24. Трансгенді жануарлар алу әдісіне жалпы сипаттама.

Трансгендік жануарлар

Трансгенді жануарлар деп- геномында бөгде организм ДНҚ-сы бар жануарларды айтады.

Трансгенді жануарларды алу трансгеноз әдісімен жүзеге асады. Яғни, Басқа геномға белгілі бір геномнан алынған немесе жасанды түрде құралған гендерді экспериментальді тасымалдау – трансгеноз деп аталады. Геномына бөгде гендер енгізілген жануарлар трансгенді деп аталады.

Трансгенді жануарларды алу принциптері:

Жұмыртқа жасушасына трансгенді енгізеді;Инокуляцияланған жұмыртқа жасушасын Реципиент аналық организмнің жатырына енгізеді;Реципиент- аналық организмде жалған жүктілікті шақырады. Ол үшін аналықорганизмді вазоэлектрленген (спермасы жоқ) аталықпен шағылыстырады.

Эмбрионда трансгеннің бар жоқтығын талдап, трансгені бар ұрпақтарды өзара шағылыстырып таза линияларды алады.

Трансгенді жануарлардың қолданылуы

Трансгенді жануарларды модельді объект ретінде;Рак ауруының пайда болу механизмін зерттеу ғылыми жұмыстарында;Муковисцидоз ауруының пайда болу механизмін зерттеу ғылыми жұмыстарында;Альцгеймер ауруының пайда болу механизмін зерттеу ғылыми жұмыстарында;

Трансгенді құстар жұмыртқа белогында тері қатерлі ісік ауруының бір түрі «меланома» клеткаларын жоятын mir24 протеин-антиденелер бар.

Адамның қанынан бөлінетін биологиялық белсенді белоктарын (гормондар, и ұю факторлары т.б.) трансгенді жануарлардың сүтінен бөліп алған ыңғайлы.

Американдық эксперттер Трансгенді ешкі сүтінен алынған өмірге қаупті тромбтардың пайда болуының алдын алатын антитромбин белогы препаратының эффективтілігі мен қауіпсіздігін мойындады.

Трансгенді тышқандарға вирусты немесе клеткалық онкогендерді енгізіп канцерогенезді зерттеу мақсатында қолданылады.

Трансгенді қояндардың сүтінен алынған белоктар көмегімен лейкемия мен Миокард инфарктына қарсы препараттар алуға болады.

Мамандардың айтуынша, трансгенді ауыршаруашылық малдары – ХХІ ғ. Тірі биотехнологиялық фабрикасы болуы керек, олар экологиялық жағынан ең таза, құнды белок препараттарын өндіретін негізгі көзі болуы тиіс.

Жануарларға рекомбинантты ДНҚ молекуласын енгізу

Аналық-рецепиентке енгізу алдында эмбрионның дамуының алғашқы кезеңдерінде ұрықтарды ретровирустық векторлармен инфекциялау арқылы;Ұрықтанған жұмыртқа жасушасының спермийдің үлкен ядросына (аталық пронуклеус) микроинъекциялау арқылы;

Гендік модификацияланған эмбриональды бағаналы клеткаларды енгізу арқылы.

Ретровирустық векторларды қолдану ,.

Артықшылықтары:

Патогенді емес;

Қожайын клетка геномына интегрирленеді;

Жұмыс істеу оңай, манипуляция жүргізу қарапайым болып келеді;

Биологиясы жақсы зерттелген.

Кемшілігі:

Вирустық титры төмен;

Трансгенді енгізу сыйымдылығы шектеулі болып келеді: шамамен алғанда 10 мың жұп нулеотид;

Бөлінбейтін клеткаларды зақымдамайды (инфекцияламайды);

In vivo жағдайында терапиялық мақсатта қолдануға қолайсыз;

Гендердің экспрессиялануы ұзаққа созылмайды.

Ретровирустық векторлар трансгенді жануарлармен жұмыс жасағанда қолданылады.

Ретровирустық векторлардың генетикалық ақпаратты тасымалдау сыйымдылығы үлкен емес, шамамен 9 мың жұп нуклеотидке дейінгі ДНК кесіндісін тасымалдай алады.

Вектор 3,5 мың жұп нуклеотидке дейінгі ДНК кесіндісін тасымалдай алады. Көптеген терапевтік кДНК мен ісік ауруларының супрессорлары гендерінің ұзындығы – 0,5–2 мың жұп нуклеотидті құрайды.

Рекомбинантты ретровирустық вектордың геномын басқа вирустың қабығына упаковкалайды, сол қаптаған вирустың белогы ретровирус пен ол зақымдайтын клеткалармен байланысу ерекшелігін арттырады.

Бұл құбылысты фенотиптік араласу (pseudotype formation) деп атайды.

Микроинъекция әдісі

Ең алдымен буаз биенің сарысуын енгізеді, ал 48 сағаттан кейін адамның гонадотропинін. Нәтижесінде, гиперовуляция қалыпты жағдайда 5-10 жұмыртқа жасушасының орнына 35 жұмыртқа жасушасы пайда болады. Жұмыртқа жолы арқылы ұрықтанған жұмыртқа жасушасын жуу керек.

Сүтқоректілердің сперматозоиды жұмыртқа жасушасына енгеннен кейін оның ядросы (аталық пронуклеусы) жұмыртқа жасушасы ядросынан бөлек тіршілік етеді. Содан соңғы митоздық бөліну аяқталады және ол аналық пронуклеуске айналып, ядроның құйылысуы жүзеге асады. Аталық пронуклеус аналық пронуклеуске қарағанда үлкенірек болып келеді, оны секционды микроскоп көмегімен бөтен ДНҚ-ға оңай локализдеуге болады.

ДНҚ-ға 25-тен 40-қа дейінгі жұмыртқа жасушасын ендіргеннен кейін, микрохирургиялық жолмен «суррогатты» ананы алады, вазэктомирленген аталықпен шағылыстырып, жалған жүктілікті тудырады.

Бағаналы клеткалар көмегімен трансгенді жануарлар алу

Тышқан эмбриондарының бластоциста даму кезеңінде бөліп алған клеткалар in vitro жағдайында кез-келген клеткаларға бастама болады. Сондай-ақ сондай типті клеткалар өзінің басқа клеткаларға бастама бола алу қасиетін бластоциста кезеңіндегі басқа эмбрионға енгізетін болса өзінің қасиетін өзгертпей сақтай алады. Мұндай клеткаларды плюрипотентті эмбриональды бағаналы клеткалар (ES) деп атайды.

ES-клеткаларды культурада гендік инженериялық әдістерді пайдалана отырып олардың плюрипотенттілігін бұзбай отырып манипуляция жүргізуге болады.

Мысалы, геномындағы мағынасыз сайттың орнына трансгенді енгізуге болады. Содан кейін генетикалық материалы өзгертілген клеткаларды таңдап алып, in vitro жағдайында культивирлеу арқылы трансгенді жануарлар алуда қолдануға болады.

Эмбриональды бағаналы клеткаларды пайдалана отырып трансгенді жануарлар алу микроинъекция және ретровирустарды қолдану әдістерінен айырмашылығы гендердің кездейсоқ орналасуын болдырмауға мүмкіндік береді.

Липосомаларға қаптау. Экзогенді генетикалық материалды рестриктазалардың ыдырату әсерінен қорғау мақсатында липосомаларға қаптау әдісі қолданылады. Липосомалар – фосфолипидтерден тұратын сфера тәрізді қабық. Фосфолипидтердің сулы эмульсиясын ультрадыбыспен өңдеу арқылы немесе сулы ерітінді мен липидтерді шайқау арқылы алады. Фосфатидилсерин мен холестериннен тұратын липосомаларды өсімдіктер мен жануарлар клеткаларына рекомбинантты ДНК-ны енгізу мақсатында қолданады. Гендерді липосомаларға қаптау арқылы тасымалдау әдісінің токсинділігі төмен.