Биотехнология негіздері
жүктеу/скачать 0,52 Mb.
|
Microsoft Word на 5 формат doc-emirsaba.org
| 12-сурет. Қоянның зиготасына гендік конструкцияны енгізу
(микроинъекция арқылы) Трансгеноз жұмысы көп жақты жəне бірнеше сатылардан тұрады. Алдымен, екі пронуклеус (аталық жəне аналық) саты- сындағы зиготаларды алу керек. Бұл үшін синхронды овуляция, уақытылы қолдан ұрықтау немесе шағылыстыру керек, осыдан кейін белгілі уақыт өткеннен кейін зиготаларды хирургиялық жолмен алуға болады. Алынған зиготаларға бөтен ДНҚ-ны енгізбестен бұрын, оны in vitro жағдайында əртүрлі əдістер мен тəсілдер арқылы сақтау керек. Енгізу кезінде зиготалар вазелин майының астындағы арнайы ерітіндінің тамшысына орнала- сады, бұл сұйықтықтың кеуіп кетуінен сақтайды. ДНҚ-ны 83
дайындалған микротүтікшелер қолданылады. Микротүтікшенің көмегімен 0,5 секундтап 2 минут аралығында ең аз дегенде онның минус он бір дəрежесі (10 -11 ) миллилитр ДНҚ-ны зиготаға микроскоптан бақылап енгізеді. Микроиньекциялау үдерісі зиготалар үшін зиянды, сондықтан олардың біраз мөлшері жойылып кетеді. Микроиньекциядан кейін екі сағатқа жетпей жарамды зиготаларды (трансгенді) алдын ала, арнайы дайындалған аналық-реципиенттерге тасымалдайды. Бұл кезеңде де зиготалардың көп мөлшері зақымданады. Аяғында, транс- генді жануарлардың шығуы 1% тең болады. Алайда, мұның өзі трансформация жəне трансдукциямен салыстырғанда өте жо- ғары көрсеткіш болып саналады. Трансгенді малдарды алу зерттеулерінде тышқандардың трансгеноз əдісінің үлгісі икем- деліп, қолданылады (қосымша). Жалпы трансгенді малдарды алу бірінің артынан бірі өтетін: • рекомбинантты ДНҚ-ның молекуласын құрастыру жəне оның клонын алу; • трансгенозға жарамды зиготалар алу жəне олардың пронуклеустерін айқындау; • рекомбинантты ДНҚ көшірмелерінің белгілі мөлшерін зиготалар пронуклеустеріне (мүмкіндігінше аталық) микротү- тікше арқылы енгізу; • зиготаларды гормондық дайындықтан өткен аталықтардың жыныс жолдарына тасымалдау; • туылған малдардың генотипі жəне фенотипі бойынша бағалап, трансгенді екендігін анықтау: бөтен геннің жасуша ДНҚ-мен байланысуын, рекомбинантты ДНҚ-ның экспрессия- сын, ген өнімінің синтезделуін анықтау; • трансгенді малдардың тұқым қуалау жаңа қасиетін бақы- лау кезеңдерінен тұрады 1980 жылы Ф.Раддел жəне оның қызметтестері алғаш рет герпес вирусының тимидинкиназа (ТК) генін тышқан жасуша- сының геномына енгізе алды. Трансгеноз нəтижесінде алынған жеті тышқанның төртеуі ТК гені бойынша трансгенді болып шықты. Трансгенді тышқандарды алу бойынша кейін жүргізіл- ген көптеген зерттеулер оның тиімділігі əртүрлі факторларға 84
пронуклеуске енгізу процесінде трансгенді жануарлар жиі шығатыны белгілі болды (Р.Бринстер жəне т.б. 1985, К.Гордон, Ф.Раддел, 1984 ). Бұдан басқа олардың пайда болу жиілігі ДНҚ- ның үшінші құрылымына жəне оның мөлшеріне (түзу формалы ДНҚ-ның көп мөлшерін қолданғанда трансформация дəрежесі жоғарылайды) байланысты. Трансгендiк жануарлар маңызды биохимиялық жəне морфо- логиялық қасиеттерi бойынша өзгерудiң жоғары деңгейiмен сипатталады, бұл кейiннен қалаған жануар түрiн iрiктеу қыз- метiн арттырады, ал бұл дегенiңiз селекцияның мақсаты болып табылады. Дүниежүзiнде уақыттың азғана аралығында транс- гендiк сиыр, ешкi, шошқа, қой жəне үй қояндарының шамамен 20-ға жуық түрi жасалды. Олар тiндiк плазминогендiк белсен- дiргiш, моноклондық антиденелер, эритропоэтин, инсулинтектес өсiм факторы, интерлейкин, антитрипсин жəне басқалар сияқты бағалы фармацевтикалық заттарды өндiрген. Арнайы вектор- арды пайдалану өзге гендiк конструкцияны гендi зигота про- нуклеусқа енгiзген кездегiдей барлық жасушаларға емес, организмнiң жекелеген клеткалық популяцияларға ықпалда- суына мүмкiндiк бередi. Ондай жануарлар (сиырлар, ешкiлер, шошқалар) Бүкiл Ресей мал шаруашылығы институтының биотехнология бөлiмiнде шығарылған. Биотехнологияны дамытудың тағы бiр өзектi бағыты жасу- шалардың жəне мүшелердің ксенотрансплантациясы үшiн жануарларды шығару болып табылады. Осы тақырып бойынша жұмыстар Г.Брем профессорының тобымен бiрлесе жүргiзiлуде жəне алдын ала алынған нəтижелер биотехнологияның осы бағытының келешегi зор екенiн растады. Қазiргi таңда осы саладағы зерттеулер бiрнеше бағыттар: мал шаруашылығы тұқымдардың түрлерiне тəн емес белоктарды шығара алатын жануарларды жасау (мысалы, адамның интерферонын шығаруға қабiлеттi шошқаларды алуға бағытталған əзiрлемелер туралы хабарланды); адамға мүшелерді трансплантациялау кезiнде донор болып табылатын трансгендiк жануарларды жасау бойынша дамуда. Трансгеноздың тиімді бағыттарының бiрi сүтке дəрi-дəрмек заттарды секреттей алатын сүтқоректi жануарлар-"биореактор- 85
