Умкд. 042-18-22 10/03-2015 2015 ж. №2 басылым

1. 
   Инициация дегеніміз не?
   
2. 
   Элонгация дегеніміз не?
   
3. 
   Терминация дегеніміз не?
   

№ 10 дәріс тақырыбы Нуклеин қышқылдарының денатурациясы мен ренатурациясы.

Гиперхромдық эффект.

Денатурация процесінің кооперативтілігі.

Балқу температурасы.

Денатурацияны бағалау әдісі.

Ренатурация және молекулярлық гибридизация.

Нуклеин қышқылдарының денатурациясы – бұл жекеленген негіздер және полинуклеотидті байламдардың целомға вандервальстық байланысының бұзылуы. Нуклеин қышқылының денатурациясы көптеген әсерлермен байланысты: қыздыру, рН өзгерістері, басқа да күштердің төмендеп кетуі және т.б. Ең маңыздысы термикалық денатурация.

Денатурация кезінде ДНҚ-ның екі спиральді молекуласы жеке-жеке байламдарға бөлінеді. ДНҚ-ның 50 %-ы денатурацияланатын температура – балқу температурасы деп аталады. Ол ДНҚ-ның бағалы құрамбөліктерімен байланысты. Г—Ц жұбы үш түрлі сулы орта байланыстарымен стабилденген болса, ал А – Т жұбы тек екеуімен ғана стабильденген, Г – Ц бөлігі жоғары болған сайын, жасуша да стабильді болады. ДНҚ денатурациясы кезінде жарықтың жұтылуы 260 нм толқын ұзындығында жоғарылайды (гиперхромды эффект). Бұл ДНҚ-ның қайталама құрылымының жағдайын бақылап отыруға мүмкіндік береді.

Денатурацияланған ДНҚ ерітіндісін үнемі салқындатып немесе оны балқу температурасынан 20⁰ төмен температурада ұстайтын болса, ол жасушаның қайта қалпына келуіне жағдай жасайды. Керісінше, оны ең төмен температураға дейін салқындатса (0 -20⁰С және одан төмен) денатурацияланған жағдайын ұзағ уақытқа бекітіп тастайды. ДНҚ жасушаларының гомогендігі, концентрациясы, біртектілігі жоғарылаған сайын ренатурацияның жылдамдығы да жоғарылайды. Абсолютті гомогенді ДНҚ-ның денатурацияланған ерітіндісінде соқтығысқан полинуклеотидті байламдар комплементарлығы 0,5-ке тең болуы мүмкін. Бөгде, негіздері басқа кезектестіктегі жасушалардың болмауы ренатурациямен аяқталатын кездесулерді азайтады.

ДНҚ-ның қайталама құрылымы тек әлсіз сулы және гидрофобты байланыстармен стабильденеді. ДНҚ 80—90^о жоғары температурада денатурацияланып (балқу), келесі салқындатуда ренатурацияланады.

1. 
   Денатурация дегеніміз не?
   
2. 
   Ренатурация дегеніміз не?
   
3. 
   Молекулярлық гибридизация дегеніміз не?
   

№ 11 дәріс тақырыбы. Нуклеин қышқылдарының биосинтезі және деградациясы.

Матрицалық және матрицалық емес синтез.

Матрицалық синтездің ингибиторы.

Жабдықталуы: слайдтар, проектор

Кез келген тірі жасуша нәруыз синтездеуге қабілетті, бұл қабілет олардың маңызды да және өздеріне ғана тән қасиеттердің бірі болып табылады. Жасушаның өсуі мен дамуы кезінде нәруыз синтезі ерекше энергиямен өтеді.Бұл кезде жасушалық органоидтардың құрылысына қажетті нәруыз белсенді түрде синтезделеді. Ферменттер синтезделеді. Нәруыз биосинтезі көптеген ірі жасушаларда да, сонымен қатар өсуі мен дамуы тоқтап, әбден қалыптасқан жасушаларда да қарқынды жүреді. Мысалы нәруыз ферменттерін синтездейтін(пепсин, трипсин) асқорыту бездерінің жасушаларында немесе нәруыз –гормондарды (инсулин, тироксин) синтездейтін ішкі секреция бездерінің жасушаларында . Нәруызды синтездеу қабілеттілігі тек өсіп келе жатқан немесе сұйықтық(секрет) бөлетін жасушаларға ғана тән емес. Кез келген жасуша өзініңбарлық тіршілік еткен уақыт аралығында нәруыз синтездейді. Себебі, наруыз молекулаларының қалыпты тіршілігінде құрылымы денатурацияға ұшырап, олардың қызметі бұзылады. Осындай іске жарамай қалған нәруыз молекулалары жасушадан шығарылады. Оның орнына толыққанды, молекулалар синтезделеді, нәтижесінде жасушалардың құрамы, іс-әрекеті бүлінбейді. Нәруызды синтездеу қабілеті жасушадан жасушаға тұқым қуалай беріледі және ол барлық тіршілік кезеңінде сақталады. Нәруыздар мен нуклейн қышқылдарының жаңа молекулаларының биосинтезі кезінде нуклейн қышқылдары мұндай программаларды тасымалдаушы болып табылады, бұл рольде оларды матрица деп атайды. Матрица матрицалық синтез кезінде шығынға ұшырамайды және де оларды бірнеше қайтара пайдалануға болады. Бұл жағынан ол өршіткіге ұқсас. Матрицалық биосинтездің негізгі үш типін ажыратады:

1. 
   Матрица түрінде пайдаланылып, ДНҚ молекуласында кездесетін ДНҚ биосинтезі(ДНҚ репликациясы);
   
2. 
   ДНҚ матрицасында РНҚ-ның биосинтезі.(Транскрипция);
   
3. 
   Матрица ретінде мРНҚ қолданып, нәруыздарды синтездеу.(трансляция).
   

Синтез кезінде ДНҚ-лардың тікелей қатысы болмайды. ДНҚ жасуша ядросында кездеседі, ал нәруыз синтезіцитоплазмада кездесетін рибосомаларда жүреді, ДНҚ-да тек нәруыз құрылымы жөнінде ақпарат болады да және сонда сақталады.

Берілген ДНҚ жіпшесіндеәртүрлі нәруыздардың біріншілік құрылымының құрамы жөніндеақпарат бірінен кейін бірі тізбектеліп жазылады. Белгілі бір нәруыздың құрылымы жөнінде ақпараты бар ДНҚ бөлігі, ген деп аталады.

ДНҚ молекуласы бірнеше жүз гендердің жиынтығынан тұрады.

