- •Биотехнологияның анықтамасы.
- •Фитобиотехнология неге негізделеді
- •Зообиотехнология биотехнологияның дербес тармағы ретінде
- •Бт негізгі даму бағыттары
- •Вирустарды культивирлеу
- •Биотехнологиядағы вирусология
- •Биотехнологиялық өндірістегі микроорганизмдер
- •Патогенді микроағзалар деген не
- •Продуцент деген не, продуцентке қойылатын талаптар
- •Сут өнім-ң биотехнологиясы
- •Ферментация үрдісі деген не
- •Экологиялық биотехнология
- •Топырақта кездесетін микроағзаларды атаңыз
- •Биоремедиация үрдісі деген не
- •26. Мұнайдан ақуыз алу.
- •32. Наубай ашытқылары.
- •33. Бактериялар және цианобактериялар.
- •41. Балдырларды биотехнологияда қолдану.
- •44. Биотехнологиядағы қарапайымдар.
- •46. Ашытқылар, түрлері.
- •47. Пеницилдер мен аспергилдер.
- •48. Жыртқыш және паразиттік саңырауқұлақтар ауыл шаруашылығының зиянкестерімен күресте.
- •49. Саңырауқұлақтар қолданылатын рециклизация әдісі.
- •50)Ауыл шарушылык осимдиктеринин биотехнологиясы
- •51. Өсімдіктер биотехнология негізгі мәселесі.
- •52)Каллус дегенимиз
- •53)Осимдиктерди клондау
- •54)Мал шаруашылыгындагы бт
- •56) Жануарларды клондау
- •Фитобиотехнология неге негізделеді?
- •Зообиотехнология биотехнологияның дербес тармағы ретінде
56) Жануарларды клондау
Клондау(грек. clon – ұрпақ, бұтақ) – организмдерді жыныссыз жолмен көбейту арқылы сол организмдерге ұқсас ұрпақтар алу. 20 ғ-дың 60-жылдарының басында кейбір жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарларды Клондау әдістері жете зерттелді. Бұл әдістерге даму сатысын аяқтап, толық жетілген клеткалар ядросында организмнің барлық белгілері болатыны туралы ақпарат анықталғаннан кейін қол жеткізілді. Клондау кезінде клеткадағы белгілі гендер жоғалмайды (тек Клондау процесіне қосылмаған гендер ғана жойылып отырады). Клондау туралы алғашқы мағлұматты Корнелль универстетінің (АҚШ) профессорлары жүргізген тәжірибелерден көруге болады. Олар өсуге қажетті қоректік заттар мен гормондары бар ортада сәбіз тамырының жеке клеткаларын өсіру арқылы, осы өсімдіктің жаңа формасын алды. Кейінірек Ұлыбританияның Оксфорд университетініңғалымы Д.Гердон (1933 ж. т.) алғаш рет жануар омыртқасын Клондауға болатынына қол жеткізді. Ол өзінің ядросы алдын ала ультракүлгін сәулелері арқылы жойылған құрбақаның жұмыртқаклеткасына, ішек клеткаларынан алынған ядроны егу (қондыру) арқылы әуелі итбалықты, соңынан сол ядро алған құрбақаға ұқсас дарабасты алды. Бұл тәжірибелер тек дифференциалданған (арнайы) клеткаларда организмнің дамуына қажетті барлық ақпараттардың болатынын дәлелдеп қана қоймай, сондай-ақ, жоғары сатыдағы организмдерді, соның ішінде адамды да, Клондауға болатынын көрсетті. Клондау арқылы өте пайдалы өсімдік сорттарын алуға және мал тұқымын асылдандыруға болады. Бірақ Клондаудың мұндай әдістері (өсімдік сорттары мен асыл тұқымды мал алатын) адамдарға қолдануға келмейді. Теориялық түрде әйелдің де, еркектің де генетикалық көшірмелерін жасауға болады. Бірақ клондалатын клетка даму сатысының барлық кезеңдерінен өтуі керек, міне, сол кезде клеткаға сыртқы ортаның қалай әсер ететіні әлі толық анықталған жоқ.
57) Гендік инженерия , генетикалық инженерия — генетикалық және биохимиялық әдістердің көмегімен түраралық кедергілері жоқ, тұқым қуалайтын қасиеттері өзгеше, табиғатта кездеспейтін жаңа гендер алу; молек. биологияның бір саласы
Генетика инженерлігіГендік (генетикалық) инженерияны – молекулалық және клеткалық инженерия белгілі бір мақсатпен жасанды айқын қасиеттері бар генетикалық материалдарды алдын ала құрастырып, оларды басқа клеткаға енгізіп, көбейтіп, зат алмасу процесін өзгеше жүргізу. Бұл әдіспен организмдердегі тұқым қуалайтын информацияны көздеген мақсатқа сай өзгертіп, олардың геномдарын белгілеген жоспармен қайта құруға болады.
Гендік инженерия ол функциональдық активті генетикалық құрылымдарды рекомбинаттық (ата-ана екі ДНК молекулалары арасынан пайда болған будан) ДНК молекулалары түрінде қолдан құрастыру. Гендік инженерияның мәні жеке гендерді бір организмнен алып, басқа организмге көшіріп орналастыру. Бұл рестриктаза деген фермент пен лигаза ферментінің ашылуы негізінде мүмкін болды. Рестриктаза ферменті ДНК молекуласын нақты белгіленген жерлерін кесіп алады да, осылай фрагменттерді (рестрикция сайттарын) түзеді. Ал лигаза ферменті гетерогендік ДНК-ның фрагменттерін бүтін тігеді. Құрамында шығу тегі әр түрлі ДНК-лары бар молекуланы рекомбинаттық молекула деп атайды. 2.Рекомбинаттық ДНК= прокариоттардың және/немесе вирустардың ДНК-ы (вектор) + эукариоттардың ДНК-ы (бөтен ДНК). Вектордың көмегімен эукариоттардың бөтен ДНК-ы клеткаға еніп, геномға интеграциялана алады. Сонымен, прокариоттар мен вирустардың зерттелетін ДНК молекулалары нақты белгіленген жерден кесіліп, одан кейін бұл жерге эукариоттардың қажетті бөтен гені енгізіледі, осылайша рекомбинаттық (гибридтік) ДНК түзіледі. Түзілген рекомбинаттық ДНК тірі клеткаға енгізіледі, жаңа геннің экспрессиясы (көріну күші) басталғаннан соң, клетка сол ген белгілеген белокты синтездей бастайды. Сонымен, клеткаға рекомбинаттық ДНК молекуласы түрінде жаңа генетикалық информацияны енгізіп, соңында жаңа белгісі бар организмді алуға болады. Мұндай организмді трансгендік немесе трансформацияланған организм дейді. Осылайша, гендік инженерияның дамуына негіз болған молекулалық биология мен молекулалық генетиканың мынадай жетістіктері бар: 1. Рестриктазалар мен лигаза ферменттерінің ашылуы; 2. Гендерді химиялық заттарды және ферменттерді қолдану арқылы синтездеу; 3. Бөтен генді клеткаға тасымалдаушы-векторларды пайдалану; 4. Бөтен генге ие болған клеткаларды таңдап, бөліп алу жолдарының ашылуы. Алғашқы рет рекомбинаттық ДНК 1972 жылы АҚШ-та П.Бергтің лабораториясында жасалды.
58) Рекомбинантты ДНҚ технологиясын (РДТ) in vitro жағдайьшда әртүрлі ДНК молекулаларын, бөтен гендерін біріктіру технологиясын іске асырып, кейін реципиент организмде олардың репликациясын жүргізіп инженерия аясындағы жетістік деп сипаттауға болады. Рекомбинантты ДНҚ технологиясының тірі клеткада, in vivo жағдайында мутация және рекомбинация негізінде жүретін дәстүрлі клеткалық селекциядан айырмашылығы осында.
Рекомбинантты ДНҚ технологиясы келесіде: алдымен донор клет-касынан нативті ДНҚ бөліп алынады (клонданатын ДНҚ, енетін ДНҚ, ДНҚ- нысана, бөтен ДНҚ), кейін рестриктаза ферменті көмегімен белгіленген сайтта ажыратады және босатылған генді (тендер) лигаза ферменті қатысуымен ДНҚ тасымалдайтын вектормен байланыстырады (клонданатын вектор), яғни in vitro рекомбинантты ДНҚ молекуласын алуға болады
Бірінші этап - баска организмге тасымалдайтын генді (гендер ді) бөліп алу: а) донор ДНҚ-нан оны рестрикциялау, белгілі нуклеоидты катары бар ДНҚ бөліктің эндонуклеаза рестрикциялайтын ферментімен кесіп алу. Осы кезде ДНҚ екі спиральді жібі жазылатын жағынай ыдырайды, "табалдырық" пайда болады - ДНҚ бір жібі бірнеше нуклеотидтерге бөлінеді. Бір жіпті (жабысқақ) шеттері пайда болады. Егер бір түрлі рестриктаза бөлген 2 жабысқақ ДНҚ фрагменті кездесетін болса, қатарлар шеттері компле-ментарлы болғандықтан жеңіл бір- бірімен өзара байланысады. |
|
Екінші этап. Донор клеткасынан бөлінген ген нақты құрылымды ақуыз туралы информацияға ие, бірақ өз бетімен клетка-реципиентте іске асыра алмайды. Осы жаңа генді баска организмдерге ендіріп және оның репликациясын қамтамасыз ететін қосымша ДНҚ молекуласы қажет. Осындай генетикалық ақпаратты тасы-малдаушысы (вектор) ретінде плазмидалар, жануарлар вирустары мен бактериофагтарды қолдануға болады. Трансгенді өсімдіктер алуына қолданатын типті вектор Agrobacterium tumefaciens топы-рақ бактериясынан бөлінген Ті-плазмида. Agrobacterium tumefaciens бактериясымен өсімдіктер симбиозды өзара қарым- қатынасқа түседі, Ті-плазмида өсімдік клеткасына трансформациясы барысында "тамырлық жаңғақша - корончатый галл" ауруын тудыратын Т-ДНҚ геномын ендіреді |
|
|
Үшінші этап. Конструкцияланған рекомбинантты ДНҚ реципиент клеткасына ендіреді, түрақты қадағаланады, яғни репликацияланып келесі үрпақтарына ауысып отырады. Трансформацияның нәтижелілігі реципиент клеткасыньщ компетенттілігіне, вектордың экспрессиялаушы белсенділіге, донор мен реципиенттіц генетикалық материалы туысты жақындықта болуына тәуелді. |
|
|
Клеткада рекомбинантты ДНҚ жақсы трансформациялануы үшін протопласт алынады, реципиент клеткасына жылумен эсер етеді, клетка мембранасы еткізгіштігін жоғарлату үшін СаСІ, ері- тіндіс: қосылады. Экспериментте байғалған. 1000 клеткалардан трансформацияға 1-2 клетка үшырайды. Одан кейін осы клеткалардағы ендірілген рекомбинантты ДНҚ клетка-иесі рестриктазаларынан қорғау керек, олар бөтен ДНҚ деградацияға ұшыратып, ыдыратуы мүмкін. Клеткаға рекомбинантты ДНҚ ендірілген соң оның экспрес-сиясы жүреді (транскрипция және трансляция). Микробтық клет-каға енген бөтен геннің транскрипциясы жүреді, егер осы ген ал-дында клетка-иесінің РНҚ-полимеразаны танитын күшті промотор болған жағдайда ғана. РНҚ полимераза транскрипцияны детерми- нациялайды, ал мРНК рибосомада бөтен ақуыздың синтезін трансляциялайды. Осы жерде де синтезделетін ақуыз клетканың протеазаларымен бедсенді деградацияға үшырамауын қадағалау қажет, яғни клондалған клеткаларда соңғыларды тежеу міндетті. 