Тақырыбы: Генетикалық инженерия негіздері. Биотехнологиядағы трансгендік өсімдіктер мен жануарлар. Дайындаған: МБШ-21 магистранты Жолдасбекова М.С. Трансгенді организмдер Трансгенді организм геномына басқа организмнің гені жасанды түрде енгізілген тірі организм. Трансформацияланатын организмге жаңа қасиеттер беру үшін гендер мақсатты немесе қызығушылық гені деп аталады. Трансгенді организмдерді құрудың мақсаты-жаңа қасиеттері бар ағзаны алу. Трансгенді организмнің жасушалары гені геномға енгізілген ақуызды шығарады. Жаңа ақуыз дененің барлық жасушаларын (жаңа геннің спецификалық емес экспрессиясы) немесе белгілі бір жасуша түрлерін (жаңа геннің спецификалық экспрессиясы) шығара алады. Трансгенді организмдерді құру: ғылыми экспериментте трансгенді организмдерді құру технологиясын дамыту, белгілі бір гендер мен ақуыздардың рөлін зерттеу, көптеген биологиялық процестерді зерттеу; ауыл шаруашылығында өсімдіктер мен жануарлардың жаңа сорттарын алу; плазмидалар мен ақуыздардың биотехнологиялық өндірісінде. Трансгенді бактериялар адамның экономикалық қызметінің әртүрлі салаларында қолданылады. Сонымен қатар, бактериялар гендерді клондау және ақуыз өндіру үшін қолданылады, олар басқа мақсаттарда да қалпына келтіріледі. Адамның мүддесі үшін химиялық заттар мен дәрідәрмектерді өндіруге қабілетті трансгенді өсімдіктер дамуда. Адам альбуминін өндіру үшін картоп қайта құрылды. Болашақта өсімдіктер өз тұқымдарында адам гормондары сияқты ақуыздар түзе алады деп болжануда. Жануарлардың биоинженериясы қарқынды дамып келеді. Трансгенді жануарлар медициналық маңызы бар өнімдерді өндіру үшін жасалған. Трансгенді тышқандар генетикалық зерттеулердің тізбекті құралына айналды. Олар адамда гендік терапияны жоспарлау кезінде маңызды ақпарат береді. Дюшеннің бұлшықет дистрофиясын зерттейтін ғалымдар генді және оның өнімін – науқастарда жоқ қалыпты дистрофин ақуызын бөліп алды. Науқас балаларды дистрофиямен қамтамасыз ету әдісі ұсынылды. Трансгенді тышқандар моногендік ауруларды, қатерлі ісіктерді және тіпті адамның мультифакторлық ауруларын зерттеуде өте қажет екенін дәлелдеді. Алайда, трансгендік технология дәл емес, сондықтан ДНҚ енгізу белгілі бір хромосома локусына бағытталмайды. Тасымалданатын Ген басқа геннің жұмысын бұзуы немесе басқа Гендердің бақылауына түсуі мүмкін. Қараңғыда жарқыраған мысықтар • 2007 жылы Оңтүстік Корея ғалымы мысықтың ДНҚсын қараңғыда жарқырату үшін өзгертті. Міне, ол мұны қалай жасады: • зерттеуші түрік ангорасының еркектерінің тері жасушаларын алып, вирусты қолдана отырып, Қызыл флуоресцентті ақуызды өндіруге арналған генетикалық нұсқауларды енгізді. Содан кейін ол генетикалық өзгерген ядроларды жұмыртқа жасушаларына орналастырды және эмбриондар донорлық мысықтарға кері имплантацияланды. Эко-доңыз • Эко шошқа-фосфорды жақсы қорыту және өңдеу үшін генетикалық түрде өзгертілген шошқа. Шошқа көңі фосфордың Фиат түріне бай, сондықтан фермерлер оны тыңайтқыш ретінде пайдаланған кезде, бұл химиялық зат су қоймаларына түсіп, балдырлардың гүлденуіне себеп болады, бұл өз кезегінде судағы оттегін жояды және су тіршілігін өлтіреді.