ДНҚ құрылымы нәруыз құрылымын қалай анықтайтындығын түсіндіру үшін мынадай мысал келтіреміз: Көпшілігі Морзе әліппесін біледі, сол арқылы телеграммалар мен сигналдар беріледі. Морзе әліппесі бойынша, әріптер нүкте және сызықшалар дың ұзын және қысқа сигналдарының үйлесімділігімен белгіленген. А әрпі .--,, Б әрпі -- --. Сол сияқты белгіленеді. Шартты белгілердің жиынтығын код немесе шифр деп атайды.Морзе әліппесікодтың мысалы бола алады. Морзе кодын білетіндер нүкте және сызықшалардан тұратын телеграф таспасында жазылғанды оңай оқи алады.

ДНҚ макромолекуласы - нәруыз молекуласында қатардың құрылымын анықтайтынкод түрінде болатын,бірнеше мың төрт түрлі нуклеотидтердің тізбектеліп орналасуынан құралған.

Морзе кодындағы әр әріптің белгілі бір нүкте мен сызықшаның үйлесімділігіне сай келетіндей, ДНҚ кодында да аминқышқылдарда тізбектеліп байланысқан нукеотидтердің белгілі бір үйлесімділігі сәйкес келеді.

ДНҚ кодын толық шешу мүмкін болды. ДНҚ кодының маңызы мынада. Әр аминқышқылдарға ДНҚ тізбек бөліміндегі қатар тұрған үш нукеотидтер сәйкескеледі. Мысалы, Т-Т-Т- бөлігіндегі триплетке лизин аминқышқылы сәйкес келеді, А-Ц-А - кесіндісі цистеинге, Ц-А-А- валинге т.с.с. Генде нуклеотидтер мынадай тәртіппен орналассын делік:

А-Ц-А-Т-Т-Т-А-А-Ц-Ц-А-А-Г-Г-Г

Бұл қатарды, үштен бөле отырып, нәруыз молекуласында аминқышқылдардың қандай тәртіппен орналасқанын таба аламыз: А-Ц-А- цистеин; -Т-Т-Т- лизин; -А-А-Ц- лейцин;-Ц-А-А-валин;-Г-Г-Г- пролин.

Морзе кодында барлығы екі таңба. Барлық әріптерді белгілеу үшін, тыныс белгілері мен барлық сандарды кейбір әріптерге немесе сандарға бес таңбадан алуға тура келеді. ДНҚ коды қарапайым. Төрт әртүрлі нуклеотидтен 3-тен оларда төрт элементтен тұратын3 мүмкін комбинацияның саны 64. Әртүрлі аминқышқылдар саны барлығы 20. Осылай, әр түрлі нуклеотидтің триплетібарлық аминқышқылдар ды кодтауға артығымен жетеді.

Нәруыз синтезіне қатысатын бөлімнің бұзылуы немесе түсіп қалуы, әрқашанда патологияның дамуына әкеліп соғады, сонымен бірге аурудың клиникалық көрініс беруі синтезі бұзылған ( құрылымдық немесе функционалдықнәруыз) нәруыздың қызметі және табиғатымен анықталады. Кей кезде генетикалық кодтың өзгеруіне сәйкесжәне де мутагендікфакторлардың әсерінің нәтижесіндей аномальды нәруыздар синтезделеді.(мысалы, орақ тәрізді анемия жасушалы гемоглобині). Бұл өзгеріс әр түрлі синдромдардың дамуына немесе өлімге әкеліп соқтырады. Бірақ ағзадакүшті қорғаныс механизмі барынайта кеткеніміз жөн.Генетикалық ақпараттардың осыған ұқсас өзгерістері арнайы фермент рестриктаза арқылы тез танылыпқалады, тізбектің өзгерген жері қиылып алынып, полимераза мен лигазаның қатысуымен сәйкес нуклеотидтер мен қайтадан алмастырылады.

Жасушадағы нәруыз бен нуклеин қышқылдарының синтезініңмеханизмін түсіндіружолдарының бірі: адам ағзасына әсері жоқ, бірақ бұл процестерді бактерияларда таңдаулы түрде тоқтата алатын, дәрілік препараттарды пайдалану болып табылады. Шындығында кейбір препараттаросындай қасиетке ие, бірақ соның ішінде көбісі адам үшін де улы болып келеді. Қазіргі кезде медициналық практикада көп антибиотиктер қолданылады, оның кейбіреуі нуклейн қышқылдары мен нәруыз синтезінің маңызы химиялық реакциясына әсер ету механизмін түсіну мақсатында төменде қарастырамыз. Нәруыз синтезі үшін мықты ингибитордың бірі пуромицин болып табылады. Аминоацил –ТРНҚ^І –дағы АМФ-тың соңғы қалдығының құрылымдық ұқсастығының нәтижесінде ол Т-РНҚ-пептидилдің А-үлескісімен пептидил-нуро-лицин түзе отырып, оңай әрекеттеседі. Сонымен бірге пептидил-пуромициннің өзіне тән ешқандай үштік антикадоны болмайды. Сонымен бірге ол реакциялардың үзілуін туындата отырып, пептидтік тізбектің элонгациясын тежейді. Пуромициннің көмегімен мысалы, кейбір жағдайларда гормональді тиімділік de novo нәруызының синтезіне тәуелді екені дәлелденген. Сонымен бірге пуромицин прокариоттардағыдай эукариоттарда да нәруыз синтезін тежейді.Нәруыз синтезі улылығы жоғары болғандықтан сирек қолданылатынісікке қарсы тиімділігі барД актиномицин нәруыз синтезін тежейді. Ол жасушалық РНҚ, әсіресеерекше мРНҚ –ның барлық типтерінің синтезіне тежелу әсерін тигізеді. Бұл қасиетРНҚ-полимеразаға тәуелді. ДНҚ-ға Д актиномициннің тежегіш әсерінен пайда болған, сонымен қатарсоңында матрицалық функцияны қоса ДНҚ тізбегіндегі дезоксигуанозиннің қалдығымен байланысады.

Д актиномицинДНҚ транскрипциясы нингибирлейдідеуге болады.Туберкулезді( құр ауруын) емдеу кезінде пайдаланылатын рифамицин антибиотигі де жасушалық РНҚ-ның синтезін тежейді. Осы препаратРНҚ-полимеразаға тәуелдіДНҚ-ны да ферментпен байланысқа түсу арқылы тежейді.Бактериялық РНҚ-полимеразаоларға өте сезімтал. Бұл антибиотикжануарлар ағзасына аз мөлшерде ғана әсер етеді. Әсер ету механизмі бойынша t актиномициннен айырықша. Жақында ашылған рифолициннің вирусқа қарсы тұратын қабілетін көрсету қажет, кей кездеДНҚ-сы бар вирус тудыратын трахоманы емдеуде жақсы пайдаланылып жүр. Тифоздықжұқпалы ауруды емдеу кезінде пайдаланылатын басқа да антибиотиктердің әсер ету механизмі анықталды. Хлорамфеником бактерияның 70S рибосомасында нәруыз синтезінде пептидилтрансфераздың реакцияға (элонгация кезінде) ингибирлік әсер етеді. 80S рибосомадағыбұл процеске ол әсер етпейді. 80S тегі (70S рибосомадағы процестің зақымдануынсыз) нәруыз синтезіне транслокозаның ингибиторы болып табылатын циклогексимид қарсы тежегіш әсер етеді. Құрт ауруына (туберкулез) қарсы және бактерияларға қарсы антибиотиктер, оның ішінде стрептомицин мен неомицин, оларға сезімтал бактерия штаммаларының нәруыз синтездеуші аппараттарына әсер етеді. Бұл антибиотиктер аминқышқылдарымен кодон арасындағы сәйкестіктің бұзылуына әкеліп соғатын, МРНҚ трансляциясында қателіктер туындататыны жөнінде болжамдар айтылған.Мысалы: УУУ кодоны фениламиннің орнына лейцинді кодтай бастайды-нәтижесінде бактерияның тіршілігін жоюына әкеліп соғатын аномальды нәруыз түзіледі.