Кларк жəне тағы басқа француз биологтарымен бірігіп, қой сүтінің – лактоглобулин белогы генін микроинъекциялау арқылы трансгенді тышқандарды алды. Мұндай тышқандардың сүт бездерінде жаңа белоктың синтезі өтіп, сүттің сапасы өзгерді. АБШ-та жануарлар биотехнологиясы саласының белгілі маманы Катерина Гордон сүт бездерінде бағалы медициналық препарат – адамның плазминоген белогы синтезделетін трансгенді тышқандар алды. Қазіргі кезде трансгенді тышқандар зертханада іргелі ғылыми-зерттеулерге үлкен үлес қосуда. Алайда, оларды биотехнологиялық өнімдер өндіру мақсаты үшін қолданудың белгілі қиындықтары бар. Сондықтан 1985 жылдан бастап, трансгенді мал алуда көптеген ғылыми жұмыстар жүруде. Трансгеноз əдісі ауылшаруашылық малдары ішінен алдымен қойда айтарлықтай ғылыми нəтиже берді. Австралия ғалымдары зиготаға өсу гормоны генін микроинъек- циялау арқылы əлемде алғаш рет трансгенді қойлар алды. Зерттеушілер тəжірибеде тышқанның метилтионин промоторын қойдың өсу гормонының құрылымды генімен біріктірді. Бес аптадан кейін трансгенді қозыларға мырыштың аз мөлшерін енгізгенде рекомбинантты ДНҚ тізбегінің реттеуші бөлігі яғни промоторы активтеніп, соматотропин генінің экспрессиясы мен синтезі іске асты. Осының нəтижесінде 2-4 жылдан кейін транс- генді қойлар өздерінің тірі салмағы бойынша «құрдастарынан» 1,5 есе асып түсті. Қазіргі уақытта Австралия ғалымдары құра- мында күкірт бар амин қышқылдарының синтезделуіне жауапты екі ферментті кодтайтін жаңа гендерді қойларға енгізу жұмысын жүргізуде. Бишоф бастаған зерттеушілер тобы адам қанының ұю факторын трансгенді қойлардың сүтінен алу жобасын іске асыру үшін қызу ғылыми жұмыстар жүргізуде. Олар қой геномына қан ұюының IX-факторының генін қойдың В-лактоглобулин промоторымен біріктіріп, енгізу мақсатын алға қойды. Ұю факторы қойдың сүт бездерінде синтезделіп, сүтке бөлінеді деп күтілуде. Зерттеу жұмысының бас кезінде қойдың лактоглобу- лин белогы тышқанның сүт бездерінде синтезделіп, сүтке бөлінді. Шотландия генетиктері сүтінде адамның антитрипсин А-1 белогы бар трансгенді қойларды алды. Бұл қосылыстың 1 литр сүт- тегі мөлшері 35 г. тең болды. Медицинада оны өкпе ауруларын 86
1 литр сүтінен адам қанының тромбыларын ыдырататын плазми- ногеннің 3 грамын алды. (Р.Селтзер, 1992). Болашақтағы ғылыми жобаларда қойдың, сиырдың немесе ешкі мен мегежіннің сүт бездерінен интерферон, инсулин сияқты өте құнды дəрі дəрмек алу жолдарын ойластыруда. Бұл мəселелер тышқандарда белгілі деңгейде шешімін табуда. Трансгенді шошқаларды алудың өзін- дік қиындығы бар, өйткені мегежін зиготаларының пронуклеус- терін тіпті контрасты микроскоптан көру мүмкін болмайды. Оларды центрифугалау арқылы Р. Хаммер жəне Г. Брэм зертха- нада трансгенді шошқалар алынды. Р. Хаммер өзінің қызметкер- лерімен адамның соматотропин генін (промотор бөлігі метилтио- нин-1 генінен) 316 зиготаларға жəне 1719 қос жасушалы эмбриондарға микроинъекциялады. Оларды реципиент - меге- жін-дерге тасымалдап, 192 торай алды, олардың жиырмасы трансгенді болып табылды. Трансгенді торайлардың онбірінде бөтен геннің қызметі байқалды, яғни олардың қанында адамның өсу гормонының көп мөлшері синтезделді. Г. Брэм зертхана- сында осы генді зиготалардың пронуклеустеріне инъекциялан- ғаннан кейін реципиенттерге 268 зигота тасымалданды. Алынған жеті торайдың біреуі трансгенді болып шықты. Жыл сайын трансгенді малдарды алу ғылыми жұмыстары үдей түсуде. Қазіргі кезде əртүрлі ғылыми зертханаларда транс- генді ірі қара мал, қоян жəне балықтар алынды. Трансгенді ірі қара мал алу қиындығы биологиялық жарамды зиготалардың жеткілікті мөлшерін алу проблемасы əлі толық шешілген жоқ. Екінші жағынан генетикалық бағалы донор – сиырлардан ұрықтанған жыныс клетканы алу олардың көбею функциясының төмендеуімен байланысты. жүктеу/скачать 0,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|