Ғалымдар шошқа эмбрионына E. coli бактериясы мен тінтуірдің ДНҚ-сын қосты. Бұл өзгеріс шошқаның фосфор өндірісін 70% - ға азайтты, бұл оны экологиялық таза етті. Ластанумен күресетін өсімдіктер • Вашингтон университетінің ғалымдары жер асты суларында кездесетін ластаушы заттарды тамыр жүйесі арқылы сіңіру арқылы ластанған жерлерді тазарта алатын теректер жасау үстінде. • Осыдан кейін өсімдіктер ластаушы заттарды тамырларға, діңге және жапырақтарға сіңетін немесе ауаға шығарылатын зиянсыз жанама өнімдерге ыдыратады. Зертханалық зерттеулерде трансгенді өсімдіктер жер асты суларының ең көп таралған ластаушысы болып табылатын химиялық затсұйық ерітіндіден трихлорэтиленнің көп немесе аз мөлшерін алып тастайды. Улы қырыққабат • Ғалымдар жақында шаянның құйрығындағы уға жауап беретін генді бөліп алып, оны қырыққабатқа енгізу жолдарын іздей бастады. Неліктен сізге улы қырыққабат қажет? Пестицидтерді қолдануды азайту және құрттардың егінді бүлдіруіне жол бермеу үшін. Бұл генетикалық түрлендірілген өсімдік жапырақ шағып алғаннан кейін құрттарды өлтіретін у шығарады, бірақ токсин адамдарға зиянсыз етіп өзгертіледі. Өрмекші ешкілер • Күшті және икемді өрмек торы Жібек табиғаттағы ең құнды материалдардың бірі болып табылады, егер коммерциялық көлемде өндіріс мүмкіндігі болса, оны жасанды талшықтардан парашют итарқаларына дейін бірқатар өнімдерді өндіру үшін пайдалануға болады. 2000 жылы "Nexia Biotechnologies" компаниясының шешімі бар екенін мәлімдеді: ешкі өз сүтінде өрмекші протеинін шығарады. Зерттеушілер ешкінің ДНҚ-сына торлы жіп генін енгізді, осылайша жануар тек өз сүтінде өрмекші ақуызын шығара бастады. Тез өсетін лосось • "AquaBounty" компаниясының генетикалық түрлендірілген лососьі осы түрдің қарапайым балықтарынан екі есе жылдам өседі. Суретте бір жастағы екі лосось көрсетілген. Компания балықтың кәдімгі лосось сияқты дәмі, мата құрылымы, түсі мен иісі бірдей екенін айтады; дегенмен, оның жеуге жарамдылығы туралы әлі деп пікірталастар бар. Генетикалық түрде жасалған лососьде балыққа жыл бойы өсу гормонын Өндіруге мүмкіндік беретін чинуктың қосымша өсу гормоны бар. Ғалымдарға ген көмегімен гормонның белсенділігін сақтай алды, оны "американдық бельдюга" деп аталатын жыланбалыққа ұқсас Балықтан алды және гормонға "қосқыш" ретінде әрекет етті. Flavr Savr Қызанақ • FlavrSavr қызанақтары адам тұтынуына лицензия берілген алғашқы коммерциялық өсірілетін генетикалық түрде жасалған тағам болды. Антисенс генін қосу арқылы Calgene қызанақтың табиғи дәмі мен түсін сақтауға мүмкіндік бере отырып, жұмсарту мен шірік процесін болдырмау үшін оның пісу процесін баяулатуға үміттенді. Нәтижесінде қызанақ тасымалдауға тым сезімтал және мүлдем дәмсіз болып шықты. Банан вакциналары • Жақында адамдар бананды тістеу арқылы В гепатиті мен тырысқаққа қарсы вакцина ала алады. Зерттеушілер вакциналарды өндіру үшін банан, картоп, салат, сәбіз және темекіні сәтті жасады, бірақ олардың айтуынша, банандар осы мақсат үшін өте қолайлы болды.