Клиникада кеңінен қолданылатын тетроциклиндер 70S рибосомасында нәруыздың синтезделуіне ингибитор болып табылған(80S рибосомадағы синтез аз тежеледі). Олар жасушалық мембраналар арқылы жеңіл өтеді. Тетрациклиндер 50S рибосома суббөлшегіндегі т-РНҚ аминоацилдің аминоацилді орталықпен байланысуын тежейді деп есептеледі. Тетрациклиндер трансляция процесінің алдыңғы кезеңдерінің бірін қоса, осы орталықпен химиялық байланысуы мүмкін.

Пенициллиндер нәруыз синтезінің нағыз ингибиторлары болып табылмайды, бірақ олардың қарсы тиімділігі жасуша қабырғасының құрамына кіретін, гексапептидтер синтезінің тежелуімен байланысты. Олардың синтезделу механизмі нәруыз синтезінің рибосомальды механизмінен ерекшеленеді.

Эритромицин және омандомицин циклогексимидке ұқсас, ерекше 80S рибосомада трансляция процесінде транслоказаныңбелсенділігін тежейді, сонымен бірге жануар жасушасында нәруыз синтезін тежейді. Тағы да еске түсіріп өтсек:

Нәруыз синтезіне қатысатын бөлімнің бұзылуы немесе түсіп қалуы, әрқашанда патологияның дамуына әкеліп соғады, сонымен бірге аурудың клиникалық көрініс беруі синтезі бұзылған (құрылымдық немесе функционалдықнәруыз) нәруыздың қызметі және табиғатымен анықталады. Кей кезде генетикалық кодтың өзгеруіне сәйкесжәне де мутагендікфакторлардың әсерінің нәтижесіндей аномальды нәруыздар синтезделеді.(мысалы, орақ тәрізді анемия жасушалы гемоглобині). Бұл өзгеріс әр түрлі синдромдардың дамуына немесе өлімге әкеліп соқтырады. Бірақ ағзадакүшті қорғаныс механизмі барынайта кеткеніміз жөн. Генетикалық ақпараттардың осыған ұқсас өзгерістері арнайы фермент рестриктаза арқылы тез танылыпқалады, тізбектің өзгерген жері қиылып алынып, полимераза мен лигазаның қатысуымен сәйкес нуклеотидтермен қайтадан алмастырылады.

ДНҚ синтезінің ингибиторларын зерттеу мен іздеу мақсатында ынталандыру ол, ісік пен вирус жасушаларының көбею реакцияларының көздерін таңдаулы түрде тұншықтыру(басу) үшін қажетті амал табу.

ДНҚ синтезі қарқынды жүруіне байланысты ісік жасушалары ереже бойынша басқа ұлпалардан күрт асып түседі. Көптеген заттар аздау немесе көптеу болса да in vivo ДНҚ синтезін таңдаулы түрде тұншықтыратыны (басу) белгілі. Бірақ олардың көбісі ДНҚ синтезін жанама түрде жояды. Мысалы. Нуклеозидтрифосфат, нуклеозид т.б.негіздерінің синтезін бүлдіреді. Салыстырмалы түрде ингибиторлардың аз мөлшері редупликация процесін тәуелсіз түрде тежейді.Олар мынадай агенттерге бөлінеді:

1. 
   Матрицамен байланысу нәтижесінде реакцияны тұншықтыру;
   
2. 
   ДНҚ-ның нақ ингибиторлары- полимеразалар, энзиммен тікелей байланысушы;
   
3. 
   құрылымдары ары қарай жай нуклеотидтердің қосылуын қаламайтын кезекті аналог нуклеотидтің орнына тежелу синтезінің қосылуы.
   

Сонымен бірге ол иммунды репрессорлы және вирусқа қарсы агенттер ретінде де белгілі. Хинокрин, акридиннің туындысы болып табылады.

Акридиннің туындысының ДНҚ-мен әрекеттесуі, бұның негізінде ДНҚ негіздерінің арасына акридиннің ену қабілеті жатыр. Хлорокин мен хинокриннің формулаларын салыстыра отырып, негізгі роль хинолинді сақиналарға тиесілі екенін байқауға болады. Бұл қосылыстар ДНҚ редупликациясын ғана тұншықтырып қана қоймайды, ДНҚ матрицасындағы РНҚ синтезін де тұншықтырады.Әсер ету сипаты бойынша оларға фенатридин жақын келеді, мысалы, трипаноцидті қасиеті бар этидиумбромид, ингибиторлардың осы тобына антрациклинді антибиотик(даумомицин, ногаламицин) жатады. Бірақ көп жағдайда РНҚ синтезін тұншықтырады.

ДНҚ - матрицасын таңдаулы түрде табиғаты пептидті –флеомицин мен блеомицинантибиотиктері тосқауылдайды.Олардың кейбір құрылымдарының жалпы ұқсастықтары жүрмейді, бірақ ДНҚ мен әрекеттесу ұқсастықтарыжалпылығы сол, флеомицин ДНҚ мен бірлесіп кетуге бейім, АТ-жұпқа бай, 2-карбонил тиминмен байланысып, ДНҚ-ның балқу температурасын жоғарылатады, ал блеомицин, керісінше , әсіресе дГ-поли типті полидезоксирибонуклеотидпен қарқынды түрде байланысады. дЦ –поли, ДНҚ –ның балқу температурасын төмендетеді, тіпті оның деградациясын туындатады.

Антибиотиктер прокариоттар мен эукариоттар қатысында өздерінің жан жақтылығымен қызықты. Матрицаны қайтымды тосқауылдайты, кең көлемде пайдаланылатын басқа да антибиотиктер қатары –рибофлавин, герамицин, плюрамицин, новобиоцин әлі толық зерттелмеген.

ДНҚ-матрицасын қайтымды тосқауылдайтын және редупликацияны тежейтінДНҚ ның рибозофосфатты қаңқасының қышқылды радикалдарымен байланыстыратын және биосинтезді реттелудің табиғи жүйесінің компоненті болыптабылатын негізгі нәруыздар- гистондар мен протаминдер. Редупликацияның жойылуы әдетте гистондардың мынадай қатысында байқалады:ДНҚ бірлікке жақын немес көп болған да.

Ісікке қарсы әсері бар, бірақ жеткілікті мөлшерде улы С митомицинантибиотигі, ДНҚ мен қайтымсыз әрекеттесе отырып, ДНҚ –матрицаны бүлдіре, жеткілікті және таңдаулы түрде редупликацияны тұншықтырады. Сондықтан терапевтика жағынан қолдау таппады. Келешектегі бифункционалды, алкилдеуші агент ретінде –ол комплементарлы ДНҚ тізбегінде әртүрлі үлескілер арасында ковалентті көпіршелердің пайда болуын тудырады. in vivo ары қарай бүлінген ДНҚ-ның қарқынды деградациясы жүреді.

ДНҚ редуплдикациясын таңдаулы түрде тұншықтыратын карцинофиллин мен стрептонигрин сияқты ісікке қарсы тұратын агенттер. ДНҚ-матрицасымен ковалентті байланыса отырып, және де оның тағы да деградацияға ұшырауын туындатады.

Бактериялардың сол сияқты эукариоттардың РНҚ мен ДНҚ синтезінің тиімді ингибиторы болып табылатын антрамицин матрицаны берік тосқауылдайтын топқа жатады.

Жақында ісікке қарсы тұратын агентретінде ұсынылғанплатина қосылысы, мысалы, cisPt(II)(NH₃)₂CL₂, полинуклеотидті тізбек арасында көлденең тігістің түзілуінен ДНҚ синтезінтаңдаулы түрде тұншықтырады.

Налидиксті қышқыл мен құрылысы жағынан соған жақын пиромидті қышқыл ДНҚ синтезінің ең тиімді ингибиторы болып табылады.

ДНҚ-полимеразаға тікелей әсер ететін ингибиторлар

жөнінде айтатын болсақ, онда ІІ және әсіресе ІІІДНҚ –полимеразасының белсенділігін тұнышықтыратын, бірақ ДНҚ –полимераза І емес, этилмалеимид-Nжәне соған туыстас қосылыстар жөнінде жеткілікті нақтылы ақпараттар бар. Олар in vitroның ісікке қарсы тиімділігіне байланысты қарқынды түрде зерттеліп жатыр. Этилмалеимид–N ,әсіресе белгілі ДНҚ-полимеразаның тек бір бөлігіне таңдаулы түрде әсер ететін агенттің мысалы ретінде қызықты.

Лейкемия вирусының гомополирибонуклеотидті біртізбекті ДНҚ –полимеразасының тұншығуы жөніндегі ақпараттар үлкен қызығушылық туындатып отыр.Олар матрицамен байланысқа жауапты, энзимнің үлескілерін қайтымды түрде тосқауылдайды.Әр түрлі құрамдағы гомополимерлердің тиімділігі бойынша мынадай қатар түзеді:

поли У>поли Г>поли А>поли Ц.

Онкгенді РНҚ –вирустарда бастапқы ДНҚ синтезі РНҚ- тәуелдіДНҚ –полимераза –кері транскриптаза мен анықталады. Оның РНҚ-полимераза ингибиторларымен тұншықтырылатыны жақсы. Басқаша ол былай, ДНҚ тәуелді ДНҚ –полимераза ингибиторларымен емес, рифамицинмен және стрептоварицинмен тура транскриптаза арқылы. Кері транскриптаза кейбір тиосемикарбазон туындылармен басылып, жаншылады. Мысалы, көпшілікке белгілі вирусқа қарсы агент N –метилизатин –β-тиосемикарбозонмен.

Сол сияқты ДНҚ –полимеразаныңА priori –дың да ДНҚ –полимеразаны тікелей тұншықтыратын немесе ДНҚ-матрицаның құрылымының кейбір аналогтармен олардың нуклеозидтарының негіздерінің жарықшақтануның (искажение) мүмкіндігін болжауға болады.Солардың көбісі ДНҚ құрамында кездесетіндігі. Бірақ олардың матрицалық белсенділіктерін белгілі шамада төмендетпейтіндігі айқындалды.Сонымен қатар бұлар және көп мөлшердегі басқада негіздердің аналогтары, соның ішінде азотуындылар мен ерекше немесе модифицирленген көміртекті компоненттері барнуклеозидтер, нуклеозидтер мен нуклеотидтердің негіздерінің қалыпты синтезін , in viva ның ДНҚ сының синтезін жанама түрде тежей отырып, тұншықтырып және жарықшақтандырады.

Бірақ, қазіргі кезде кейбір тікелей, біраз шамадаДНҚ-ның матрицалық синтезін тұншықтыратын, негіздердің аналогтары мен нуклеозидтерді атауға болады.

Қайтымды транскрипция процесіне тұншықтырғыш әсер ететін бромдезоксиуридинді айтып өтуге болады. Бұл эффект ДНҚ -тәуелді ДНҚ –полимераз және РНҚ –тәуелді дифференциация үшін тесттердің бірі ретінде пайдаланылады.Кейбіреулері механизм әсері әлі белгісіз антибактериалды және антимитотикалық агент ретінде қолданылатын, ДНҚ синтезінің таңдаулы ингибиторлары болып табылады. Оларға көз ауруларын емдеу кезінде антибактериалды агент ретінде колданылатын фенилэтилді спирт, ісікке қарсы белсенділігі бар саркомицин мен колхицинжатады.

Фенилэтилді спирт мембрана жасушаларымен әрекеттесуін бұза отырып, ДНҚ хромосолмалардың бастапқы синтезін тұншықтырады.

№ 12 дәріс тақырыбы. Тұқым қуалаушылықтың зат алмасуының және тасымалдануының молекулалық механизмі. Гендік инженерия

ДНҚ репарациясы.

Репарация түрлері.

Мутациялық зақымданудың тура коррекциясы.

Алкирациялық зақымданудың репарациясы.

Эксцизиондық репарация.

Рекомбинациондық репарация.

ДНҚ репарациясы- жасушаның генетикалық ақпаратының тұрақтылығын сақтайтын механизм ретінде.

Генетикалық рекомбинация, трансдукция, трансформация.

Гендік инженерия әдістері.

Тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясы ХІХ ғасырдың соңында клетка құрылысының зерттелуіне байланысты ядро мен оның құрамындағы хромосомалардың тұқым қуалаушылыққа қатысы бар екені анықталды. 1883 жылы бельгиялық зоолог Э.Бенеден мейоз процесіндегі редукциялық бөліну аталық және аналық хромосомалардың ажырауына байланысты деп жорамалдады. Мендель заңдарын кейін 1902—1903 жылдары В.Сэттон редукциялық бөліну және ұрықтану кезіндегі хромосомалардың тәртібі мен будан ұрпақтардағы белгілердің тәуелсіз ажырауының арасында байланыс бар екенін анықтады. Өзінің “Хромосомалар және тұқым қуалаушылық” деген еңбегінде хромосомаларды цитологиялық тұрғыдан алғанда Мендель анықтаған тұқым қуалау факторларының таралуына сәйкес келетіндігін көрсетті.

1) бірнеше белгілері бойынша бір-бірінен айқын ажыратылатын көптеген сорттары бар;

2) өсіруге қолайлы;

3) гүліндегі жыныс мүшелері күлтежапырақшаларымен толық қалқаланып тұратындықтан, өсімдік өздігінен тозаңданады. Сондықтан, әр сорт өзінше таза дамып жетілетіндіктен, белгілері ұрпақтан-ұрпаққа өзгеріссіз беріледі;

4) бұл өсімдіктің сорттарын қолдан тозаңдандыру арқылы өсімтал будандар алуға болады.

Қазақстанда тұңғыш рет М.А.Айтхожиннің басқаруымен молекулалық биология және ген инженериясы саласында көптеген зерттеулер жүргізіліп, ғылымға айтарлықтай жаңалықтар қосылды.Соңғы жылдары елімізде генетиканың аса маңызды салалары: молекулалық генетика, экологиялық генетика және радиациялық генетика бойынша ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізілуде.

Ген инженериясының әдістерінің ашылуы биотехнология деген ерекше өндіріс түрінің дүниеге келуіне ықпал жасап отыр. Биотехнология дегеніміз микроорганизмдердің және таза белоктардың ( ферменттердің) жүргізетін биологиялық процестерін халық шаруашылығында әртүрлі салаларында пайдалану. Ген инженериясы молекулалық биологияның жаңа саласы. Ол лабораториялық әдіс арқылы генетикалық жүйелер мен тұқымы өзгерген организмдерді алу жолын қарастырады. Ген инженериясының пайда болуы генетиканың, биохимияның, микробиологияның және молекулалық биологияның жетістіктерімен байланысты. Бұл атаудың екі түрі қолданылады: «генетикалық инженерия» және «ген инженериясы». Соңғы кезде «генетикалық инженерия» жалпылама түрде қолданылып жүр, ген инженериясы да осының ішіне кіреді.«Инженерия» деген атау құрастыру деген , яғни ген инженериясы дегенді тең құрастыру деген мағынаны білдіреді. Ген инженериясының дәуірі басталмай тұрып, 1969 жылы Г. Корана нуклеотидтерді белгілі бір жүйемен оранласқан ДНҚ синтезінің әдістемесін жасап берген. Ген инженериясы деп рекомбинатты ДНҚ-лар жасап, оларды басқа тірі клеткаларға енгізуді айтады. Ген инженериясы шешетін мәселелер: генді химиялық немесе ферментті қолдану жолымен синтездеу; әртүрлі организмнен алынған ДНҚ фрагменттерін бір-бірімен жалғастыру; бөтен генді жаңа клеткаға векторлық ДНҚ арқылы жеткізу және олардың қызмет жасауын қаматамасыз ету: клеткаларға гендерді немесе генетикалық жүйелерді енгізу және бөтен белокты синтездеу; бөтен генге ие болған клеткаларды таңдап бөліп алу жолдарын ашу. Адамзаттың микроорганизмдер биотехнологиясымен шұғылданғаннан бері көп ғасыр өтті, қазіргі қуатты технология, гендерді тасымалдаумен байланысты, жақын мерзімде-мөлшермен 1970-шы жылдардың ортасында шықты. Өндірістік ген инженериясының басталуы 1980 жыл деп есептелінеді, АҚШ-та мұнайды ыдырата алатын ген-инженерлік микроорганизмдердің штаммына бірінші патент берілген. Ген-инженерлік әдістерді қолдану нәтижесінде қазіргі өндірістік микробиологияның мазмұны төмендегі аспектілерге өзгерді.

Микроорганиздердің өнімділігі, қосымша гендерді еңгізу, олардың санын немесе белсенділігін көбейту жолымен әжептәуір өсті.

Микроб клеткасына жаңа гендерді еңгізу нәтижесінде микроорганизмдердің қоректену талабын өзгертуге, яғни оларды басқа ортада өсіруге мүмкіндік туды. Микроорганизмдерде өздеріне тән емес заттарды синтездей бастады. Микроорганизмдердің клеткасында синтезделген адамның кейбір белоктары, соның ішінде инсулин, интерферондар, интерлейкиндер терапевтік қолдануға жарады.

Биотехнология саласындағы жетістіктердің жемісін жеген ел негізінен АҚШ оның үлесіне барлық биотехнологиялық медициналық препараттардың-63% таяуы, Батыс Европа елдеріне-25%, Жапония-7% тиесілі.

Генетикалық рекомбинанттарының мәні – екі хромосоманың өзара гендерімен алмасуында. Екі немесе одан көп тұқым қуатын анықтауышы бар клетканың немесе организмнің пайда болуына әкеп соғатын кез келген процесті 1958 жылы Понтекров рекомбинация деп атады. Гендер алмасуын, сондай-ақ клеткаға “бөтен” генді енгізуді генетикалық рекомбинация арқылы in vitro организмнен тыс жасауға болады.

Вектор бұл жерде тек тасушы емес бағыттағыш деген де ұғымды білдіреді. Векторды да қолдан құрастырады және оған мынадай талаптар қойылады:

1. 
   Вектор клетка ішіне бөтен генді алып кірген соң алып клеткамен бірге немесе өз алдына бөлініп көбейе алатын болуы керек, сонда ғана ұрпақ клеткаларға беріледі;
   
2. 
   Генетикалық белгілері болуы керек, сол белгілер бойынша оның қайтадан клетка ішіне енгенін анықтайды;
   
3. 
   Құрамында рестриктазалар тауып үзе алатын нуклеотидтер тізбегі болуы крек және рестриктазамен бір рет үзіліп жалғанғаннан кейін ол репликацияланатын қабілетін жоғалтпауы тиіс;
   
4. 
   Құрамына кірген геннің клетка ішінде дұрыс реттеліп жұмыс істеуін қамтамасыз ететін болуы керек;
   
5. 
   Оның клетка ішіндегі көшірмесі жетерліктей көп болуы керек.
   

1. 
   Ori сайты, ол берілген бактерияның түрінің клеткасында ДНҚ-ның репликациясы дұрыс болуы және плазмиданың өсуі үшін;
   
2. 
   Доминанттық сұрыптаушы маркер, ол бөгде ДНҚ-ның үзіндісі отырғызылған плазмиданы таситын клетканы таңдап алады;
   

1. 
   Рекомбинантты ДНҚ түрінде атқаратын қызметі белсенді генетикалық құрылымдарыды жасап, оларды басқа клеткаларға тасымалдау; 2) рекомбинантты ДНҚ-ларды клеткаға енгізу әдісін жете зерттеу; 3) енгізілген клеткада гендердің қалыпты экспрессиялануына жағдай туғызу.
   

Ген инженериясымен салыстырғанда селокционерлер өсімдіктердің жаңа сортын, жануарлардың тұқымын немесе микроорганизмдердің расаларын(нәсілдерін) шығарарда төмендегідей тосқауылдарға кезігеді: 1) туыс емес түрлерді шағылыстыруға болмайды; 2) организмде рекомбинация процесін басқара алмайды; 3) қандай ұрпақ жаралатынын болжауға болмайды.

Молекулалық биологияның ғылыми жетістіктерінің нәтижесінде пайда болған ген инженериясы организмнің бағалы қасиетін сақтап, оған жаңа әрі саналы қасиет те бере алады. “инженерия” деген атау құрастыру деген мағынаны білдіреді. Ген инженериясының дәуірі басталмай тұрып, 1969 жылы Г. Корана нуклеотидтерді белгілі бір жүйемен орналасқан ДНҚ синтезінің әдістемесімен жасап берген.

ген инженериясының дүниеге келген уақыты 1972 жыл деп есептеледі. Сол жылы АҚШ-та П. Бергтің тобы алғаш рет пробиркада үш түрлі микроорганизмнің ДНҚ-ларының фрагменттерінен жаңа гибридтік ДНҚ құрастырды.

Клеткада жұмыс істей алатын гибридтік ДНҚ-ны 1973 жылы алғаш С. Коэн мен Г. Бойер құрастырды. Олар басқа организмнен бөліп алған ДНҚ фрагментін бактерия плазмидасының құрамына енгізген. Ол плазмидадағы бөтен гендердің алғаш рет жаңа организм ішінде жұмыс істей алатынын көрсетті.

Ген инженериясы деп жаңа комбинатнтты ДНҚ- лар жасап, оларды басқа тірі клеткаларға енгізуді айтады.

Соңғы жылдары ғалымдар жоғары организмдердің гендерін бактериялар мен ашытқы саңырауқұлақтарының организміне енгізуді іске асырды. Соңынан оларды белок синтездеуге пайдаланды. Мысалы, инсулин генін осылайша "жұмыс істеткізді". Адам инсулині ең алғаш рет Е. соlі деген бактерияның көмегімен 1982 жылы алынды.

Осылайша бір типтегі организмнен алынған генді басқа типтегі организмге енгізуді гендік инженерия деп атайды. Жоғарыда айтылған ипсулин, өсу гормоны — соматотропин, сондай-ақ гемофилия ауруына қолданылатын VIII фактор — гендік инженерияның өнімдері. Қазіргі кезде гендік инженерияның көмегімен түрлі жұқпалы ауруларға қарсы вакциналар өндіріле бастады.

Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар:

1. 
   Гендік инженерия нені зерттейді?
   
2. 
   Моногибридті будандастырудағы тұқым қуалау  заңдылықтары қандай ?
   
3. 
   Генді алу жолдары қандай?
   

№ 13 дәріс тақырыбы. Мутагенез, ДНҚ репарациясы және кроссинговердің молекулалық механизмі.

Нуклеин қышқылдарының мутациялық өзгергіштіктері.

Спонтанды және индуцирленген мутациялар.

Мутагендер және олардың қызметінің механизмдері.

Гендік мутациялар.

Пайдаланатың құралдар: проектор, слайдтар

Тірі организмердің маңызды қасиеттерінің бірі ұрпақтан ұрпаққа таралатын өзгергіштіктің пайда болуы. Мутациялық өзгергіштік көп өзгергіштіктің бір түрі болып табылады. Мутация деген атауды ғылымға Гуго де Фриз енгізген. Мутация-әртүрлі физикалық және химиялық факторлардың әсерінен организмде тұқым қуатын өзгерістің пайда болу процесі. Мутация клеткадағы геннің табиғи не жасанды жолмен өзгеруі. Организмнің табиғи не жасанды факторлар әсерінен тұқым қуатын өзгеріске бейімділігі мутабильдік деп аталады.

Мутацияның түрлерін топтастырудың бірнеше негізі бар.

Сондықтан жер бетінде бір-біріне екі ұқсас адамның дүниеге келуі өте сирек кездеседі. Комбинативті өзгеріске кроссинговер көп үлесін қосады. Соның әсерінен аллельдер рекомбинациясы арқасында жаңа топтар пайда болады. Мүмкін болатын генотиптер саны (g) тең:

 Бұл заңды 1908 жылы ағылшын математигі Харди және неміс биолог-дәрігері Венберг соңына дейін зерттеп, ашқан. Сондықтан бұл заң Харди-Венберг заңы дер аталад

индуцирленген); 2) нысаналық жолға байланысты (соматикалық,

генеративті); 3) адаптивті белгілеріне қарай (жағымды, жағымсыз,нейтральды

4) генотипінің өзгеруіне қарай (генді, хромосомды, геномды); 5) жасушадағы локализациясына қарай (ядролық, цитоплазматикалық).

Хромосома аралыққа (транслокация деп те атайды): Реципкорлық –гомологиялық емес хромосомалардың аумағын ауыстыруы.

Мутация тудыратын факторларды мутагендер дейді. Олардың үш түрі бар: физикалық, химиялық және биологиялық. Физикалық мутагендерге радиоактивті сәулелер, ультракүлгін сәулелер, лазер сәулелері және т.б. жатады. Химиялық мутагендерге колхицин, этиленимин, никотин қышқылы және т.б. химиялық қосылыстар жатады. Олардың саны қазір 400-ден асады. Өте жоғары концентрациядағы кейбір гербицидтер мен пестицидтер де мутация тудыра алады. Сондықтан гербицидтер мен пестицидтерді шамадан тыс мөлшерде пайдаланбау қажет.

Клеткадағы зат алмасу процесі кезінде түзілетін кейбір ыдырау өнімдері мен организмге тағам арқылы келіп түсетін радиоактивті заттарда да (мысалы, сүйекте жинақталатын стронций, т.б.) мутагендік қасиет болады. Оларды биологиялық мутагендер дейді.

Кроссинговер (ағылш. crossіng-over – айқасу) – гомологтық хромосомалардың ұқсас бөліктері арасындағы ажырау және қайта бірігу нәтижесінде болатын айқасу. Кроссинговер І-ші мейоздың профазасында жүреді және әр түрлі гендердің аллельдерінің жаңа комбинацияларының түзілуіне әкеледі. Мейоз процесінде гомологты хромосомалар әр ядроға ажыраудың алдында бір-біріне қарама-қарсы орналасады. Осы уақытта екі гомологты хромосомалардың бөліктері үзіліп, олар осы хромосомалардың басқа бөліктерімен айқасып қайта жалғасады. Кроссинговер тұқым қуалайтын өзгергіштіктің бір түрі болып саналады, соның нәтижесінде ұрпақтардың генетик. әр түрлілігі артады.