59) Биогенді әлементтер дегенімізтірі тірі оргнизмдердің құрамында үнемі болатын химиялық элементтер. Олар витаминдердің,белоктардың гормондардың құрамында белгілі бір тәртіппен,тек сол затқа ғана тән заңдылықпен орналасады.Мысалы азотты (N)алатын болсақ белоктың структурасын құрайтын ең маңызды биогенді элемент . Осындай мысалға көміртекті С де айтуға болады,ол тірі ағзадағы майлар мен көмірсулардың құрамын құрайтын ең басты элемент. Олардың маңызы өте зор. Мысалы, қалқанша бездің гормондарының құрамына кіретін йод (J- бұл да өте маңызды биогенді элеметтердің бірі) жетіспесе адам организмінде не болатынын осы сайттан кейбір сұрақтардың жауабынан оқуыңа болады.Сол сияқты кальций,фосфор (Ca,P) жетіспегенде де адамда суйектің аурулары пайда болады. Медицинаға қатысты биохимияның бөлек БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ деген үлкен саласы бар.Биоэлементология химиялық элементтердің тірі организмдердің тіршілігіне әсер етуін зерттейтін биохимияның улкен бір бөлігі десе де болады .Сұрақ өте ауқымды,көп мысал кетіруге болады.Биогенді элементтерге мысалы көптеген металлдар да кіреді. Олар натрий ,темір,калий,магний ,цинк ...Бұлардың көпшілігі организмде иондар түрінде болады.тіпті кейбір белоктардың да құрамына кіруі мүмкін Мысалы, темір гемоглобин белогының құрамына кіреді. 60) Химиялық шөгінділер көбінесе су ерітіндісінен кристалданады иемесе коллоид ерітіндісінен ұйып тұнады. Осындай тұнуда кейбір жағдайларда органикалық заттардың да әсері болады, оның ішінде бактериялар көп болады. Химиялық шөгінділер де едәуір көп тараған жыныстар. Олардың арасында шөгінді кендер де кеп болады. Мысалы, темір, марганец, алюминий, фосфор сияқты заттардың көп кендері осы химиялық шөгінділер түрінде кездеседі. Темірлі және марганецті шөгінділер. Көлдердің және теңіздің түбіне жиналған темірдің және марганецтің сулы тотықтары (лимонит, пиролюзит) мен карбонаттарынан (сидерит т. б.) темірлі және марганецті шөгінділер пайда болады. Су түбінің толқынданып шайқалу әсерінен темірдің және марганецтің майда кристалды минералдары түйіртпектеніп домаланады, соның нәтижесінде олар бұршақ немесе сияқты жұмыр олит агрегатына айналады. Сонымен бұл шөгінділердің ерекше бір белгісі — олиттік формалары. Түстері қара қоңыр немесе сарғылт қоңыр келеді. КСРО-де темірлі шөгінді кендері Кырымда (Керчь түбегі), Россияда (Липецк), Қазақстанда (Аят) т. б. бар; шет елдердегі атақтылары — Лотарингия, Люксембург кендері (Германия мен Франция аралығында). Марганец кені КСРО-де Никопольде (Украина), Чиатурада (Грузия), Атасуда кездеседі. Фосфорлы шөгінділер. Ірі фосфорит кендері шегінділер қатарына жатады. Оның түрлері әр қилы пласт түрінде мергель немесе құмтасқа ұқсайды. Фосфорит шөгінділері теңіздің шетінде орналасады. Фосфориттің жер тыңайтуда қолданылатын агрономиялық кен екені, оның бір үлкен қоры біздін, Қаратауда (Шолақтауда )екені айтылған. Химиялық тұздар шөгінділері. Минералогияда біз көлдер мен теңіздерге жиналған әр түрлі ерітінді тұздар су құрғаған кезде шөгетіпін кергенбіз. Олар кебінесе кристалдар түрінде кездесетін галоид (галоген) тұздар мен сульфаттар болып табылады. 61) Каустобиолиттер (грекше: kaustos – жанғыш, bіos – тіршілік және lіthos – тас)— жанғыш қазындылар; органикалың жолмен пайда болған тау жыныстары. Каустобиолиттер 3 топқа бөлінеді:
