Ген инжинериясының мақсаты мен тапсырмасы: медицинилық микробиология, иммунология және биотехнологияда

Орындаған:Ергеш Балдана топ: 113 ЖМ

Гендік инженерияның қызметтік негізгі мақсаты:

 

• Белоктық клеткалық инженерия
• Инженерлік энзимология
• Биосенсорика
• Моно және поликлоидтық антиденелер негізіндегі иммунодиогностика

Молекулалық биолгия саласы

 

• Молекулалық генетика ғылымының жаңа саласы генетикалық инженерия.Лабороториялық әдіс арқылы  генетикалық жүйелер мен тұқымы өзгерген организмдерді алу жолын қарастырады.Ген инженериясының пайда болуы биохимияның,молекулалық биологияның жетістіктерімен байланысты.Бұл атаудың екі түрі қолданылады: “генетикалық инженерия”және   “ген инженериясы”.Молекулалық биологияның  жетістігі нәтижесінде  ген  инженериясы организмнің бағалық қасиетін сақтап қалуды қарастырады.

Генетикалық инженерия қолданылатын салалар:

 

• Денсаулық сақтау және фармацевтика-диогностикалаудың жаңа ұрпағын,рекомбинантты белоктар,ферменттер,гормондар негізінде препараттар жасау.
• Өнеркәсіптік әртүрлі салалар-биокатализаторлар,   модификацияланған микроорганизмдер жасау
• Ауыл шаруашылығы-трансгенді өсімдіктер мен  жануарлар,биотыңайтқыштар,гендік инженерлік реттеуіштерін жасау

 

Биотехнологияның отаны

 

• Биотехнологияның отаны  АҚШ болып табылады.Ең алғаш рет Герберт Бойер өзінің биотехнологиялық компониясын ашты.Содан барып 1985 ж бастап 400-ден аса Биотехнологиялық фирмалар қызмет ете бастады.Олардың көбісі гендік инженерлік цехқа жататындықтан “ген” сөзін енгізген.Biogen,Amgen,Calgene, Engenics,Genex, Cangene.

Ген инженериясы шешетін мәселелер:

 

• 1) генді химиялық немесе ферментті қолдану жолымен синтездеу;
• 2) әртүрлі организмнен алынған ДНҚ фрагменттерін бір-бірімен жалғастыру (ДНҚ рекомбинанттарын алу);
• 3) бөтен генді жаңа клеткаға векторлық ДНҚ арқылы жеткізу және олардың қызмет жасауын қамтамасыз ету;
• 4) клеткаларға гендерді немесе генетикалық жүйелерді еңгізу және бөтен белокты синтездеу;
• 5) бөтен генге ие болған клеткаларды таңцап бөліп алу жолдарын ашу.

Генетикалық инженерия және оның биотехнологиядағы қолдану

 

• Генетикалық иженерия биотехнологияның негізі болып табылады. Генетикалық инженерия негізінде генетикалық рекомбинация жатыр, яғни екі хромосоманың арасындағы гендердің алмасуы, бұлар жасушада немесе организмде екі және одан да көп тұқымқуалайтын детерминанттардың (гендер) пайда болуына әкеледі, солар арқылы ата-аналар жасушалары өзара ажыратылады.Рекомбинация әдісі келесілерді қамтиды:

•      әртүрлі организмнен немесе жасушадан ДНҚ-ы бөліп алу;

•     ДНҚ-ның гибридті молекуласын алу;

•      рекомбинантты (гибридті) молекулаларды тірі жасушаға енгізу;

•     гендермен бақыланатын өнімдердің экспрессиясы мен секрециясына жағдай жасау.

Қазіргі замангы биотехнология әдістерімен өңделген медициналық препараттар

 

Генетикалық инженерия әдісімен  алынған көптеген жүзден астам  препараттардың тек бір бөлігі  ғана тәжірибеге енгізілген: интерферондар, интерлейкиндер, VIII фактор, инсулин, өсу  гормоны, плазминогенніц тіндік  активаторы, гепатит В қарсы вакцина, бүйректі алмастыру кезінде тінді  қабылдамаудың алдын алуға арналған  моноклональды антиденелер, АИТВ  және т.б. анықтау үшін диагностикалық  препараттар. Мұндай жағдайды бірқатар  себептермен түсіндіруге болады.

