Сабақ жоспары: Материалмен таныстыру
Практикалық сабақ 1 Будандастыру арқылы продуценттердің өндірістік штаммдарын құру
жүктеу/скачать 473,26 Kb.
|
Жақсыбаева Мақпал Биоинженерия микроорг.методичка
- Бұл бет үшін навигация:
- Сабақ жоспары: 1. Материалмен таныстыру. 2. Мұғаліммен бірге материалды талдау. 3. Жұмыс туралы есеп. Тапсырмалар
- Теориялық материал
| Практикалық сабақ 1 Будандастыру арқылы продуценттердің өндірістік штаммдарын құру
Жұмыстың мақсаты: будандастыру әдісін қолдану арқылы өнеркәсіптік штамм-продуценттерді құрудың мәселелері мен болашағын қарастыру. Сабақ жоспары: 1. Материалмен таныстыру. 2. Мұғаліммен бірге материалды талдау. 3. Жұмыс туралы есеп. Тапсырмалар: 1. 1-суретке қараңыз және белгіленген гендердің әрқайсысы қандай рөл атқаратынын түсіндіріңіз. 2. 2-суретті қарап шығыңыз және түсіндіріңіз; 3. 3-суретте бейнеленген оқиғаларды сипаттаңыз; 4. Қауіпсіздік сұрақтарына жауап беріңіз. 1-сурет – PHINSO5 рекомбинантты плазмидасының схемасы. Шектеу эндонуклеаза учаскелері көрсетілген, ori – репликация инициациясының орны, Ptac – транскрипцияның промоторы, rm Bt1t2 – E. coli рибосомалық оперонының транскрипция терминаторы, bia – В-лактамаза гені. Кодтау реті синтез белок генінде көрсетілген: N-IFN адам гамма-интерферонының N-терминалды фрагменті, сілтеме - пептидті байланыстырушы His4GlyserArg, проинсулин - адам проинсулин 2 – сурет 3 – сурет Теориялық материал: Гибридизация (латынша hibrida, hybrida hybrid) — әртүрлі жасушалардың (ағзалардың) генетикалық материалдарының бір жасушада (ағзада) бірігуіне негізделген будандардың табиғи түзілу немесе жасанды жолмен алу процесі. Нәтижесінде генетикалық рекомбинанттар түзіледі. Протопласты біріктіру түр аралық және генаралық генетикалық рекомбинанттарды алу әдісі ретінде, будандастыру немесе генетикалық рекомбинация Бұл екі немесе одан да көп организмдердің ерекшеліктерін бір гибридті геномға біріктіруге мүмкіндік беретін гендердің қайта бөлінуі. Рекомбинация тұқым қуалайтын ақпаратпен алмасудың әртүрлі тәсілдеріне әкеледі: • эукариоттық микроорганизмдердегі жыныстық және парасексуалдық процестер (ашытқылар мен саңырауқұлақтар); • прокариоттардағы конъюгация, трансформация және трансдукция • протопласты біріктіру. Әдістің басты артықшылығы - әр түрлі ата-аналық штаммдардан алынған әртүрлі мутацияларды қосымша мутагендік емдеуге жүгінбей және бастапқы штаммда қажетті мутацияны іздемей бір геномға біріктіру мүмкіндігі. Биологиялық белсенді заттардың продуценттерін таңдауда 1950 жылдардан бері антибиотиктер (актиномицеттер мен саңырауқұлақтар) продуценттерінен гибридті штаммдарды алу әрекеттері бірнеше рет жасалса да, генетикалық рекомбинанттар кең қолданыс таба алмады. Бұл әдістің дамуы генетикалық алмасу жүйесінің продуценттерінің көпшілігінің анықталмағандығымен шектеледі. Дегенмен, генетикалық алмасу жүйесі бар өндірушілерді өнеркәсіптік штаммдар қатарына қосуға болады. Осылайша, серратия марсесенс бактерияларының негізінде селекцияның соңғы кезеңдерінде қалыпты бактериофагпен трансдукция әдісімен гистидин, аргинин, треонин және изолейцин продуценттері құрылды. Кросстағы донорлар мен реципиенттер бірден төртке дейінгі реттеуші мутацияларды тасымалдайтын және осы аминқышқылдарының бірнеше г/л-ін ғана өндіретін мутанттар болды. Өткізгіштер 20-дан 40 г/л дейін өндіре алды. Тұрақты тұқым қуалайтын хромосомалық емес репликондар - бұл жасушалар арасындағы генетикалық алмасуды қамтамасыз ететін конъюгация нәтижесінде бір