Курстық ЖҰмысқа тапсырма
Микрорганизмдер генетикасы ғылымының жетістіктері
жүктеу/скачать 0,58 Mb.
|
101 Арайлым курсовой БТ-20-1 (1)
| 2.2 Микрорганизмдер генетикасы ғылымының жетістіктері
Микроорганизмдер генетикасы микроорганизмдердің тұқым қуалаушылығы, олардың тұқым қуалайтын және тұқым қуаламайтын өзгергіштігі туралы ғылым. Айта кету керек, жалпы генетика молекулалық биологияның дамуы үшін маңызды негіз болды, ал микроорганизмдер генетикасы тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің көптеген мәселелерін зерттеуге, яғни генетиканың өзін дамытуға негіз болды. Микробтар (бактериялар, вирустар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар) генетикалық зерттеулер үшін қолайлы үлгі болғанын тағы бір рет атап өту керек. Микробтар генетикалық материалдың табиғатын, оның ұйымдастырылуы мен қызметін келесі белгілерге байланысты зерттеуге ең қолайлы объект ретінде пайдаланылды. Бактерияларда бір хромосома бар, сондықтан генетикалық өзгерістерді бағалау жасушалардың бірінші ұрпағында мүмкін болады. Микроорганизмдердің маңызды артықшылығы - олардың жоғары көбею жылдамдығы, қарапайым химиялық құрылымы, өсірудің қарапайымдылығы және жасушаның өсу жағдайларын өзгерту мүмкіндігі, мутацияның жоғары жылдамдығы, біріктіру қабілеті және мутациялық өзгергіштік. Микроорганизмдерді генетикалық зерттеулерде қолданудың арқасында генетика бірқатар көрнекті жаңалықтармен байытылды: тұқым қуалайтын материалдың химиялық табиғаты анықталды, ЖД генетикалық кодының мәселесі шешілді. Уотсон, Ф.Крик, 1953), геннің құрылымы зерттелді (Бензер, 1955), ДНҚ репликациясының әдісі дешифрленді (М. Месельсон, Ф. Сталь, 1958), мутациялар мен репликациялар механизмі, хабаршы РНҚ бар екені анықталды және т.б. Микроорганизмдер генетикасы саласындағы жетістіктер адам қызметінің көптеген салаларындағы ең маңызды қолданбалы саласы – гендік инженерияны құруға негіз болды. Микроорганизмдер генетикасының дамуы цитологияның дамуымен, ал цитологияның дамуы мен дамуы жасушаларды зерттеуге және зерттеуге мүмкіндік беретін оптикалық құрылғыларды жасау және жетілдірумен тығыз байланысты. - 1609-1610 жж. Галилео Галилей алғашқы микроскопты жасады. Ол құрастырған және жетілдірген микроскоп 35-40 есе өсім берді. И.Фабер құрылғыға «микроскоп» атауын берді. - 1665 жылы Роберт Гук микроскоптың өзгеруінің арқасында тығындағы жасушаларды көрді, оны «жасушалар» деп атады. 17 ғасырдың 70-жылдарында Марчелло Мальпиги кейбір өсімдік ұлпаларының микроскопиялық құрылымын сипаттады. - Энтони ван Левенгук микроскоптың көмегімен микроорганизмдердің белгісіз жұмбақ әлемін ашты (1969). - 1715 жылы Х.Г. Зерттелетін объектілерді микроскопиялау үшін бірінші болып Гертель айна қолданды, ал бір жарым ғасырдан кейін Э.Аббе микроскопқа арналған жарықтандырғыш линзалар жүйесін жасады. -1781 жылы Ф.Фонтана алғаш рет ядролары бар жануарлар жасушаларын көріп, суретін салған. - 19 ғасырдың бірінші жартысында Ян Пуркинье микроскопиялық әдісті жетілдірді, бұл оған жасуша ядросын сипаттауға мүмкіндік берді. Ол алғаш рет «протоплазма» терминін қолданған. - Р.Браун ядроны тұрақты жасуша құрылымы ретінде сипаттап, «ядро» - «ядро» терминін ұсынды. -19 ғасырдың екінші жартысында Э.Брукке (1861) жасушаның элементарлы организм ретіндегі идеясын негіздеді. - 1874 жылы Дж.Карной жасушалардың құрылысы, қызметі және шығу тегі туралы ғылым ретінде цитологияның негізін қалады. -В.Флемминг митозды сипаттады (1879-1882), О.Гертвич пен Э.Страсбургер тұқым қуалайтын белгілер ядрода болады деген болжам жасады. -20 ғасырдың басында Р.Гаррисон мен А.Кадрел жасушаларды өсіру әдістерін жасады. 