4-тарау. ГЕНЕТИКАЛЫҚ ИНЖЕНЕРИЯ ƏДІСТЕРІ .................
4.1.
Генді алу ..................................................................................... 115
4.2.
Рекомбинантты ДНҚ молекуласын құрастыру ..................... 116
4.3.
Рестрикциялық ферменттер ..................................................... 118
5
4.4.
ДНҚ-ның рестрикциялық талдауы ....................................... 121
4.5.
Ген инженериясының векторлық (тасымалдаушы)
молекулалары ............................................................................. 123
4.6.
Бөтен генді алу жəне плазмидаға тігу əдістеме ................... 131
4.7.
Қожайын клеткаларсыз ДНҚ-ны клондау
əдісі - полимеразалық тізбекті реакция əдісі (ПТР) ............ 132
4.8.
Рекомбинантты ДНҚ молекуласын клеткаға
тасымалдау жəне ген клонын көбейту ................................ 141
4.9
Трансформацияланған темекі өсімдігінің (Nicotiana
tabacum
L.)
трансгенді табиғатын ПТР-анализ əдісі
бойынша тексеру ....................................................................... 148
5-тарау. ИММУНОЛОГИЯЛЫҚ ЗЕРТТЕУ ƏДІСТЕРІ .............
5.1.
Иммунологиялык зерттеу əдістеріне негізделген
реакциялар ................................................................................ 151
5.2.
Антиген-антидененің өзара əсері ........................................... 159
6
КІРІСПЕ
Қазіргі таңда биотехнология пəнаралық ғылым болып табылады.
Биотехнологияда қолданылатын əдістер – тірі жүйелердің физикалық-
химиялық, биофизикалық, биохимиялық қасиетіне жəне қызмет
ету принциптеріне сүйеніп қолданылып келе жатқан əдістер: цен-
трифугалау, спектрофотометрде өлшеу, хроматографияның əр түрі,
иммунологиялық əдістер жəне т.б. Аталған əдістер биологиялық ны-
сандары зерттеуде өзінің тиімділігін қазір де жоғалтқан жоқ. Соңғы
жылдары биология мен биотехнологияда өте жылдам қарқынмен алға
өрлеуге көмектесетін жаңа жоғары технологиялық əдістер ойлап та-
былуда. Сонымен, бір нысаннан басқа нысанға генетикалық матери-
алды ауыстыра тасымалдау əдісінің жетілдірілгендігі соншалықты,
қазір тəжірибе жүзінде əртүрлі биологиялық жүйелердің генетикалық
элементтерінің кез келген үйлесімін алуға болады. Нуклеотидтер
реттілігін секвенирлеудің қазіргі таңдағы əдістерінің көлемі ондаған
миллиард жұп нуклеотидтерден тұратын эукариот геномдарының
бірінші реттік құрылымын анықтауға мүмкіндік береді. Гендердің
жəне ДНҚ-ның басқа аймақтарының функционалдық рөлін тал-
дау əдістері геном бөліктерінің онтогенез үдерісіндегі дифферен-
циалды белсенділігін анықтауға мүмкіндік береді. Организмдер
мен клеткалардың нуклеин қышқылдарын, белоктарын жəне реттеу
жүйелерін зерттеуде компьютерлік əдістердің орасан зор мүмкіндіктері
жылдан-жылға тиімдірек жүргізіліп, жақсы нəтижелер алуға
мүмкіндік беріп отыр. Биологиямен байланысты ғылымның əртүрлі
салаларындағы өрлеу биотехнологияның дамуын айтарлықтай жыл-
дамдататын ескі əдістердің жетілдірілуіне жəне жаңа əдістердің пайда
болуына əкелетіндігі сөзсіз. Осыған байланысты биотехнолог-маманға
адам іс-əрекетінің осындай ғылыми-тəжірибелік бағытының дамуын
анықтайтын биотехнологияның негізгі əдістерін білу өте қажет.
