Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
gennaya_inzheneria_KBT101k.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
407.55 Кб
Скачать

4.Гендік инженерияның пайда болуының алғы шарттары. Рекомбинантты днқ-ны клондаудың жалпы бейнесі.

Гендік инженерия – молекулалық биологияның қолданбалы саласы. Гендік инженерияның ашылу тарихы биохимия мен молекулалық генетикадағы зерттулер бойынша көптеген жылдар бойы белоктар макромолекулалар болып саналды және геннің табиғаты белоктық деп айтылды. Тек 1944 жылы Мак Карти, Мак Леод, Эйвери деген ғалымдар тұқым қуалайтын ақпараттың ДНҚ екендігі анықтады. 1953 жылы Уотсон мен Крик қос тізбекті ДНҚ моделін жасады(молекулалық биология дүниеге келді).50-60жылдары генетикалық код зерттелді. E.coli, вирус, плазмидалар зерттеудің объектілері болды. 70 жылдары ферменттер ашылды. ДНҚ қатысты реакцияларды катализдейтін ферменттер негізгілері рестриктазалар мен ДНҚ лигаза.

Гендік инженерия мынандай кезеңдерден тұрды.

  1. Генді (ДНҚфрагмент) алу

  2. Рекомбинантты ДНҚ молекуласын құрастыру

  3. Реципент клеткасына рекомбинантты ДНҚ молекуласын енгізу

1973жылы Коэн мен Боэр бірінші рет рекомбинантты ДНҚны алуды тапты. Олар рестриктазалық эндонуклеаза ферментін пайдаланып құрамында плазмидалар барын анықтаған. 1980жылы препарат алынды-инсулин. Гендік инженерия жолымен алынған препараттар биотехнологияның негізі. Биотрансформация, ферментация реакторларда жүреді. Рекомбинантты штамдарды медицинада т.б салаларда қолданылып гендік инженерия жолымен алынады. Ол диагностиканың дәлдігін анықтады. Ауру туғызғыштарға қарсы өнімділігі жоғары болды. Ауыл шаруашылығына қатысты жануарлардан (трансгенді тышқан т.б) препараттарды алады.

5. Гендік инженерияда кеңінен қолданылатын ферменттер және олардың сипаттамасы.

Гендік инженерияда кеңінен қолданылатын ферменттерге:

  1. ДНҚ- полимераза,

  2. ДНҚ-лигаза,

  3. полинуклеотидкиназа,

  4. терминальды трансфераза,

  5. рестриктаза,

  6. кері транскриптаза,

  7. сілтілі фосфатаза,

  8. поли-(А)-полимераза.

ДНҚ-полимеразаны ең алғаш рет 1958 жылы Корнберг бөліп алған. ДНҚ-полимеразаның үш трі бар. Олар ДНҚ pol I, ДНҚ pol II, ДНҚ pol III. ДНҚ pol I- қос тізбекті сақиналы ДНҚ молекуласымен байланыспайды. ДНҚ pol I- қос спиральды ДНҚ-ның бір тізбегімен ғана байланысады. Оның 3 ферменттік активтілігі бар:

  1. 5`>3` полимеразалық;

  2. 3`>5` экзонуклеазалық;

  3. 5`>3 экзонуклеазалық. `

ДНҚ pol I және III- репликацияға, ал ДНҚ pol II- репарацияға қатысады.

3`>5` экзонуклеазалық активтілік қате байланысқан аудандармен қоса 10 нуклеотидті кеседі.

5`> 3` экзонуклеазалық активтілік ДНҚ фрагментінің бір тізбегі немесе қос тізбегіндегі қате байланысқан аудандытаниды да, бір нуклеотидтің орнын ауыстырады.

ДНҚ-лигаза 1967 жылы Мезельсон тапты. Ол ДНҚ фрагменттерін тігеді. Фосфодиэфирлі нуклеин қышқылдарының қостізбекті молекуласындағы байланыстың синтезін катализдейді. Лигазалар ДНҚ репарациясы мен репликациясына қажет. Гендік инженерияда ДНҚ-лигазаның екі түрі қолданылады. Оларды кофакторы және қызметіне қарай ажыратылады. Кофактор ретінде НАДН пайдаланылады

Полинуклеотидкиназа ДНҚ молекуласының 5` соңын таңбалауға арналған. 32Р таңбалайды. Полинуклеотидкиназа ДНҚ молекуласының 5` соңын фосфорламаса, онда ДНҚ-лигаза өзінің жұмысын атқара алмайды (тіге алмайды).

Терминальды трансфераза 1962 жылы Боллум деген ғалым бұзаудың тимус безінен алған. Mg2+ ионы кофакторы, ал субстрат ретінде 3`-ОН соңы бар біртізбекті ДНҚ. ДНҚ-ның 3` соңына қосымша нуклеотидтерді қосуға көмектеседі.

Кофактор ретінде Mg2+ ионын пайдаланса, онда ДНҚ молекуласының бір тізбегіне немесе жабысқақ соңды қос тізбегіне қосымша нуклеотидтерді жалғайды.

Кофактор ретінде Со2+ ионын пайдаланса, ДНҚ молекуласының түзу соңды екі тізбегіне қосымша нуклеотидтерді жалғайды.

Рестриктазалық эндонуклеаза- микроорганизмдерде кең таралған. Бактерияның бактериофагтарға төзімділігін арттырады. Белгілі бір сайттарды танып, таңбалап отырады. Дұрыс метилденбеген бактериофагтардың көбеюін шектейді. Қазір 1000-нан астамы табылған. Рестрикция сайтын-полиндром деп атайды. Полиндром 5` соңынан бастап санағанда басынан аяғына, аяғынан басына дейін оқығандабірдей оқылады. Таңдамалы аудан 4,6,8 жұп нуклеотидтерден тұрады. Осы таңбалы аудандармен байланысып, ДНҚ молекуласын үзеді.

Бактериальды штамм рестрикциялық активтілікпен қатар ДНҚ-ны метилдеу қабілеті бар. Метилаза метил тобын аденин мен цитозин қалдықтарына рестрикциялық ферментпен байланысқан сайтта жалғайды. Сонда метилденген сайт рестрикция ферментіне төзімді болады.

Рестриктазаның 3 түрі бар.

Рестриктаза I кесу ерекшеліктері байланысқан жерден алыс кеседі. 1000 нуклеотид қашықтықтан.

Рестриктаза II ке6су ерекшелігі таңдамалы ауданмен байланысқан жерінен, соның шеңберінде кеседі.

Рестриктаза III кесу ерекшелігі таңдамалы ауданның 17-20 нуклеотид қашықтықта кеседі.

Рестриктаза I және III екі активтілігі бар. Метилдеуші; АТФ- эндонуклеаза. АТФ-қа тәуелді болады. Ал, Рестриктаза II гендік инженерияда көп пайдаланылады. Себебі, екі блоктан тұрады: рестрикциялық эндонуклеаза мен метилаза. Оларға кофактор ретінде Mg2+ ионы қажет. Қазір 500-ге жуық түрі бар.

Кері транскриптаза мРНҚ-дан ДНҚ-ның комплементарлы тізбегіне транскипциялануында пайдаланылады. Яғни, мРНҚ-дан ДНҚ-ны синтездейді.

Сілтілі фосфотаза ферменті ДНҚ молекуласының 5` соңындағы фосфорды жояды. Себебі, бөгде ДНҚ-ның плазмидаға ену эффективтігін арттырады.

Поли-(А)-полимераза 1973 жылы Сиппел деген ғалым синтездеп алған. Ол 3` соңындағы РНҚ поли(А)молекуласының бір тізбекте жалғасуын катализдейді. мРНҚ 3` соңына поли-адениннің қосылуын қамтамасыз етеді.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]