Эукариоттар жасушасында ген клонын кӛбейту

65 
қабығы арқылы оқшауланған ядросы бар және ДНҚ-ның репликация, 
транскрипция және трансляциясының ферменттік аппараты (оның ішінде 
сплайсинг ферменттері) басқа эукариоттардағыдай. 
Ашытқылармен генетикалық жұмыс жүргізу ӛте жеңіл: бактериялар 
сияқты сұйық ортада ӛсе алады, қатты ортада шоғыр түзеді, тіпті парафин, 
метил спирті сияқты субстраттарда да тез кӛбейе алады. Бұдан басқа 
ашытқылар геномының мӛлшері үлкен емес — 1,7-107 н.ж. Ең бастысы, 
ашытқылар генетикалык тұрғыдан жақсы зерттелген. Ген инженериясында 
ашытқылар ішінен Sассhаrоmyces сerevisiae штаммы ең кӛп қолданылады. 
Рекомбинантты молекулалар құрастыру үшін штамм ұзындығы 2 мкм 
(6300 н.ж.) тең Seр 1 плазмидасы тәжірибеге алынады. Осы плазмиданың 
негізінде кӛптеген векторлар алынды. Вектор ретінде осы плазмиданың 
Е.соlі бактериясының плазмидасымен гибриді қолданылады. Мұндай ген 
тасығыштар ӛтпелі векторлар деп аталады, ӛйткені олар эукариоттық 
(мұнда ашытқы) жасушада да, прокариоттық (бактериялық) жасушада да 
репликациялана алады. Мұндағы бактериялық плазмиданың бӛлігі 
векторды таңбалау үшін маңызы бар (мысалы, антибиотиктерге тӛзімділік 
гендері бойынша). Осындай векторлардың кӛмегімен бактериялық 
жасушада құрастырылған рекДНҚ-ны эукариоттық ашытқы жасушасына 
тасымалдауға болады және керісінше. 
Ашытқылар эукариоттық ағза болғандықтан, олардың жасушаларында 
сүтқоректілердің гендері қалыпты жұмыс істей алуын күту керек еді. 
Алайда, бұл олай емес. Мысалы, ашытқы жасушаларында қоянның 8-
глобин генінің экспрессиясы, оның транскрипциясы мен мРНҚ 
сплайсингісі дұрыс ӛтпеуіне байланысты байқалмады. Осындай 
қиындықтарға қарамастан қазіргі кезде ірімшік ӛндіру үшін қажет 
химозинді, адамның интерфероны мен инсулинін және т.б. қажет 
нәруыздарды синтездейтін ашытқылар алынды. 
рекДНҚ молекуласын жануар жасушасына енгізіп, ген клонын алу. 
Енді рекомбинантты ДНҚ молекуласын жануар жасушаларына енгізіп, ген 
клонын алу мүмкіндігімен танысайық. Мұнда, зерттеулер дағдыдағыдай 
бүкіл ағзада емес, жануар жасушасының ӛскінінде жүргізілуде. Қазіргі 
кезде мұндай жасушаларды, мысалы адам және сүтқоректілер ұлпасының 
жасушаларын бактерия мен ашытқы сияқты сұйық және қатты ортада 
ойдағыдай кӛбейтуге болады. Бірақ, олар ӛсуі үшін әртүрлі қоректік және 
т.б. заттарды керек етеді. Жануар жасушаларының жақсы ӛсуі үшін ортаға 
фетуин нәруызына бай бұзау қанының сарысуын қосу керек. Қазір, барлық 
амин қышқылдар, дәрумендер, ӛсу факторлары, тұз және глюкозалар бар 
толық жасанды орталар қолдану алды. Мұндай орталарда жануарлардың 
эмбриондық ұлпалары мен мүшелерінен (теріден, ӛкпеден, бүйректен, 
жүректен, еттен, тимус және басқа бездерден) алынған жасушаларының 
клондарын ӛсіру мүмкін болды. 