Жаралу жағдайлары бойынша Каустобиолиттер екі топқа бөлінеді: 1) көмір қатарындағы каустобиолиттер, оларға: шөгіндіжаралумен сингенезисті тау жынысытар (шымтезек,қазба көмірлер, жанғыш тақтатастар) мен минералдар (мыс., янтарь) жатады. Каустобиолиттердегі органикалық заттар басқа тау жынысытардағы шашыранды органикалық заттардың түрөзгешеліктерінен әлдеқайда көп мөлшерде (көмірде — 50%-дан асады, жанғыш тақтатастарда — 50—25%, кейде оларда тиісті техникалык сапасына байланысты органикалық заттардың мөлшері төмендеу болуы мүмкін); 2) мұнай (және нафтоид) қатарындағы каустобиолиттер, олардың асфальт, әзәкерит және т.о.). Келтірілген екі қатардың бір-бірінен алшақтығына байланысты Каустобиолиттердің бірегей генетикалық жіктеме аясына сыймайтындығы байқалады, олардың түпкілікті өзгешеліктері мен айрыкша сипаттамасы жіктеме принципіне қарама-қайшы келеді. Көмір қатарындағы каустобиолиттер заттық құрамы (гумолиттер, сапролиттер, липтобиолиттер мен олардың аралық өтпелі түрөзгешеліктері) және көмірлену дәрежесі (шымтезек, қоңыр көмір, тас көмір және антрацит) бойынша жіктеледі. Көмірлердің жіктемесінде органикалық заттың бастапқы материалы, түпнұсқа өсімдіктердің сабақтары, жапырақтары және баска бөліктері, бастапқы материалдың жиналуы мен түрленуінің физикалык-географиялық және биохимиялық жағдайлары, ортаның ландшафты, тектоникалық жағдай ескеріледі. Бұл жағдайлар көмірдің петрогенетикалық типтерінің қалыптасуын анықтайды. Барлық көмір типтері олардың құрылымына, бітіміне және жылтырлығына негізделіп бөлінеді. Мұнай (нафтоид) қатарындағы жаралу жағдайы бойынша генетикалық желілерге ажыратылады, олардың ауқымында физикалық және химиялық белгілері (консистенция, балқығыштық, ерігіштік, элементтік құрамы, т.б.) бойынша градациялар бөлінеді. Олардың табиғи катары: мұнай-мальт- асфальт-асфальтит (немесе керит) — антраксолит. Битумдар екі негізгі генетикалық қатарға бөлінеді: нафтоидтер және нафтиттер 62) Органикалық және биохимиялық шөгінділер Кейбір шөгінді әрі химиялық , әрі органикалық (биологиялык) жолмен жиналады. Әсіресе карбонаттар мен кремний тотығынан тұратын шөгінділер осындай екі түрлі жаратылысты келеді. Бұларды айыру оп-оңай, өйткені органикалық шөгінділер ішінде фауна мен флораның қалдықтары кездеседі. Мысалы, органикалық ізбестас пен бор ішінде теңіз жәндіктерінің қалдық қабыршақтары болады. Бірақ ізбесіас қысымға түсіп немесе суға еріп өзгерсе, ол қабыршақ т а р жойылып кетеді. Осындай жағдайларда оларды айыру қиынға соғады. Сол себепті біз айқын органикалықтармен қатар аралас биохимиялық шөгінділерді де қарастырамыз. Органикалық шәгінділерді кейде биолит деп те атайды. Оның ішінде есімдіктер қалдығынан