Оқулық Қазақстан Республикасы Білім жəне ғылым министрлігі бекіткен Алматы, 2011 2

Генетикалық инженерияны өсімдіктердің жаңа сұрыптарын

жүктеу 4,09 Mb.

Pdf просмотр

бет	93/216
Дата	13.02.2022
өлшемі	4,09 Mb.
	#35813
түрі	Оқулық

1 ... 89 90 91 92 93 94 95 96 ... 216

биотехнология кітап (2)

4.2 Генетикалық инженерияны өсімдіктердің жаңа сұрыптарын
шығаруда қолдану
Генетикалық  инженерияның  əдістері  бастапқыда  микроорганизмдерде
сынақтан  өтіп  жасалынып  шығарылған  болатын. Осы  əдістерді  өсімдік  пен
жануарлар  жасушаларында  қолдануға  талпыну  көптеген  қиыншылықтарға
соқтырған. Гибридті (рекомбинантты) ДНҚ-ны  тəжірибе  жұмыстарында  қолдануға
дейін, көптеген  ғалымдар  бактериялар  мен  жоғарғы  сатыдағы  өсімдіктердің  гендік
құрамы  бірдей  болады  деген  пікірде  еді. Бұл  пікірге  ғалымдар  ақуыз  синтезінің
барлық ағзаларда бірдей түрде жүретіндіктеріне көз жеткізген соң келген еді. Бірақ
та, сонан  кейінгі  жүргізілген  зерттеу  жұмыстарының  нəтижелері, бактериялар  мен
жоғарғы  сатыдағы  ағзалардың  ген  құрамдарының  өзгешелеу  болатындықтарын
көрсеткен. Мұндағы  ең  басты  таң  қаларлық  ерекшелік – өсімдіктер  мен
жануарлардың гендерінде ақуыз синтезіне жауапты үлеске (бұлар кейіннен экзондар
деп  аталды) жəне  мұндай  қызмет  атқармайтын  бөліктері (бұлар  интрондар  деп
аталды) анықталған болса, бактерияларда интрондар мүлде жоқ болып шыққан.
Ақуыз  синтезі  бірнеше  кезеңдерден  тұратыны  белгілі. Біріншіден  ДНҚ-да
болатын  мəліметтер  иРНҚ-на  көшіріліп  жазылады. Кейіннен  информациялық  РНҚ
(иРНҚ) рибосомаға түсіп, онда осы алынған мəлімет негізінде ақуыз синтезі жүзеге
асырылады. Жалпылай алғанда өсімдіктер мен жануарлардың жəне бактериялардың
ақуыздарында  өтетін осы механизмдер  бірдей  болады. Ерекшелік олардың  ДНҚ-да
информациялық РНҚ-ның синтезделінетін бірінші кезеңіне қатысты жүреді жəне ол
өсімдік  пен  жануарлар  жасушасында  кездесетін  интрондарға  байланысты  өтеді.
Сондықтан бактериялар мен жоғарғы сатыдаға ағзалар, мəнерлей айтқанда «əртүрлі
тілде  сөйлеуі» себепті  бір-бірін  түсіне  алмайды. Мұнда  бактериялардың «тілі»
өсімдіктер  мен  жануарларға  қарағанда  қарапайымдау  болып  келеді  деп  айтуға
болады.
Интрондардың болуы гендік-инженерлік ауыстырулар жүргізу жұмыстарының
өтуін  өте  қиындатады. Өсімдіктер  мен  жануарлардың  гендерін  бактериалды
жасушаларына жай ғана ендіру жұмыстары оңай жүзеге асырылады. Атап айтқанда,
бұл  гендер  плазмидаларға  оңай ендіріледі, белсенді  түрде  көбейе  де  алады, алайда
бактериалды  жасушаға  ендірудегі  басты  мақсаты – қажетті  ақуыз  синтезін  атқара
алмайды.
Қандай  жолмен  өсімдік  пен  жануарлардың  гендерін  бактериялардың
жасушасында  жұмыс  істеуге  мəжбүрлеуге  болады? Ол  үшін  бактерияларды –
жоғары сатыдаға  ағзалардан  əкелінген  гендерден түсетін  бұйрықтарды (яғни тілін)
түсінуін  қамтамасыз  ету  қажет  болады. Бұл  мақсатта  осындай  гендердегі  бактерия

135
жасушалары  түсінбейтін интрондарды алып тастау қажет. Осы бағытта жүргізілген
зерттеу  жұмыстарының  барысында  ғалымдар, жануарлар  мен  өсімдіктер
жасушаларының  ДНҚ-ғы  ақуыз  синтезі  кезінде  информациялық  РНҚ  түзілетінін
жəне  эндонуклеаз  рестрикциясы  арқылы  интрон  бар  үлескіні  алып  тастауға
болатынын  анықтаған. Кейіннен  бұл  үдеріс
сплайсинг
(лат. сөзінен  ауд. қосылу,
бірігу) деп  аталды. Сплайсинг  нəтижесінде  өсімдіктер  мен  жануарлар
жасушаларында  бактериалды  жасушасындағыдай  информациялық  РНҚ  пайда
болады.
1970 жылы АҚШ-тық ғалым Говард Темин ДНҚ орнына РНҚ бар вирустарды
зерттеу  нəтижесінде, олардың  көбеюі  барысында  РНҚ  матрицасында  ДНҚ
синтезделеді  деген  тұжырымға  келеді. Осы  уақытқа  дейін  ғалымдар  ақуыз  синтезі
кезінде  нəсілдік  мəліметтер  тек  бір  бағытта – ДНҚ-нан  РНҚ-на  беріледі  деген
пікірде  еді. Г. Темин  РНҚ-дағы  ДНҚ  синтезі  ревертаза  немесе  қайтарма
транскриптазасы  деп  аталатын  ерекше  фермент  арқылы  жүзеге  асырылады  деген
пікірге  келеді. Егер  де  осы  ферментті  өсімдік  пен  жануарлардың  жасушаларынан
алынған информациялық РНҚ-ын ДНҚ синтездеу бағытында пайдаланса не болады
деген  сұрақ  туындайды. Осындай  жолмен  алынған  ДНҚ  құрамында  қажетсіз
интрондардың  болмауы  себепті, бактериялардың  өсімдіктер  мен  жануарлар
гендерінің «тілін» түсінуі  мүмкін  ғой? Шынымен, генетикалық  инженерия
саласының мамандары өз қолдарына осындай ферменттерді алғанннан соң, жоғары
сатыдағы  ағзалардың  гендерін  бактерия  жасушаларында  жұмыс  істете  бастады.
Қайтарма транскриптаза əдісі арқылы бактериялардың адам ағзасының ақуыздарын,
мысалы, гемоглобиннің ақуыздық бөлігі – глобинді синтездеуіне қол жеткізілді.
Бактериалды  гендерді  өсімдік  жасушаларына  ендіру  бағыты  да  біршама
қиындықтар  туғызады. Себебі, бір  бактериалды  генді  екіншісіне  тасымалдау  үшін
қолданылып  келінген  көптеген  плазмидтердің, өсімдіктер  жасушаларында  өз
қызметтерін  атқара  алмайтындықтары  белгілі  болды. 1976 жылы  агробактериум
тумефациенстің өсімдіктердегі қатерлі  ісік (рак) ауруын тудыруының негізгі себебі
– олардағы  ерекше  Ти  плазмидасының  болуынан  екендігі  анықталған. Қазір
ғалымдар осы бағыттағы ізденіс жұмыстарын жүргізуде.

жүктеу 4,09 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 89 90 91 92 93 94 95 96 ... 216