66 
Жануарлар жасушасына арналған эукариоттық векторлар кейбір 
вирустарға (папо-, адено, парво-, ретровирустар және вакцина вирусы) 
негізделеді. Алайда жануар вирустары геномының маңызды емес бӛлігінің 
кӛлемі аз, сондықтан оларға ұзын ДНҚ фрагменттерін енгізу мүмкін 
болмайды. Жануарлардың кейбір гендерінің мӛлшері ӛте үлкен. Кӛпшілік 
жағдайда бӛтен ДНҚ геномның маңызды бӛлігінің орнын басады, 
нәтижесінде рекомбинанты вирустар репликация қабілетінен айырылады. 
Жануарлар жасушасы үшін эукариоттық векторды дайындаудың 
негізгі нысаны — SV40 вирусы. Бұл, ұзындығы 5250 н. ж. сақиналы ДНҚ-
сы бар кішкентай вирус мартышка бүйрегінен бӛлінді. SV40 вирусы 
лямбда бактериофаг сияқты иесінің жасушасының хромосомасына ене 
алады. SV40 вирусы негізінде бірнеше бағалы векторлар құрастырылды. 
Бұл векторлардың біразынан бір кемшілікті байқауға болады: олар 
вирионның қалыптасуына әкелгендіктен иесінің жасушасын жойып 
жібереді (бактериофаг сияқты). Сондықтан ғалымдар әр уақытта плазмида 
сияқты векторларды құрастыруға талпынады. 1970 ж. П. Берг SV40 
вирусының ДНҚ-сы вирустық емес ДНҚ-дан құралған гибридті ДНҚ 
молекуласын құрастыруды ұсынды. Ақырында ол 1980 ж. SV40 
вирусының ДНҚ-сы мен Е.СоІі плазмидасының ДНҚ-сынан тұратын 
ӛтпелі плазмидалық векторларды (р SV2, р SVЗ және р SV4) құрастыра 
алды. Бұл векторлар сүтқоректілер жасушасына генді тиімді енгізе алады. 
Қоянның — глобии гені ендірілген плазмидалық векторлар маймыл 
жасушасында кӛбейе алды: тек мРНҚ ғана емес, сонымен қатар — 
глобиннің ӛзі синтезделді. 
Генді сүтқоректілер жасушасына енгізудің тәсілдері. Трансфекция 
және жасушаның жиналған ДНҚ-мен қосылуы. Рекомбинантты 
генетикалық материалды сүтқоректілер жасушасына енгізудің бірнеше 
тәсілдері белгілі. Ең қарапайым тәсіл - трансфекция немесе ДНҚ-ны 
жасуша мембранасынан ӛтуін жеңілдететін күйде енгізу. Бұл үшін кальций 
фосфаты ерітіндісінде ген орналасқан ДНҚ фрагментін тұнбаға түсіреді. 
Мұндай тұнба кейбір жасушаларға еніп, ӛз активтілігін кӛрсете алады. 
Басқа жағдайда жасушаларды электрофорез немесе электропорация 
арқылы арнайы химиялық затпен (декстран ДЕАЕ) әсер етіп, оларды 
шоққа түсіреді, бұл ДНҚ-ның сома жасушалары ішіне енуіне 
(трансфекциясына) мүмкіндік береді. 
Генді сүтқоректілер жасушасына енгізудің екінші тәсілі жасушаның 
жиналған 
(липосомаларда, 
бактериялық 
протопластарда 
немесе 
эритроциттерде) ДНҚ-мен қосылуы. Мысалы, ДНҚ-ны липосомаға түсірсе, 
онда ДНҚ-ның су ерітіндісіндегі микротамшысы фосфолипидті 
мембрананың ішіне жиналады. Сүтқоректілер жасушасының мембранасы 
да фосфолипидті қабаттан құралған, сондықтан липосомалар жасушамен 
қосылып кетеді, яғни ген жасушаның ішіне енеді. 

67 
Микроинъекция және вирустардың ӛзін қолдану әдістері. Кейінгі кезде 
микроинъекция тәсілі кең қолдану алуда және оның болашағы зор. Мұнда, 
ДНҚ ерітіндісін шприцпен байланысқан ӛте жіңішке микротүтікшелер 
арқылы жасушаның ядросына тікелей енгізеді. 
Рекомбинантты ДНҚ-ны вирустардың ӛзін қолдану арқылы 
эукариоттық жасушаларға тасымалдауға болады. Бұл үшін рекДНҚ-ға 
вирустық ДНҚ енгізу керек. Мұндай гендердің экспрессиясы ДНҚ-ны 
вирустарды қолданғанда жоғары деңгейде ӛтеді. Әрине, вектор — вирус 
лизистік немесе лизистік емес жолмен клондарын кӛбейте алады. Соңғы 
жағдайда вектор эписома сияқты репликацияланады. 
Сонымен, біз жоғарыда баяндалғандардан жануар жасушасы үшін 
вектор терминінің кең түсіндірме алатынын байқаймыз. Мұнда вектор деп 
ӛзінің генетикалық активтілігін эукариоттық жасушада қамтамасыз ете 
алатын ДНҚ-ның кез келген тізбегін түсінеді. Жануарлар векторларына 
қойылатын негізгі талап — геннің жасушадағы дұрыс және тиімді 
активтілігін қамтамасыз ету. Эукариоттық жасушада транскрипция 
деңгейі, старт алу және терминация нүктесі, процессингтің дұрыс ӛтуі 
және мРНҚ-ның тасымалдануы промоторлардан басқа энхансерлерге 
байланысты. 
Сүтқоректілердің векторлары ӛтпелі болғаны ыңғайлы, ӛйткені мүндай 
векторларды бактериялық плазмида сияқты таңбалауға болады, немесе 
эукариоттық вектор селекциялық белгіні анықтайтын гендер бойынша 
таңбалануы қажет: рецессивті және доминантты. Рецессивті гендерді, 
олардың активтілігі жоқ мутантты жасушаларда ғана қолдануға болады. 
Доминантты гендер, ӛзі енген жасушаларға тӛзімділік қасиет береді, 
нәтижесінде геннің экспрессиясы байқалатын кез келген жасуша үшін 
селекциялық таңба болып саналады. 

жүктеу/скачать 1,31 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: