1. Белоктардың сапасын жақсарту. Трансгендік өсімдіктерден фармацевтік препараттарды шығару
жүктеу/скачать 21,84 Kb.
|
1 2
Байланысты:14 дәріс тақырыбы Гендік инженерияның мүмкіндіктері мен даму болашағы
| Трансгендік өсімдіктерден биопрепаратар алу. Өсімдік клеткаларында кез келген организм (микроб, жануар) гендерінің экспрессиясы жүзеге аса алады, сондықтан соңғы жылдары антидене, вакцина, терапевтік белоктарды бере алатын трансгендік өсімдіктерді шығару жолында зерттеулер қарқынды жүріп жатыр. Биореакторларға қарағанда өсімдіктердің бірталай артықшылығы бар, атап айтқанда: өсімдіктерді егіс танабында өсіріп көп биомассасын алуға болады; тағамдық өнімді (дəн, көкөніс, жеміс-жидек) қосымша тазалаудың қажеті жоқ; адамға зиян патогендерді өсімдіктер жұқтырмайды; препарат арзанға түседі. Мысалы, биореактоларда бактерияларды, саңырауқұлактарды, адам жəне жануар клеткаларын өсіріп алынған терапевтивкалық белоктардың бағасы 10-15 есе қымбат келеді. Антиденелер трансгендік өсімдіктерден алғашқы рет 1989 жылы алынды, олар plantybody деп аталды. Əр түрлі антиденелерді түзетін трансформацияланған темекі, картоп, жоңышка, соя, астық тұқымдас өсімдіктері жасалған. Рекомбинанттық микроорганизмдермен салыстырғанда өсімдіктердің артықшылығы бар. Өсімдік трансформациясы тұрақты болады, себебі бөтен ген оның хромосомасына орнығады, ал микробтардың плазмидалары ұзақ өсіргенде жоғалуы мүмкін. Бұдан басқа, жануар мен өсімдік белоктарының процесингі жəне қалануы ұқсас, ал бактерияларда эукариот белоктарының процесингі, қалануы жəне посттрансляциялық модификациялары өтуі қиын. Темекі, соя өсімдіктерінен адам иммуноглобулині алынған. Соя, күріш, бидай өсімдіктерінен ісік антитендеріне қарсы антиденелер алынған. Антиденелер тұқымда синтезделсе өте тиімді болар еді, себебі ұзақ уақыт бұзылмай сақталады. Өсімдіктер қауіпсіз жəне арзан вакциналардың продуценттері бола алады. 1998 жылы трансгендік темекі, картоп, банан өсімдіктерінен бірінші жеуге жарайтын вакцина алынды, ол В гепатитінің антигені еді. Безгекке қарсы вакцина трансгендік темекі өсімдігінен алынды, папилломавирусқа (жатыр мойын ісігін тұғызады), цитомегаловирусқа (герпес вирусы) т.б. қарсы вакциналарды өсімдіктерден алу үшін жұмыстары қазір қарқынды жүріп жатыр.
Түрлі қауіпті ауруларға қарсы (қызамық, полиомиелит, дифтерия, сары безгек, т.с.с.) жеуге жарайтын вакциналарды жеміс жəне көкөніс өсімдіктерден шығарып алу мүмкіндігі көрсетілді. Терапевтикалық белоктар, атап айтқанда: интерферон, энкефалин, адам қан сарысу альбумині, глюкоцереброзидаза, т.б. алынатын трансгендік өсімдіктер жасалған. Мысалы, жануардың лейэнкефалин нейрогормон генін арабидопсис тұқымының альбумин қор белок геніне тігіп, дəнінде рекомбинантық белогы мол арабидопсис пен рапстың трансгендік өсімдіктері алынған. Гирудин деген қан ұйуының факторын, яғни тромбин ферментін тежейтің қысқа полипептидті əдетте медицина сүлігінен шығарады. Олеозин технологиясын пайдаланып оны трансгендік өсімдіктерден алуға болады. Олеозин технологиясы тұқымда май там- шыларындағы белоктарды (олеозиндерді) пайдалануына негізделген. Олеозиндер гидрофобтық белоктар, ал N- жəне С- ұштары гидрофильдік болғандықтан май тамшысының сыртына шығып тұрады. Олеозин жəне гирудин гендері бар рекомбинантық ДНҚ-сы құрастырылған, нəтижесінде трансформацияланған өсімдіктердің тұқымында гирудин синтезделіп, май тамшыларында жинақталған. Рекомбинантық ДНҚ-ға олеозин мен гирудин гендерінің арасына тағы бір лабильдік белоктың генін орналастырған (протеаза тез ыдырата алатын). Сонің арқасында кейін ұнтақталған дəннен май