Вирустың өзгертілген түрі жас банан ағашына енгізілгенде, оның генетикалық материалы тез өсімдік жасушаларының тұрақты бөлігіне айналады. Ағаштың өсуімен оның жасушалары вирустың жұқпалы бөлігін емес, вирустық ақуыздарды шығарады. Адамдар вирустық ақуыздармен толтырылған генетикалық жолмен жасалған бананның бір бөлігін жегенде, олардың иммундық жүйесі аурумен күресу үшін антиденелер жасайды; кәдімгі вакцинада да солай болады. Метеоризміден аз зардап шегетін сиырлар • Сиырлар ас қорыту процестерінен метанның едәуір мөлшерін шығарады. Оны шөп пен шөпті қамтитын целлюлозаға бай диетаның жанама өнімі болып табылатын бактерия шығарады. Метан-көмірқышқыл газынан кейінгі екінші ластаушы зат, парниктік эффект тудырады, сондықтан ғалымдар осы газды аз өндіретін сиыр жасау үшін жұмыс жасады.Ауыл шаруашылығы саласындағы зерттеушілер метан өндіруге жауапты бактерияны тауып, кәдімгі сиырға қарағанда 25% аз газ шығаратын мал желісін құрды. Генетикалық түрлендірілген ағаштар • Ағаштар тезірек өсу, жақсы ағаш және тіпті биологиялық шабуылдарды анықтау үшін генетикалық түрде өзгереді. Генетикалық түрде жасалған ағаштарды жақтаушылар Биотехнология ормандарды кесуді тоқтатуға және ағаш пен қағаз қажеттіліктерін қанағаттандыруға көмектесетінін айтады. Мысалы, австралиялық эвкалипт ағашы төмен температураға төзімділік үшін өзгертілді, лигнині аз хо иісті қарағай жасалды- ағаштарға қаттылық беретін зат. • 2003 жылы Пентагон тіпті биологиялық немесе химиялық шабуыл кезінде түсін өзгертетін қарағай жасаушыларды марапаттады. Дәрілік жұмыртқа • Британдық ғалымдар жұмыртқада қатерлі ісікке қарсы дәрі шығаратын генетикалық түрлендірілген тауықтардың тұқымын жасады. Жануарлар ДНҚ-ға адам гендерін қосты, осылайша адам ақуыздары жұмыртқа ақуызына, тері қатерлі ісігі мен басқа да ауруларды емдеу үшін қолданылатын препараттарға ұқсас күрделі дәрілік ақуыздарға бөлінеді. Тауықтар жұмыртқаларын mir24 –қатерлі ісіктер мен артритті емдеуге қабілетті молекуламен, сондай-ақ адамның интерфероны b – 1A-қазіргі заманғы склерозға қарсы препараттарға ұқсас антивирустық препаратпен алып жүреді. Көміртекті белсенді байланыстыратын өсімдіктер • Жыл сайын адамдар атмосфераға шамамен тоғыз гигатонна көміртек қосады, ал өсімдіктер оның шамамен бесеуін сіңіреді. Қалған көміртегі парниктік әсерге және жаһандық жылынуға ықпал етеді, бірақ ғалымдар осы көміртегі қалдықтарын ұстау үшін генетикалық түрлендірілген өсімдіктерді жасау үстінде.Көміртек өсімдіктердің жапырақтарында, бұтақтарында, тұқымдарында және гүлдерінде ондаған жылдар бойы қалуы мүмкін, ал тамырға енетін заттар ғасырлар бойы болуы мүмкін. Осылайша, зерттеушілер Жер астындағы көміртекті байланыстыратын және сақтай алатын кең тамыр жүйесі бар биоэнергетикалық дақылдарды құруға үміттенеді. Назарларыңызға рахмет!