Биотехнология негіздері
жүктеу/скачать 0,52 Mb.
|
Microsoft Word на 5 формат doc-emirsaba.org
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.5. Клеткалық биотехнологияның болашағы жəне даму бағыттары 3.5.1. Биоэлектроника
- Биологиялық микрочиптер
| Бақылау сұрақтары:
1. Биотехнологияны медицинада пайдалану жолдары қандай? 2. Моноклонды антиденелерді практикалық мəселелерін шешу үшін пайдалану жолдары қандай? 3. Қандай биотехнологиялық əдістер арқылы алынған дəрі-дəрмек препараттарды білесіз? 4. Бағаналы жасушаларды медицинада қалай пайдаланады? 4. «Адам геномы» жобаның мəні неде? 5. Гендік терапия деген не? 3.5. Клеткалық биотехнологияның болашағы жəне даму бағыттары 3.5.1. Биоэлектроника Биотехнологияның дамып бара жатқан бағыты – биоэлек- троника – биологиялық организмдердің құрылымдарымен жəне электронды құрылымдарымен тығыз байланысты. Оларға: био- логиялық сенсорлар (биосенсор), биологиялық микрочиптер (биочиптер), биотесттер жатады. "Биосенсор" деген терминдi айқындайтын компоненттiң болуын тiкелей қоятын биологиялық материал: ферменттер, тiндер, бактериялар, ашытқы, антиген- дер/антиденелер, липосомалар, органеллалар, рецепторлар, ДНК бар сезiмдi қабат. Бұл компоненттiң шоғырлануымен функ- ционалды байланысты, дабылды шығаратын құрылғыны түсiну қажет. Конструкциялық түрде биосенсор - бiр-бiрiмен тығыз байланыстағы екi биохимиялық жəне физикалық түрлендiргiш немесе трансдьюсерден тұратын құрамдас құрылғы. Қазiргi уақытта биосенсорлардың бiрнеше түрлерi бар. Ол - хеми- жəне биолюминисценция негiзiндегi ферменттiк электродтар, фер- менттiк микрокалориметрлiк датчиктер жəне биодатчиктер. Биологиялық микрочиптер – əртүрлi биохимиялық талдау- ларды жүргiзу үшiн қолданылатын кiшкентай құрылғылар. Бұл талданатын нұсқалар құрамындағы кез келген заттармен өзара əрекеттесе алатын реакцияға қабiлеттi агенттер жиi салынған микропластинкалар. Оларда талданатын ерiтпелерде бар заттар- дың молекулаларын iрiктеп байланыстыратын функционалдық жағдайдағы биологиялық белсендi макромолекулалар химиялық байланған. Биочиптің негізі ондаған көзбен əрең көрiнетiн 98
лық гидрогендiк ұяшықтар салынған үлкен емес əйнектен жасалған пластинка. Молекулалық технология институтының ғалымдары əртүрлi заттарды жылдам жəне өте нақты айқындауға мүмкiндiк беретiн биочиптер - тест-жүйелердi ойлап шығарды. Кейбiр аурулардың бастапқы кезеңдерiнде ақуыз қатарында аздаған өзгерiстер болып жатады. Жаңа ғылым – протеомика – ақуыздарды зерт- теуге, олардың тiрi организмдердегi синтезiне, олардың өзара əрекеттесуiне жəне күрделi қатынастарға арналған. Ресейлiк жəне француз ғалымдары ақуыздарда өзгерiстердi табуға жəне талдауға қабiлеттi аппаратураны жасауда. Протеомиканың негізгі бір бағыты ақуыздың өзара байланысын жəне молекула үсті кешенінде орналасуын анықтайды. Бұл бағыт биохимиялық үдерістер жасушада құрылған жəне олар ферменттер, рецептор- лар жəне т.б. белсенді байланыстарды таңдау арқылы жасалады. Ақуыз–ақуыз байланысын анықтау үшін ашытқының екі гибридті жүйесін қолданады. Бұл əдіс ақуыз-ақуыз, ақуыз-ДНҚ, ақуыз–РНҚ байланыстарын анықтайды. Ғалымдар протеомика саласында ақуыздардың өндірілуін жəне олардың денедегі ақуыздардың ауысуын декомпозициясын, сондай-ақ организмде синтезделуінен кейінгі ақуыздардың қалай модификацияла- натынын зерттейді. Бүгінгі нарықтағы фармакалогиялық заттар- дың тоқсан бес пайызы протеиннің əсеріне мақсатталған. «Thermo Finnigan» (АҚШ) компаниясы жоғары технологиялық талдаушы құралдарды жасайды. Бұл компания хроматография, масс спектрометрия жəне бағдарламалық өнімдерді шығарумен қатар осы бағытта өз күштерін шығарып жаңа құралдар шығару- мен айналысуда. Мысалы, ақуыздық чиптер. Күрделi жұмыс ақуыздық микрочиптердi əзiрлеуде тұр. Ақуыздық микрочиптердi жасау үлкен инвестицияларды тар- тады. «Ciphergen Inc» компаниясы ең танымал ақуыздық чип шығарушы. Хроматографиялық ақуыздық чиптер мен масс спектрометрлік детекторды (анықтаушы) байланыстыратын құрылғы жасап шығарды (Protein Chip System). Бұл жүйе күр- делі биологиялық ортадағы патологиялық жағдайдағы биомар- керлерді іздейді. Бірінші топ – ДНҚ чиптерінің миниатюралар құрылымы жасалып, моноклонды антиденелер немесе олардың 99
құралдар гендер мен оның өнiмдерiнiң өзара жiңiшке реттеуiн зерттеу үшiн молекулалық биологияның iргелi мiндеттердiң бiрi болып табылады. Голландиялық фирма «Glaucus Proteomics» осы тармақта лидер болып табылыды. Қазіргі күні сатылымда цитокинді, күйзелісті қоздыратын белокты анықтайтын ақуыз- дық чип бар. Екінші топ – in vitro трансляция арқылы жүзеге асатын ақуыз-ақуыз байланысы жəне фазаға азықты жағу. PISA (Protein In Sity Array) трансляцияның жасуша жүйесін жəне ПТР–азықты қолдану арқылы ақуыздарды тасымалдайды. Ақуыздық чипті шығаратын тағы бір компания «WITA Proteomics». Жасушалық дақылға токсиндік əсерді идентифика- циялайтын 2Д–электрофорезді қолданады ақуыздық биочип өте қарқынды дамып, медициналық диагностикада жəне жаңа дəрі- дəрмектерге қолдануда. Соңғы жылдары ДНК технологияларының-чиптердiң дамуы- мен қатты жазықтарда айқын молекулалардың селективтiк сорб- ция үдерістерi, детекцияның физикалық əдiстерiн қолданатын ДНК-сенсорлар деп аталатын чиптерi кеңiнен қолданыла бастады. ДНК-сенсор жоғары сезiмдi, шағын көлемдi, кiшi көлемде өлшеудiң байланыссыз əдiсiн iске асырады жəне орын- дауда арзан болуы мүмкiн. Қазiргi уақытта əртүрлi фирмалар- дың бағдарламалық қамтамасыз етуiмен нейлондық мембрана- лар – микроорганизмдердiң, өсiмдiктердiң, сүтқоректiлердiң жəне адамның гендерiмен сүзгiштерге негiзделетiн ДНК-микро- чиптерге қол жеткiзiлдi. жүктеу/скачать 0,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|