Кроссинговер – популяциядағы комбинативті өзгергіштікті қамтамасыз ететін және табиғи сұрыптауға материал бола алатын маңызды механизм. Сондай-ақ құрамында бір немесе бірнеше гендер орналасқан хромосоманың үлкен бөліктерінің қайта комбинациялануына немесе бір ген ішіндегі комбинацияларға әкелуі мүмкін. Хромосомада гендер бір-бірінен неғұрлым алшақ орналасса, олардың арасында айқасудың болу мүмкіндігі соғұрлым көбейеді. Экспериментальды (тәжірибелік) генетикада кроссинговер хромосомалардың генетик. картасын құру үшін, яғни қандайда болмасын геннің басқа генге қарағандағы орнын анықтауда қолданылады.

1. 
   Мутагенез дегеніміз не?
   
2. 
   Мутациялардың қандай түрлері болады ?
   
3. 
   Кроссинговер дегеніміз не?
   

№ 14 дәріс тақырыбы. Рекомбинантты ДНҚ технологиясы

Рекомбинантты ДНҚ түсінігі.

ДНҚ рестрикциясы.

Гендерді клондау.

Плазмидалар, олардың құрамы және қызметі.

Нуклеин қышқылдарының гибридизациясы.

Биотехнология жетістіктері және тапсырмалары.

Өсімдіктер биотехнологиясы.

Статистика бойынша жыл сайын дүние жүзінде негізгі алты органның рак ауруы (өкпе, асқазан, емшек, тік ішек, жатырдың мойыны простата (гр. "prostates"-алдында тұрған- жыныс безі ) 6 млн артық тіркеледі. Ауырғандардың жартысына жуығы өледі. Сайып келгенде, өркендеген елдердің әрбір бесінші тұрғыны онкологиялық ("онкос"- ісік ) аурулардан өледі. Бұның өзі онкологиялық ауруларды зерттеудің тіпті таза қолданбалы мақсатта жүргізілуінің зор маңызы бар екенін көрсетеді.

Кез келген ісіктің клеткасын іс жүзінде басқа генетикалық ұқсас жануарға отырғызып егуге жарамды ісік клеткаларын алуға болады, олар еккен сайын шексіз өсе береді. Егуге жарайтын ісіктің болуының өзі, олардың дербес өсіп-өнетінің көрсететді, олардың өсуінің құпиясы өздерімен байланысты, себебі қалыпты сау организмге көшіргенде, олар өсуін тоқтатпайды.

Қатерлі ісіктің автономиялығы оларды қоршаған тканьдарға тәуелді етпейді. Қалыпты жағдайды көршілес тканьдар бір-біріне әсер етеді және ешқашан өз шеңберінен шықпайды. Залалды ісіктер бұл әсерді сезбейді.Олар басқа ортаны инвазияға ұшыратып, басқа ортада өсе алады. Метастаздың қабілеті – оның бөлінуі және таралуында емес, негізінен басқа ортада, өзіне бөгде микроқоршауда өсетін қасиетіне байланысты.

Әрбір ұлпадағы клеткалар саны, сондай-ақ денедегі ұлпалардың көлемі тұрақты болады. Клеткалардың табиғи азаюы тканьдардың басқа бөлшектерінен қалыптасады, олар төменгі мамандықтағы бөлінетін клеткалардан (камбий) толықтырылады. Егер тепе-теңділігі бір жағдаймен толтыруға бұзылса, онда клеткалардың көп түрі пайда болады және тепе-теңдік зақымданған жерде гиперплазия (лат «гиперплозия» - құрылым үстінде). Бұл ұзақ уақыт бойы өседі, не бірте-бірте жоғалып кетуі мүмкін.
Гиперплазиялар алғаш залалсыз болса, кейін қауіпті ісікке айналуы мүмкін. Заласыз ісік деп аталуы, оның өте баяу өсуінде өзі зақымдаған тканінан шықпайды, яғни көршілесклеткасына енбейді-жұқтырмайды және метастаз бермейді (грек «мета» -аурудың қайталануы).

Залалсыз ісіктерде қан тамырлары болмайды,сондықтан клеткалар үнемі өсіп-өнгенмен, қоректің жетіспеуінен, ескі клеткалардың өсуі мен бұл процесі дамымайды. Нәтижесінде ісік әрі өспейді. Залалсыз ісіктерді хирургиялық жолмен, оны толықтыратын жас клеткалармен қоса сылып тастаса, ол ісік әрі қарай өспейді, және қайта жаңармайды. Қауіпті ісіктің басты белгісі, өзі өскен тканьнан тыс шығуында. Оның себебі, ісіктің ішіне қан тамырлары кіре бастайды. Қоректік затты көп алған ісік өсе бастайды. Егер ол көршілес тканьға енсе, ісік клеткаларының инвазиясы (сіңуі) (лат «invasio» -басып алу) басталады. Инвазия –қатерліктің бірінші белгісі. Егер ісік клеткалары негізгі ошағынан айырылса, лимфа (лат «лимфа» -ылғал, сұйық) немесе қан арқылы организмге тарап, шеттегі органдарға орналасады және ісіктері өсунің екінші көзіне айналады, осыны местаза, яғни ісік процесінің бүкіл организмге таралуы деп атайды.

Қауіпті ісіктің тағы бір қасиеті оның клеткаларының мәңгілігінде. Қалыпты клеткалар өледі, олардың өмірлік циклы бағдарланған өлім –апоптозбен шектелген. Культураға отырғызылған клеткалар бөлінудің белгілі бір циклынан өтіп өледі. Залалды ісіктің клеткалары организмде де, одан тыс жерде де шексіз өсе береді. Қатерлі ісіктің өте маңызды және міндетті түрдегі қасиеті оның бір өркендігінде (моноклондығында). Қатерлі ісік бір генетикалық өзгерген клеткадан өркендейді. Олардың бірөркенділігінің дәлелі ДНҚ-ын талдай нәтижесінде алынған созылмалы миологендік лейкемия ауруына ұшыраған сырқаттардың бәрінде, лейкемиялық ақ қан түйіршіктері қалыпты клеткалардан филодельфиялық хромосома деп аталатын ерекше хромосомалық қайта құрылу арқылы жекешеленеді.