Өнімдердің рекомбинантты штамдарын  қолдану және мақсатты өнімді  бөліп алу үшін күрделі технологиялық  процестерді өңдеу қажеі Генетикалық  инженерия әдісімен алынған препараттардың  технологиясын өңдеудегі клиникаға  дейінгі және клиникалық зерттеулер  үшін штамдарды алуға қарағанда  көп қаражат жұмсалады.

Генетикалық жолмен алынған препараттар

 

• инсуоин

 

инсулин

 

интерферон

 

Гепатитке қарсы екпе

 

лактоферин

 

Проурокиназ

 

Синтетикалық инсулин

Препараттардың маңызы:

 

• Проурокиназ-тромболитиканың тқртінші шығарылған жаңа түрі.Бұл препараттың медициналық маңызы-миокард инфарктан болатын өлімді 5есе азайтады.
• Лактоферин-жасанды тамақтандырылған балалардың гастроэнтериттериен  ауруын 10 есе азайтады.

Ген-инженерлік дәрі-дәрмек 
препараттары

 

• Эротропоэтин-анемия,жүрек-қан тамырлары аурулары және онкологиялық ауруларды емдеу кезінде  қолданылатын рекомбинанттық препарат болып табылады.Сондай-ақ бұл препарат иммунодиогностикада,рак терапиясында,монокло ндық антиденелер ретінде зор қолданыс тапты.

Цитокиндер

 

• Өте белсенді әзірленген гендік-инженерлік өнімдер арасында цитокиндер  тобының препараттары-интерлейкиндер  де зор қолданысқа ие.Бұл препарат ісік,жіті асқыны,автоиммундық аурулар,сондай-ақ қан ауруларының ауыр түрлерін емдеу үшін перспективті.

 

Цитокин

        Иммунологиялық    
препараттар

 

• Иммунологиялық препараттарға емдеу,диагностик алық және вакциналар,емдеу сарысулар,анатоксин  дер,иммуноглобулиндер,бактериофагтар,интерферондар,нормофлора препараттары,аллергендерді қосатын  профилактикалық құралдар жатады.Бұл препараттар да жақсы қолдауға ие  болып,қазіргі таңда Ресейде 300-ге жуығы сатып алынды.Күннен -күнге сұраныстар көбеюде.

      Қан препараттары

 

• Қазіргі уақытта  дамыған  елдерде донорлық қан плазмасынан медициналық препараттарды алу өнімді В және С гепатитінің,ЖҚТБ, созылмалы жұқпалы аурулар антигендерімен ғана емес,сонымен бірге цитомегаловирус және Т-клеткалық лейкозбен жұқтырудың жолын  стандартты реттейді.Бұл қан препараттары заман талаптарына сай,қауіпсіз деуге болады.

 

Қан препараты

Имозимаза  препараты 

 

• Медициналық имозимаза препаратының өндірісі.

Имозимаза-ірің-ісік процестерін  және жараның үстіңгі қабаттарын емдеу  кезінде қолданылатын жоғары  тазартылған протеолитикалық фермент болып табылады.

 

Имозимаза

Біздің еліміз де ,тыс қалмады.

 

• Еліміздегі  Бектұров атындағы Алматы химия ғылымдар институты никотин қышқылы мен  туберкулезге қарсы препараттар өндірісінің жаңа технологиясын енгізу жөніндегі жұмыстар жүргізілуде,сондай-ақ  көмірқышқылдық экстракттар мен галогендік препараттар өндірісін ұйымдастыру үшін жобалық-конструкторлық құжаттама әзірленген.

          Ген инженериясының  
болашағы

 

• Гендік инженерлік тәсілмен өнеркәсіптік жағдайда биологиялық активті белоктарды алу,принципі белгілі мақсатқа  арналған өнімдерді синтездеуге қабілетті бактериялардың рекомбинантты штамдарын құрастыруға,сондай-ақ рекомбинант штаммдарын өсіріп,олардың биомассасынан қажетті өнімді бөліп алып,оны тазартып,концентрлеп,дәрілік формаға келтіруге мүкіндік береді.

