2.4 Ферменттер модификациясы және оларды алу әдістері
Рекомбинантты технология үдерісінің меңгерілуі, табиғи ферменттерді өндірістік мақсатта пайдалану мүмкіндігін арттырды. Жақын аралықтағы жасуша үдерістерінің ашылуы мен осы саладағы көптеген патенттік ізденістердің тіркелуі, биореагенттерді өндірістік мақсатта қолданудың ауылы алыс еместігіне меңзейді.
Белгілі бір молекуланың химиялық құрамын өзгерту үшін бағытты мутагенез әдісі қолданылады. Бұның мәні, арнайы жүргізілген индукция нәтижесінде генетикалық кодтың бөлігінде жүретін өзгерістерге негізделеді. Мұндай технологияны қолдану кезінде, зерттеуші мутацияның жасушаның қызметіне әсерін бақылағаннан кейін, осы өзгерістің шығу көзін анықтау мақсатында, бұл жұмысты кері бағытта жүргізеді. Егерде зерттеушіні қызықтыратын қызмет көрініс бермесе, онда ол коды бұзылған ақуыз дәл осы қызметке жауап береді деген пікірге келеді. Ал егерде, белсенділігі жоқ жасуша мутагенді әсерден кейін өз белсенділігін жақсартса, онда осы мутацияның біздерді қызықтыратын ақуыздың пайда болуына әкеледі деген қортынды жасауға болады.
Келесі 21-суретте өндірістік мақсатта пайдалануға қажетті жаңа ферменттерді алудың әдістері жинақталып берілген.
21-сурет. Жаңа биореагенттер мен биофабрикаларын жасау
*Активті жасушалар деп қажетті (қызықтыратын) қызмет атқаратын жасушалар айтылады.
Бағытты мутагенез әдісі өндірістік мақсатта пайдаланылатын көптеген ферменттерді синтездеу жұмыстарында қолданылған. Бірақ та, өте күрделі болып келетін ақуыз құрылымындағы азғана өзгерістердің өзі, олардың үштік құрылымындағы күтілмеген өзгерістеріне, белсенділігінің, тұрақтылығының бұзылуына, нәтижесінде ақуыздың мүлде қызмет атқара алмауына алып келуі мүмкін. Алайда, өндіріс үшін бұл технологияларды қолданудан бас тарту мүмкін емес, өйткені ғалымдар ақуыз түзілімінің амин қышқылдық құрамын азғана өзгерту, кейбір жағдайларда қажетті реакцияларды өте нәзік және дәл жүргізу мүмкіндігіне алып келетіндерін анықтаған Бұл ерекшелік ғалымдарды осы бағыттағы іздену жұмыстарын әрі қарай қызығушылықпен жүргізулеріне ынталандырады.
Қолдан жасалатын мутациядан басқа, ғалымдар ақуыздардың көп түрлілігін арттыратын және бір әдісті тапқан. Ол зертхана жағдайында қолдан шақырылатын, тиісті гендерді рекомбинациялау әдісі. Бұл әдістің негізінде, әуелі, әр түрдің гендерін рекомбинациялау арқылы генетикалық тұрғыдан күтілмеген көп түрлілікті арттыруға болатыны анықталған.
Бағытты мутагенез, не болмаса гендер рекомбинациясы нәтижесінде, қандай да бір жасушадағы ферменттердің көп түрлілігі қамтамасыз етілгені анықталғаннан кейін, мұндай жасушалар популяциясы зертханалық жағдайда көбейтіледі. Осындай жасушаларды әртүрлі қолайсыз жағдайларды қолдан тудыру арқылы тексерген кезде, бұлардың ішінен тек қана құрамында мұндай жағдайларда қажет болатын ферменттері барлары ғана тірі қалады. Осы әдісті қолдана отырып, ғалымдар металдармен ластанған, РН реакцясы өзгертулеріне, температураға шыдамды және т.б. факторларға төзімді және қажетті өнімді мол өндіре алатын жасушаларды іріктеп алады. Сондықтан, алынған жасушалардың қолайсыз жағдайларға тұрақтылығы мен жоғары өнімділіктерінің қамтамасыз етілуі, оларды шығару жұмыстарына кеткен шығынның толықтай қайтарылып, экономикалық тиімділік көрсеткіштерінің артуына өз әсерін тигізеді.