Биотехнологиядағы қазіргі əдістер физикалық-химиялық, био-
физикалық, биохимиялық сипаттарын, қызметтерін жəне тірі
жүйелердің жұмыс істеуін зерттеу үшін қолданылады. Олардың ішінде
биотехнологияда жаңа жоғары деңгейдегі əдістер бар. Осы əдістердің
көмегімен биологиядағы жəне биотехнологиядағы жетістіктерді жыл-
дам көбейткен нəтижелер бар. Олардың ішінде ең маңызды əдістер мы-
налар:
7
1. Генетикалық инженерия – ДНҚ манипуляция жолдарымен
организмдердің мақсатты гендерін өзгерту. Бір нысаннан екіншісіне
генетикалық материалды тасымалдау əдістері. Қазіргі таңда тəжі-
рибелер əртүрлі биологиялық жүйелердің генетикалық элементтері-
нің көптеген үйлесімдерін алуға мүмкіндік береді.
2. Инженерлік энзимология – азық-түлік, дəрі-дəрмек жасау неме-
се химиялық салаларда қолдану үшін ферменттердің қасиетін өзгерту.
Мысалы, фермент глюкозизомераза көмегімен өнеркəсіптік ауқымда
глюкозаны фруктозаға (диабетиктерге арнап) өзгерту.
Маңызды тəсілдердің бірі – ферменттердің жəне құрамында
ферменттері бар клеткалардың иммобилизациясы: целлюлоза, колла-
ген, гель қалыптасатын материал немесе тағы басқа негіздер арқылы
бекіту. Иммобилизденген күйінде ферменттердің атқаратын қызметтері
жақсарады немесе өзгереді, тұрақтылығы жоғарылайды.
3. Нуклеин қышқылдарының нуклеотидтер тізбектерінің реттілігін
секвенирлеу əдістері. Осы əдістер көлемі ондаған миллиард жұп ну-
клеотидтерден тұратын эукариот геномдарының бірінші реттік
құрылымын анықтауға мүмкіндік береді.
4. Гендердің жəне ДНҚ-ның басқа фрагменттерінің функционалдық
рөлін анықтайтын талдау əдістері. Олардың көмегімен онтогенезді ге-
ном бөлігінің дифференциалдық белсенділігін анықтауға болады.
Биотехнологиядағы əдістер төмендегі салаларда қолданылады:
1. Ауыл шаруашылығы:
– өсімдіктерді қорғау, пестицидтерді алмастыру биотехнологиялық
құралдарды, мысалы жəндіктерді немесе табиғи жануарларды
қолдану;
– патогендерге төзімді немесе вируссыз өсімдіктерді шығару;
– генетикалық инженерия əдістерімен жануарлардың жаңа
түрлерін шығару;
– жануарларға микробтық биомассалы жəне т.б. жемдік қоспалар
шығару;
– алдын ала жаңа құралдар (гендік инженериялық вакциналар)
шығару жəне ауыл шаруашылық жануарлардың ауруларын ем-
деу.
2. Медицинада:
– Биотехнология моноклоналдық антиденелердің негізінде жаңа
антибиотиктерді жəне вакциналарды, емдік сарысуларды,
гормондарды жəне генетикалық инженерия əдістері арқылы
8
микробтық массада синтездейтін қандардың факторларын жəне
тағы басқа құралдарды ұсынады.
3. Азық-түлік өнеркəсібі:
– микроорганизмдердің немесе өсімдіктердің клеткаларының
көмегімен қантты алмастырғыштар, ароматикалық жəне дəмдік
қоспалар;
– азық-түлік ферменттері;
– тұрақты-тамақты ұзақ уақыт сақтау қосындылары.
4. Энергетикада:
– отынның қайта жаңаратын түрін өндіру.
5. Тау-кен өнеркəсібі (биогеотехнология):
– микроорганизмдердің
көмегімен
кендерден
металдарды
сілтілендіру, су-мұнай эмульсиясынан микробтық бөлу;
– ұңғымалардан) микробтық биополимердің жабысқақ ерітін-
дісінде бұрғылау нəтижесінде қалған мұнайды алу.
6. Табиғатты қорғау:
– табиғатта адамның (антропогендік) əсер ету салдарын биоло-
гиялық құралдармен жою (биоремедиация), экологияға қауіпті
қосындылардың биоазып-тозу (биодеградациясы).
|