20 ғасырда Нобель сыйлығы цитология, генетика және басқа да биологиялық ғылымдар саласындағы көрнекті жаңалықтары үшін берілді, олардың жеңімпаздары: -1906 жылы Камилло Гольджи және Себастьяго Раммон - және - нейрондық құрылым саласындағы жаңалықтары үшін Каджал; - 1908 жылы Илья Мечников пен Пол Эрлих фагоцитоз және антиденелерді ашқаны үшін; -1930 жылы Карл Ландштайнер қан топтарын ашқаны үшін; - 1931 жылы Отто Варбургке цитохром оксидазаларының тыныс алу ферменттерінің әсер етуінің табиғаты мен механизмдерін ашқаны үшін; -1946 жылы Герман Моллер мутацияларды ашқаны үшін; -1953 жылы Ганс Креба лимон қышқылының айналымын ашқаны үшін; -1959 жылы Артур Корнберг пен Северо Очоа ДНҚ және РНҚ синтезінің механизмдерін ашқаны үшін; - 1962 жылы Фрэнсис Крик, Морис Уилкинсон және Джеймс Уотсон нуклеин қышқылдарының молекулалық құрылымын және олардың генетикалық ақпаратты берудегі маңызын ашқаны үшін; -1963 жылы Франсуа Якоб, Андре Львов және Жак Монод белок синтезінің механизмін ашқаны үшін; -1974 жылы Кристиан де Дюв, Альберт Клод және Джордж Палад жасушаның құрылымдық және функционалдық ұйымына (лизосомалардың ультрақұрылымы, Гольджи кешені,қатысты жаңалықтары үшін [10]. Бактериялардың бір түрінен екіншісіне генетикалық ақпаратты әртүрлі әдістермен енгізу мүмкіндігі генетикада жаңа бағыт — гендік инженерияны құруға әкелді. Гендік инженерия берілген генетикалық ақпараты бар жаңа рекомбинантты ДНҚ молекулаларын алу әдістерін, оларды прокариоттар мен эукариоттардың жасушаларына тасымалдау жолдарын әзірлейді және олардың реципиент жасушасындағы мінез-құлқын зерттейді. Геннолий инженериясының негізгі мақсаты микроорганизмдерді зерттейді. Микроорганизмдердің тұқым қуалайтын түрлендірілген түрлерін алу әдістерін ашқан генетиканың дамуы микроорганизмдерді ауыл шаруашылық және өнеркәсіп өндірісінде, сонымен қатар медицинада қолдану мүмкіндіктерін кеңейтті. Бұл әдістердің негізгісі табиғатта бар микроорганизмдердің жабайы дақылдарына әртүрлі мутагендер (радиациялық және химиялық заттар) әсерінен мутанттарды индукциялық өндіру болып табылады. Бұл әдіс микроорганизмдердің жабайы түрлеріне қарағанда ондаған және жүздеген есе құнды өнімдерді (антибиотиктер, ферменттер, витаминдер, аминқышқылдары және т.б.) беретін мутанттар жасауға мүмкіндік береді. Гендік инженерия арқылы алынған жаңа генетикалық молекулалар рекомбинантты ДНҚ болып табылады, оның ішінде екі компонент – вектор (тасымалдаушы) және клондалған «бөтен» ДНҚ. Тасымалдаушы репликонның қасиеттеріне ие болуы және жаңадан жасалған рекомбинантты ДНҚ репликациясын тудыруы керек болғандықтан, әдетте вектор ретінде плазмидалар, қалыпты фагтар және жануарлар вирустары сияқты репликондар қолданылады. Барлық осы тасымалдаушылардың айналмалы жабық ДНҚ құрылымы бар - клондалатын ДНҚ қажетті заттың түзілуін бақылайтын қажетті генді (немесе гендерді) алып жүретін ДНҚ фрагменті.Рекомбинантты ДНҚ молекулаларын алудың әртүрлі әдістері бар - Олардың ең қарапайымы ДНҚ векторының оқшауланған молекулаларын және қажетті генді тасымалдайтын ДНҚ-ны рестриктеуші ферменттермен (рестрикциялық эндонуклеазалар) өңдеуге арналған, олар алынған ДНҚ молекулаларын қатаң белгіленген жерде ыдыратады. жабысқақ ұштар деп аталатын бір-бірін толықтыратын бір жіпті ұштардың қалыптасуы. Бұл рекомбинантты ДНҚ алудың алғашқы қадамы – рестрикциялық эндонуклеазалардың көмегімен ДНҚ молекулаларын «кесу». Екінші кезең екі түрлі молекуланы бір рекомбинантты ДНҚ-ға «айқастыратын» полинуклеотидтік лигаза ферментімен алынған сызықтық ДНҚ молекулаларын өңдеуден тұрады. Үшінші кезеңде трансформация әдісімен рекомбинантты молекулалар белгілі бір бактериялардың жасушаларына енгізіледі. Соңғы, төртінші кезеңде трансформацияланған жасушалар клондалады.
жүктеу/скачать 0,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|