тамшыларын бөліп алып, оларды протеазамен өндегенде, гирудин тез арада су фракциясына өтеді. Адам организмінде темір жеткіліксіз болғанда көп азап шегеді, темірді толықтыру үшін құрамында темірі бар организмге тез сіңетін белоктарды ферритин мен гемоглобинді пайдалануға болады. Гемоглобин гені күріш өсімдігіне енгізіліп, нəтижесінде жəнінде көп мөлшерде гемоглобин жинақталған. Өсімдік өнімдерінің дəмі мен түсін өзгерту. Өсімдік тағамдық өнімдіерінің дəмі мен түсі экономикалық маңызды белгісі, яғни қаншама жақсы болса, соншама оларға сұра-ныс арта түседі. Қазіргі таңда гендік инженерияны осы бағытта қолдану үшін тəжірибелер жасалып жатыр. Мысалы, Dioscorephyllum cummisii африкалық өсімдіктіе сахарозадан 100000 есе тəтті монеллин деген белогы бар, яғни оны қант орнына əбден пайдалануға болады. Осы белокты синтездейтін трансгендік салат пен томат өсімдіктері жасалған. Сонда монеллин салат жапырақтарында жəне пісіп жетілген томат жемістерінде анықталған. Жасыл қызанақта болмаған, ал олардың пісіуін қоздыратын этилен көбейген кезде, монеллин мөлшері арта бастаған. Жемістердің түсін, түрін сақтап қалу үшін əр түрлі заттармен өндейді. Мысалы, кепкен жемістердің түсін жақсарту үшін оларды сульфитен өндейді. Жеміс кепкенде түсі қарайып кетуі полифенолоксидазаға байланысты, яғни хинон түзілу нəтижесінде жүзеге асады. Полифенолоксидаза ген антимағыналық ДНҚсымен тежелген трансгендік картоп өсімдіктердің түйнектерə өттегі əсерінен қараймаған, яғни фенолдық заттары тотықпаған. АҚШ-та антимағыналық РНҚ-ны қолданып қызанақ қабығы ұзақ жұмсамайтын томаттың трансгендік өсімдіктері алынған. Қабығында целлюлаза жəне полигалактуроназа ферменттерінің активтілігі тежелу арқасында қызанақтың тағамдық сапасы артқан жəне де ұзақ сақтауға, алысқа тасымалдауқа мүмкіндік туған. Жемістердің пісіп жетілуі жəне жұмсауы этилен синтезіне байланысты, сондыктан этилен биосинтезіне жауапты ферменттердің активтитігін тежеу арқылы жемістің тез пісіп қартаюын тоқтатуға болады. Ол да гендік инженерияның бір міндетіне жатады. Əлемдік өсімдіктердің гүлдері ұзақ мерзім жақсы түрінде солмай сақталуын антимағыналық РНҚ-ны пайдаланып қамтамасыз етуге болады. Тіпті култе жапырақшасындағы пигменттердің синтезін өзгертіп, гүлдің түсін өзгертуге болады. Гүл өсіру өндірісінде 70% раушан, қалампыр, қызғалдақ жəне хризантемаға келеді, сондықтан ғалымдар көбінесе осы өсімдіктермен айналысады. Флавоноид тобына жататын антоциандар кеңінен тараған гүл пигменттері. Антоциан биосинтезінің бірінші кезенің халконсинтаза жүзеге асырады. Осы ферментің мағыналық жəне антимағыналык РНҚ-сын өсімдікке енгізіп, гүлдің түсін өзгертуге болады екен. НЕГІЗГІ ӘДЕБИЕТТЕР: 1. Уәлиханова Г.Ж. Өсімдіктер биотехнологиясы. – Алматы: Қазақ университеті, 2001. 2. Уәлиханова Г.Ж., Есмағұлов Қ.Е. Өсімдіктер биотехнологиясының негіздері. – Алматы: Республикалық баспа кабинеті, 1999. 3. Уәлиханова Г.Ж., Есмағұлов Қ.Е. Өсімдіктер биотехнологиясында пайдаланатын терминдердің орысша-қазақша түсіндірме сөздігі. – Алматы: Қазақ университеті, 1997. 4. Полымбетова Ф.Ә., Сәрсенбаев Б.Ә. Өсімдіктер физиологиясы мен биотехнологиясы терминдерінің орысша-қазақша түсіндірме сөздігі. – Алматы: Сөздік-словарь, 1999. 5. Буиенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. – М.: ФБК-ПРЕСС, 1999. 6. Шевелуха В.С. и т.д. Сельскохозяйственная биотехнология. – М.: Высшая школа, 1998. 7. Биотехнология растений: культура клеток. – М.: ВО Агропромиздат, 1989. 8. Жубанова А.А. Основы биотехнологии. – Алматы, 1994. жүктеу/скачать 21,84 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2