қ ұралғандарын отқа жанатындар, яғни каустобиолит деп атайды. Карбонат шәгінділері. Карбонаттардың шөгінді түрінде кездесетіні — көбінесе кальцит минералынан тұратып ізбестастар, бор шөгінділері, доломит, мергель және аздаған ізбесті туфтар. Ізбестас — ең көп тараған органикалық жыныс. Сонымен қатар ол химиялық та болады. Мысалы, тұздар түріндегі карбонатты ерітінділерден де ізбестас шөгінділері шығады. Органикалық ізбестастың ең бастапқы қ ұрылу материалы кебінесе теңіздің ұсақ жануарларының кальциттен тұратын сыртқы сауыттары мен қабыршақтары немесе майда өсімдіктердің кальциттен тұратын (қатты) бөлшектері, былайша айтқанда кальцит «сүйөктері» болып табылады. Кальцит «сүйекті» жануарлар мыналар: былқылдақ денелілер (моллюскалар — садаптар), фораминифералар, коралдар (маржандар), мүкше жануарлар, Tenia лилиясы, өсімдіктердің ізбесті балдырлары т. б. Осылардан жиналған материалдар диагенез әсерінен, яғни тығыздалудан, цементтелуден, аздап еруден және жылжып орналасудан, едәуір өзгеріп тау жынысы қабатына айналады. Ішіндегі қоспаларынын, түріне қарай ізбестастардың түсі ақшыл сұр, сарғыш, кейде.қызғылт немесе органикалық заттары көп болса, қара қоңыр да болады. Арасында сақталып қалған фауна қалдықтардың түріне қарай ізбесастарды қабыршақты, маржанды, фузулинді немесе нуммулитті деп айырады. Фузулин, нуммулит деген бір клеткалы майда фауналар аттары. Кальцитауналы ізбестас. Бірақ көп жағдайларда диагенез әсерінен фауна қалдықтары мүлде жойылып, ізбестастар тығыз тау жынысына айналады. Оның қабаттары ромбылық жарықтары бойынша бөлшектеледі. Ол жарықтарында кальцит желісі болады. Ізбестастар — құрылыс материалдары, оны цемент өндірісте қолданады, металл қорыіуда басытқы (флюс) ретінде қосады, топырақ ты ізбестеуге себеді, үй ақтайды. Кендері әр жерде көп кездеседі. 63)Биотехнология нысандары ретинде тірі ағзалар қызмет етеді. Олар: I.Вирустар II.Бактериялар III.Санырауқұлақтар IV.Балдырлар V.Қарапайымдылар VI.Өсімдіктер және жануарлар ұлпалары мен жасушасы VII.Биогенді заттар Нысан түріне байланысты: I.Микробиотехнология II.Фитобиотехнология III.Зообиотехнология Қазіргі кездегі биотехнология көбіне микробиотехнология болып табылады.Себебі оның нысаны ретінде көп жағдайда микроорганизмдер қолданылады.Оларды арнайы қөректік ортада дамитыны белгілі.Генетикалык аппарат құралының қарапайымдылығы, плозмида болуы бактерияларды гендік инженерияда пайдалануға ыңғайлы етеді. Микроскопиялық саңырауқұлақтар түрі мен пішінің саналуандылығымен сипатталады. Оларды ақуыз бен дәруменге бай емдік коспа ретінде және антибиотик алу үшін паидаланады. Кейбір елдерде саңырауқұлақтардан тағамға қосатын ақуыз-минопротаин алады. Жылдам дамып келе жаткан фитобиотехнология каллусты ұлпа және өсімдік жасушасын культивирлеуге негізделген. Зообиотехнология биотехнологиянын дербес тармагы. Вируска карсы вакцина және репрадукциялауда өсіп келе жаткан ұрық ұлпалары қолданылады. Жасушалары мен ұлпалары иммунитеттің бұзылуын реттеуші; Жоғары нәтижелі модулятордың бастауы
|
