Тақырып Гендік инженерия негіздері Жоспар 1 Гендік

Тақырып Гендік инженерия негіздері

Жоспар: 1. Гендік инженерия мүмкіндіктері мен болашағы 2. Гендік инженерия әдістері 3. Гендік инженерияда қолданылатын негізгі ферменттер

• Гендік инженерия - биотехнологияның негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Гендік инженерия 70 –ші жылдары қалыптасты, бүгінгі таңда үлкен жетістіктерге жетті. • Гендік инженерия әдістері бактериялардың, ашытқылардың және сүтқоректілердің клеткаларын өзгертіп кез келген белокты синтездейтің масштабты "фабрикаларын" құрайды. • Бұл белоктардың құрылымы мен функцияларын жан-жақты зерттеп, оларды медицинада (дәрілік препараттарды алуға) қолдануға мүмкіндік береді.

Гендік инженерия әдістері • Гендік инженерия - in vitro жағдайында функционалды ырықты генетикалық құрылымдарды (рекомбинантты ДНҚ) конструкциялау, басқа сөзбен айтқанда жасанды генетикалық бағдарламаларды жасау. • Э. С. Пирузянның берген анықтамасы бойынша гендік инженерия - лабораториялық жағдайда (пробиркада) жасанды генетикалық құрылымдарды (рекомбинантты немесе бұдан ДНҚ молекулаларын) құрастыру делінген • Сонымен гендік инженерия - клеткадан тыс нуклеин қышқылдардың молекулаларын манипуляциялау, құрастырылған жаңа гендер конструкцияларын тірі организм клеткасына енгізу және осы гендердің экспрессиялануы негізінде жаңа қасиеттердің тұқым қуалауы, яғни генетикалық материалдардың жаңа комбинацияларын алу.

• Рекомбинантты ДНҚ технологиясы • Рестрикциялаушы нуклеазалармен ДНҚ спецификалық ыдырату негізінде жеке гендерді бөліп алу мен манипуляцияларды жасауды жеңілдетеді; • Тазартылған ДНҚ фрагментінде барлық нуклеотидтерді жылдам секвенирлеу, бұл гендердің шекалраларын және амин қышқылдардың тізбектелу ретін анықтауға мүмкіндік береді; • Рекомбинантты ДНҚ құрастыру; • Нуклеин қышқылдарын бұдандастыру, РНҚ мен - ДНҚ спецификалық тізбектелуін үлкен дәлдікпен анықтау, бұл олардың нуклеин қышқлыдардың комплементарлы тізбектелуін байланыстыра алатын қабілетіне негізділген; • ДНҚ клондау: in vitro жағдайында амплификациялау, бұл полимеразалық тізбектік реакция немесе ДНҚ фрагментін бактериялық клеткаға ендіру нәтижесінде оның көбейіп, миллиондаған көшірмелерінің пайда болуы; • Рекомбинантты ДНҚ ны клеткаға немесе организмге ендіру.

• Гендік инженерияда қолданылатын негізгі ферменттер: • рестриктазалар, лигазалар, полимеразалар • Рекомбинантты ДНҚ құрастыруға қолданылатын ферменттерді төмендегі топтарға бөлуге болады: • ДНҚ фрагменттерін алу үшін қоладнылатын ферменттер (рестриктазалар); • ДНҚ матрицасында ДНҚ синтездеуші ферменттер (полимеразалар) немесе РНҚ матрицасында ДНҚ синтездеуші ферменттер (қайтымды транскриптазалар); • ДНҚ фрагменттерін тігетін ферменттер (лигазалар); • ДНҚ фрагменттерінің ұштарының құрылысатрын өзгертетін ферменттер.

Рестриктазалар (“рестриктазалар”, “эндонуклеазалық рестриктазалар”, “спецификалық эндодезоксирибонуклеазалар”) Бактериялардағы барлық рестрикциялаушы эндонуклеазалар спецификалық қысқа ДНҚ тізбегін танып, солармен байланысқа түседі. Яғни, ДНҚ тізбегіндегі танылған сайт немесе соған жақын сайт қырқылады, бұл ферменттің табиғатынан тәуелді болады. Бактериялық штамм ДНҚ тізбектерін метилдеуге қабілетті болады. Метилаза метил топтарын рестрикцияланатын фрагменттің аденин және цитозин қалдықтарына қосады. Метилденген сайт рестрикцияға төзімді келеді. Яғни, метилдеу ДНҚ қиылуынан қорғайды.

Рестриктазалардың 1 -ші класы ДНҚ молекуласын кез келген жерінен кеседі Рестриктазалардың 2 -ші және 3 -ші кластары ДНҚ молекуласындағы белгілі бір нуклеотидтік тізбектерді танып, оларды сайттардың ішнде немесе сол сайттардан алшақ жерден қияды