бактерия жасушасынан екіншісіне ауысуға қабілетті плазмидалар. Плазмидалық репликон мыналармен ұсынылған: ori V транскрипцияны бастау орны. Нақты нуклеотидтер тізбегі бар. Кейбір плазмидаларда осындай 2-3 аймақ болуы мүмкін; rep - репликацияны бақылайтын құрылымдық ген (incB, incc, rep); incB, incC – үйлесімсіздік құбылысы; cop – плазмида көшірмелерінің санын теріс бақылайтын ген; par – еншілес жасушалар арасында плазмида көшірмелерінің біркелкі таралуын қамтамасыз ететін гендер жиынтығы (sopA, sopB, incD). incD гені цитоплазмалық мембранамен жанасуды қамтамасыз етеді. Бактериофагтар бұл: Жасушадан жасушаға бактериялық ДНҚ-ның табиғи тасымалдаушылары Бактерия жасушаларын тиімді жұқтырады Бактериялардан тыс көбеюге қабілетсіз 23-35 кб кірістірулерді клондау үшін ДНҚ in vitro фагтық конвертке оралған Бактериофагтардың дамуының екі жолы: фагтардың көпшілігінің өмірлік циклдері негізінен ұқсас. Дегенмен, олардың кейбіреулері үшін өмірлік цикл үзіліссіз жалғасады; бұл жағдайда олар дамудың литикалық циклі туралы айтады (3, А-сурет).Сонымен бірге фаг ДНҚ бактерия жасушасына еніп, оның ДНҚ-сының бұзылуын және РНҚ мен ақуыз синтезінің тоқтатылуын тудырады. Осыдан кейін фагтың өзіндік ДНҚ-сы, сондай-ақ конверттік ақуыздар мен бактерия жасушасының бұзылуына қажетті заттар – лизоцимдер синтезделе бастайды. Жетілудің соңғы процесі фагтық ДНҚ-ның конверттік протеинмен қосылуынан және жетілген фаг бөлшектерінің түзілуінен тұрады. Осыдан кейін фаг лизоцимінің әсерінен бактерия жасушасының қабырғасы жұмсарып, жаңа фагтар (200-1000 дана) бөлінеді. Фагтың өмірлік циклі 30 мин. Басқа фагтарда, мысалы, ламбда фагында, фаг ДНҚ жасушада бір рет, иесі жасушаның ДНҚ-сына біріктіріліп, көптеген ұрпақтар бойына көрінбейді. Әрбір жасушаның бөлінуімен фаг ДНҚ жасушалық ДНҚ-мен бірге көшіріледі. Мұндай белсенді емес фаг профаг деп аталады. Құрамында профаг бар жасуша лизогендік деп аталады (3-сурет, С). Бірақ белгілі бір уақытта профаг қайтадан белсендіріледі: ол жасушалық ДНҚ-дан бөлініп, өзінің өмірлік циклін аяқтайды, бұл әдеттегі жолмен иесі жасушаның өліміне әкеледі. Профаг ДНҚ-ны қабылдаушы жасушада стресс белгілері болған кезде көрсетуге болады. Стресс аштық, улану немесе хостты зақымдауы немесе жоюы мүмкін басқа факторлардан туындауы мүмкін. Бұл жағдайда профаг белсендіріледі, өзін иесі жасушаның ДНҚ-сынан бөліп алады және оны литикалық циклге енгізеді. Белсендірілген фаг иесінің ДНҚ-сын бұзады және көптеген фаг бірліктерін шығару үшін өзінің мРНҚ-ның көп мөлшерін шығарады. Иенің барлық ресурстары жаңа фагтарды құрудан таусылғанда, иесінің жасушасы жойылады, жасуша мембранасы жыртылады және сыртқы ортаға жаңа фагтар шығады. Мұндай фагтарды лизогенизациялаушы, ал жасушасы бар деп атайды оған салынған профаг - лизогенді. Фаг 2 интеграциясы бактериялық геномның атт деп аталатын белгілі бір орнында жүреді. Учаскенің att тізбегі attB деп аталады, ал фагтың дөңгелек геномындағы комплементарлы тізбегі attP деп аталады. Тізбекті алмасудың интеграциясының өзі Холлидей құрылымын қалыптастыру арқылы жүзеге асады және фаг протеині Int мен бактериялық IHF ақуызын қажет етеді. Int және IHF екеуі attP-мен байланысады және интрасомды құрайды: фаг пен иесі ДНҚ-ның сайтқа тән рекомбинациясына арналған ДНҚ-ақуыз кешені. Бастапқы BOB' тізбегі P-O-B' ДНҚ-ның B-O-P'-фагына интеграциямен ауыстырылады.Фагтың ДНҚ енді иесінің геномының бөлігі болып табылады. жүктеу/скачать 473,26 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|