береді. 

Адам белогының 400-ден астам гендері (негізінен  кДНҚ түрінде) клонданған, 

олардың негізі дәрілік препарат бола алады.  

Бұл гендердің басым көпшілігі  қожайын жасушаларда экспрессияланған, 

және  қазір  оларды  адамның  әртүрлі  ауруларын  емдеуге  пайдалану 

мүмкіндіктері  тексерілуде.  Мұндай  биотехнологиялық  жолмен  алынған 

препараттардың  30-дан  астамына  АҚШ-та  қолданылуға  рұқсат  берілген. 

Алайда,  мұндай  препараттарды  кең  пайдаланып,  дәріханаларда  сатуға 

ұсынуға  дейін  әлі  талай  жылдар  қажет.  Оларды  алдымен  жануарларда 

тексеріп,  тиянақты  клиникалық  сынақтардан  өткізеді.  Соған  қарамастан, 

кейбір  фармацевтік  фирмалар  қазірдің  өзінде  оларға  үлкен  қызығушылық 

білдіруде.  

Мамандар  есебі  бойынша,  адам  белогы  негізінде  жасалған  дәрілік 

препараттардың бір жыл ішіндегі әлемдік сатылу көлемі 150 млрд. долларды 

құрады  және  үнемі  сатылу  көлемі  өсуде.  Рекомбинанттық  белоктардың 

негізінде  алынған  емдік  дәрілердің  әлемдік  сатылу  көлемі  жылына  12-14 

пайызға,  ал  2000  жылы  20  млрд.  долларға  көбейді.  Одан  бері  мәліметтерге 

шолу  жасау  олардың  өндіру  мен  сатылу  көлемінің  бірнеше  есе  арттуын 

көрсетеді. 

Адамның  көптеген  ауруларының  алдын  алу  мен  емдеудің  жаңа 

әдістерінің  табылуы  ХХ  ғасырда  халықтың  тұрмыс  жағдайын  жақсартуға 

үлес қосты. Сонда да бұл үдеріс еш уақытта аяқталынбайды. Себебі баяғыда 

ұмытылып кеткен «ескі» аурулар (мысалы, құрт ауруы), алдын алу шаралары 

әлсіреген жағдайда немесе резистентті штаммалар пайда болғанда, қайта бой 

көтеруі  мүмкін.  Мұнда  спецификалық  антиденелерді  терапевттік  құрал 

ретінде  пайдаланудың  болашағы  өте  зор.  Мысалы,  токсиндерді 

бейтараптандыру,  бактериялар  және  вирустармен  күресуге,  қатерлі  ісік 

ауруларын  емдеуге  қолдануға  болады.  Антиденені  өздігінен  нысананы 

көздеуші зымыранға ұқсатуға болады. Егер де «тәртіп бұзушы» – бөгде агент 

спецификалық нысана жасушаны бұзатын «қарумен қаруланған» болса, онда 

оны антидене (зымыран) бейтараптандырады. 

Өкінішке  орай,  көп  үміт  беретін  мүмкіндігіне  қарамастан,  антиденелер 

аурулар  мен  патологиялардың  алдын  алу  және  емдеуде  өте  сирек 

қолданылып  келеді.  Тек,  соңғы  уақытта  рекомбинанттық  ДНҚ 

технологиясының дамуының және моноклоналды антиденелерді алу әдісінің 

ашылуы  мен  қызметінің  анықталынуына байланысты алуан түрлі ауруларды 

емдеу  үшін  спецификалық  антиденелерді  пайдалануға  деген  қызығушылық 

арта түсуде.  

Соңғы  он  жылдықта  мал  шаруашылығының  қарқынды  дамуының 

нәтижесінде  асыл  тұқымды  малдар  алынуда.  Мысалы,  селекция  үрдісінің 

барысында ірі қара малдың жоғары өнімді тұқымдары алынып, бір сиырдан 

жылына  10  мың  кг  сүт  алуға  болатын  мүмкіншілік  туды.  Ал  жануарлар 

биотехнологиясының  кейбір  бағыттары,  мысалы,  мал  эмбрионын  транс -

плантациялау  немесе  клондау  арқылы  көбейту  қазіргі  кездің  өзінде  көп 

елдерде  коммерцияға  негізделіп  отыр.  Гормондық  суперовуляция  мен 

трансплантация әдістері асыл тұқымды сиырлардан жылына ондаған ұрықтар 

алып,  өнімділігі  аз  сиырларда  өсіруге  мүмкіндіктер  пайда  болды.  Мал 

шаруашылығында  малдарды  қоректендіру  мен  өсіру  технологиясында  да 

биотехнологиялық әдістердің көмегі үлкен.