Фармацевтикалық  компания

 

• Monsantano,DuPont,Upsohn,American,EliLily, SmithKline.Бұл компаниялар  биотехнологияның дамуына зор үлес қосты.АҚШ-та жұқпалы ауруларды,қатерлі ісікті,адамның басқа ауруларын емдеуге арналған гендік-инженерлік әдістер арқылы  антиденелерді шығарды.

Молекулалық биологияның жаңа бағыттары

 

• Молекулалық биологияда 1970 жылдардың басында пайда болған жаңа бағыттағы әдістер өзіне ғалымдардың көңілін көбірек аудара бастады. Әрине, зерттеудің бұл бағыыты өз бетімен шыққан жоқ. Бұл молекулалық биологияның дамуы барысында, оның ғажайып табыстарының нәтижесінде дайындалған болатын.

    Ген инженериясының  
жетістігі

 

• Қазірдің өзінде адам гормондарын,В гепотиті вирустарының антигендерін,адамның иммундық тапшы вирусының,безгек қоздырғышының,көкжө    телдің,құтыру,қызылша ауруының, антигендерін,ферменттерді,интерферондар,интерлейкиндер, тимустық  белоктар   алынды.

Генді алу жолы

 

• 1) клеткадағы ДНҚ-дан тікелей кесіп алу;
• 2) химиялық жолмен синтездеу;
• 3) иРНҚ-дан кері транскриптаза арқылы синтездеу.

Генетикалық инженерияны қолданудың нысаналы ретінде аллофендік жануарларды (тышқанды) алута болады. Бірнеше аналық тышқанның жатырынан дамудың 8 мерлік кезеңіндегі ұрықтарды шығарып альш, түтікше (   ол   бластомерлерді   бір-бірінен   ажыратады.    Түрлі особьтардан алынған осы бластомерлерді араластырып түзілген  бластуланы дамуының гаструлалық кезеңшде бір аналық днның жатырына енгізіп дамуды жалғастырады.

• Әр  түрге   жататын   организмдердің, клеткаларын будандастыру арқылы бірнеше генотиптен ған будан клетка алынады.   Мысалы  "адам-тышқан" бұдандақ клетканы алып, одан адам хромосомаларын біртіндеп шығарып  тастайды. Жойылған қайсы бір хромосомадан кейінгі байқалатын клеткалық фенотиптік өзгерістерге қарай отырып адамның  тіркесу топтарының гендік құрамын анықтайды.

Гендік деңгейде:

 

• Тұқым қуалаушылықты басқару жолы гендік инженерия деп аталады. Мұндағы мақсат қолдан жасанды гендер алып  немесе даяр гендерді басқа организмдердің геномына енгізу арқылы олардың фенотиптерін қалаған бағытта өзгерту. Геңдік инженерияның негізгі әдістері осы ғасырдың 60-70-жылдары қолданыла бастады. Бұл әдіспен организмдердің генопиптері мен фенотиптерін өзгерту жұмыстары мьнадай төрт кезеңнен тұрады.

Гибридтік ДНҚ

 

• Клеткада жұмыс істей алатын гибридтік ДНҚ-ны 1973 жылдары алғаш С. Коэн, Д. Хелински мен Г. Бойер құрастырды. Олар басқа организмнен бөліп алған ДНҚ фрагментін (генін) бактерия плазмидасының құрамына еңгізді. Ол плазмидадағы бөтен гендердің алғаш рет жаңа организм ішінде жұмыс істей алатынын көрсетті. Соның артынша-ақ дүние жүзінің көптеген лабораторияларында жұмыс істей алатын әр түрлі плазмидалар алынды.

• А.А.Воробьев
• В.П.Щербаков
• Ю.С.Кривошеи

 “Медицинская микробиология”

 

Қолданылған әдебиет

Назар аударғандарыңызға  
рахмет!

 

2

 

3

 

4

 

7

 

8

 

9

 

16

 

20

 

22

 

23

 

24

 

25

 

26

 

27

 

28

 

29