Канцерогендік заттар өте әртүрлі – қарапайым төрт хлорлы көміртегінен, өте күрделі, мысалы, метилхолантерен немесе бензантрацен секілді құрылымдарға дейін. Канцерогендік заттар жеке ісік лкеткаларының өсуін және бөлінуін қолдайтын заттар-канцерогенездің промоторлары деп аталатын заттар қосылады. Канцерогендіе заттар (промоторлармен қоса) көптеген адам ісіктерінің себебі болады, мысалы, анилин баяу өндірістегі жұмысшылардың қуық рагын, темекі – өкпе рагын туғызады

Ісік туғызатын вирустар. Олар құрамында ДНҚ бар вирустар немесе РНҚ-сы бар ретро вирустар болуы мүмкін. Олардың бәрінің клетка-иесінің геномымен үйлесе алатын бірегей қабілеттері бар. Ісік вирустарының бұл ғажайып ерекшеліктерін ресейлік вирусолог Л.А.Зильбер болжап айтқан.
Алғашқы ісік тудыратын вирустарды тауықтарда 1910 ж. П.Раус ашқан. Саркомадан алынған клеткасыз сүзбені еккенде жаңа ісіктер пайда болады. Жұқтыратын агент РНҚ-сы бар ретровирус (Раус саркомасының вирусы), яғни оның тұқым қуатын молекуласындағы РНҚ-дан кері транскриптаза көмегімен ДНҚ синтезделеді де клетка-иесінің геномынан орын алады.

Генотиптің рөлі. Көптеген ісіктердің шығу негізі генетикалық себептер: геномның қайта құрылуы және әртүрлі мутациялардың пайда болуы әсер етеді. Кейде бұл сұрыптаудың нәтижесінен болады. Мысалы, тышқандарда сұрыптау таза линиялар (аталық ізі) алынған, оларда залалды ісіктердің белгілі бір түрлерінің - лейкоздар, сүт бездерінің және өкпе рагының пайда болуы 100%-ға дейін жеткен. Алғашқы екі түрінде жануарлардың генотипімен вирустың, ал тұқым қуатын өкпе рагында канцерогендік және жануардың геномына байланысты әсері байқалады. Көптеген басқа жағдайларда ісіктің шығу тегі, клеткалардың қалыпты бөлінуін қадағалайтын гендер мутациясының салдарынан болады. Тегі ісік сатыларының өршуі және метастаздық процестер генетикалық бақылауда болатын секілді.

Алғашқы онкогендер ашылғаннан кейін, көп кешікпей белсенділігін жоғалтқан немесе белсенділігі тежелген гендердің, ісіктердің пайда болуына әсер ететіні жөнінде мағлұматтар түсе бастады. Басқаша айтқанда, бұл гендердің белоктық өнімдері клетканың ракқа айналмауына қажет екені баяндалды. Бұл гендер антионкогендер немесе ісіктердің супрессорлық гендері (ІСГ) деп аталады.белгілі ІСГ-дің саны да өсіп келеді, дегенмен ашылған онкогендердің санынан азырақ.

Ісік ауруымен қаупі жас ұлғайған сайын арта түседі: мысалы, егер 40 жаста ракпен алғашқы ауыру 100000 адамға 8 болса (Англия мен Уэльс әйелдерінің көрсеткіші), 60 жаста – 60 жуық, ал 70-те – 120. Бұның себебі, көптеген ісіктердің қалыптасу процесі көп сатылы, бір қатар гендердің мутацияларының шоғырлануынан болады.
Біріншіден, ісіктің ішінде қан тамырларының өсуі көптеген гендердің бақылауында. Одан кейін, ісік клеткалары бастапқы ісік массасынан бөлінетін қабілетке ие болып және метастаз түзетін болса, кадхерин-катенин гендерінің мутациялары жүруі тиіс. Бұл гендердің өнімдері эпителий (грек. «эпи» - үстіңгі, «теле» - емшек, үстіңгі қабырға клеткалар деген мағынада) клеткалардың барлығын бір жүйеге қатты байлайды.

Өзін өзі тексеруге арналған сұрақтар:

1. 
   Рекомбинантты ДНК түсінігі ?
   
2. 
   Қандай канцерогенді заттарды білесіз ?
   
3. 
   Ісік аурулардың қандай түрлері болады?
   

№ 15 дәріс тақырыбы. Аппоптоз. Программаланған жасуша өлімі жайлы жалпы көзқарас. Аппоптоз регуляциясы

Жасушаның программаланған генетикалық өлімі.

Аппоптоз сигналының трансдукциясы.

Аппоптоз регуляциясының молекулалық механизмі.

Жасуша өлінуінің екі түрі болады: апоптоз және некроз.

Клеткаларда терең өсінділер пайда болады ,олар біртіндеп үзіледі оларды апоптоз денелері деп те атайды.

Апоптоз бағдарламасы келесі жағдаймен жіберілуі мүмкін 1) іштей апоптоз клетканың халі нашарлағанда; 2)сырттай апоптоз клетка рецепторлар арқылы беріледі апоптоз командасы бойынша

Іштей апоптоз: 1) хромасоманың әртүрлі зақымдануы ( ДНҚ үзілулері); 2) липидтердің асқын тотығуы нәтежесінде , мембраналық клетканың зақымдануы; 3) зақымдану сырттай факторлардан пайда болады.

Сырттай апоптоз: 1) жәндіктердің метаморфоз қуршақ клеткассының жоюлуы ; 2) эмбрагенездегі хорданың басталуы ; 3) уылдырық шашқаннан кейін горбушка мүшелерінің жылдам өлумен аяқталады.

Апоптоздың пайда болу себепшарттары: токсин, ишемия, сауленену, оксидант, гипоксия, гиподермия, гипертермия.

Апоптоздың денешіктерде түзілуі және алмасуы.

Ішінде құрлысы сақталған фрагменті бар.Өскіндер пайда болады.Олар жасушадан бөлініп шығады да меибраннамен қоршалған үлкен көлемді дөңгелек немесе сопақша пішінді апоптоз денешіктеріне айналады . Апоптоз денешіктерінің пайда болуы актинді микрофиламентерге тәуелді.

Физикалық химиялық қарқыны орташа себепшарттар олардың қарқындылығын жоғарылатса, онда ол өлі еттенуге жеткізеді .

Әдетте апоптоз бұзылуының себебіне

қалыпқа келмейтін ДНҚ зат алмасуының күрт ығысуы жатады . Апоптоздың пайда болуы кейбір жұқпалы ауру ларға ,әсіресе, олардың

вирустарына байланысты болады.

Апоптоз -ұлпаның гамеостоздың фундаментальды универсальды биологияның механизмі болғандықтан

Ол ұлпалардың қаалыпты және патолгиясындағы тіршіліктің барлық белгілеріне байланысты оның маңызы келесіпроцестерде өте маңызды .

Жасушаның цитоплазмасында құрлымдық өзгерістер пайда болғанға дейін ұзақтығы 12сағат латенттік кезеңде жасушаның өлуіне керекті ферменттердің түзілуі жүреді. Бұл сатты өлетін жасушаларда көбөтеді,өйткені жасушаннің көбі ерекше “құтқарушы гендердің” көмегімен арнайы қорек-тік жұмыс істей бастауның нәтежесінде түгелмен сақталады.

1. 
   Апоптоз дегеніміз не?
   
2. 
   Апоптоздың қандай түрлері болады ?
   
3. 
   Апоптозды қандай себепшарттар тудырады?
   

2. Жасушалық және жасушалық емес құрылымдардың құрылысы менгеру.