Трансгендік ағзалар

       Аллофенді ұрпақ алу үшін алдын-ала ұрықтанған және қарама-қарсы белгілері бар тышқандардан 8 бластомера стадиясына жеткен эмбриондары алып, оларды in vitro жағдайында проназа ферменті көмегімен жеке бластомераларға ажыратады. Туылған тышқандар аллофенді болып саналады, өйткені олардың клеткаларының генетикалық құрамы әр түрлі ата-аналық формалардың эмбриондық бластомераларын біріктіріп алуға болады.

 

 

                 Ата-ананың пайдалы қасиетін біріктіретін жануарды алу

 

       Клетка инженериясы  негізін сома клеткалардың гибридизациясы –қосылуы құрайды. Жануарлар сома клеткаларының организммен тыс ортада қосылу қабілеттілігін алғаш рет 1960ж Ж.Барский байқады. Мұндай қосылудың нәтижесінде гибридтік клеткалар типі түзіледі, олардың ядросында бастапқы клеткалар хромосомаларының қосындысына тең хромосомалар саны болады. Қазіргі кезде әр түрлі сүтқоректілердің, типті систематикалық тұрғыдан бір-бірінен өте алыс түрлердің клеткаларын гибридазациялау әдістері тәжірибелерде қолданады. Мыс, адам х тауық, адам х ірі қара, қоян х тауық, ірі қара х қара күзен, адам х тауық, ірі қара х атжалман және т.с.с.гибридтік клеткаларды in vitro жағдайында өсіруге болады.

 

       Гинетикалық инженерияға тән  тәжірибені алу схемасы

                                                       (Бекингехат-Смит 1975

 

 

 

 

 

 

                                        Медицинадағы маңызы

 

       Қазіргі таңда осы саладағы  зерттеулер бірнеше бағыттар  бойынша дамуда:

• кейбір құрамдас бөліктері жоғары өнім беретін жаңа мал шаруашылығы тұқымдарын жасау (мысалы, Ұлыбританияда сүті чеддер ірімшігін дайындау үшін сүті әбден жарамды сиырлардың табыны бар);
• олардың түрлеріне тән емес белоктарды шығара алатын жануарларды жасау (мысалы, адамның интерферонын шығаруға қабілетті шошқаларды алуға бағытталған әзірлемелер туралы хабарланды);
• адамға органдарды трансплантациялау кезінде донор болып табылатын трансгендік жануарларды жасау.

 

 

       Трансгендік тышқандар, үйқояндар  және маймылдар генетикалық аурулар  моделдерін жасау және генотерапия  тәсілдерін сынауға мүмкіндік  беретін зертханалық құрал болып  табылады. Трансгеноздың перспективті  бағыттарының бірі сүтке дәрі-дәрмек заттарды секреттей алатын сүтқоректі жануарлар-биореакторларды жасау болып табылады. 

       Қазіргі кезде мал шарушылығында  трансгенді іс жүзінде қолданудың  мынадай перспективті мүмкіндіктері  қаралуда: ауыл шарушылығы өнімінің сапасын жақсарту, ауруларға тұрақтылық, сүтте және басқа да биологиялық сұйықтықтарда рекомбинанттық белоктарды алу, ксенотрансплантация үшін шошқалардың генетикалық модификациясы, жануарлар моделдерін жасау.

       Трансгендік жануарларды алу  стратегиясын генерациялық және  соматикалық деп екі топқа  бөлуге болады. Генерациялық трансгендік  жанурлар гаметаларды қоса барлық  тіндерде трансгенді енгізеді. Соматикалық  гендерді көшіру әдістері генерациялық  клеткалардың генетикалық ақпаратын  қозғамайды, бұл ұрпаққа трансгендерді  беру мүмкіндігі жояды. Трансгендік  жануарларды жасау адамзат тарихының  барлық ұзақтығында қақтығысқан  көптеген мәселерді шешуге әсерін  тигізеді. Бұл ең алдымен азық-түлік мәселесі және дәрі-дәрмек перпататтарын жасау және оларды жеткілікті көлемде алу мәселесі. Соматикалық клетканың ядросы осы организм туралы толық генетикалық ақпаратқа ие, егер бұл ақпаратты іске асыру үшін барлық жағдайлар жасалса, онда жекелеген тұқымның генетикалық көшірмелерінің шексіз санын алуға болады.

       Энуклеирленген аналық клеткаларға  эмбриондық клеткалардың ядроларын  көшіру жолымен эмбриондарды  клондау. Эмбриондық клеткалардың  ядроларын энуклеирленген аналық  клеткаларға көшіргеннен кейін  ядро қайта бағдарланады да  жаңа эмбрион дами бастайды. Ядроларды  көшіргеннен кейін дамыған эмбриондар  өз кезегінде ядролардың донорлары  ретінде пайдалануы мүмкін. Бірнеше  генерациялардан кейін жүздеген  және мыңдаған бірдей эмбриондарды  алу мүмкін туады. 

       Трансгендік жануарлар маңызды  биохимялық және морфологиялық  қасиеттері бойынша өзгерудің  жоғары деңгейімен сипатталады,  бұл кейіннен қалаған жануар  түрін іріктеу қызметін арттырады,  ал бұл селекцияның мақсаты  болып табылады. Тотипотенттік клеткалардың  ядроларын эмбрионнан энуклеирленген  аналық клеткаларға көшіру жолымен  жануарларды клондау әдісін әзірлеу  үшін. Эмбриондық клеткалардың ядроларын  көшіру жолымен клондаудың айырмашылығы  тек өзара бірдей жануарларды  алуды ғана емес, генотип бойынша  донор жануармен ұқсас соматикалық  клеткаларды алуды қамтамасыз  етеді. Бұл генетикалық ұқсас  ұрпақтардың бірінші буында шексіз  санын алуға мүмкіндік ашады.

       Дүние жүзінде уақыттың аз  ғана аралығында трансгендік  сиыр, ешкі, шошқа, қой және үйқояндарының  шамамен 20 жуық түрі жасалады. Олар тіндік плазминогендік белсендіргіш, моноклондық антиденелер, эритропоэтин, инсулин тектес өсім факторы,  интерлейкин, антитрипсин және  басқалар сияқты бағалы фармацевтикалық  заттарды өндірген. Трансгендік  жануарларды алуда жаңа бағыт  пайда болған. Арнай векторларды  пайдалану гендік конструкцияны  генді зигота пронуклеусқа енгізген  кезде барлық клеткаларға емес, организмнің жекелеген клеткалық  популяцияға мүмкіндік береді. Ондай  жануарлар (сиырлар, ешкілер, шошқалар).

       Медицина ғылымының кандидаты,  профессор С.Ордабеков былай деген:

Клондау – табиғатта сирек болса кездеседі. Оның жасалу жолы – табиғи. Мәселен, бірінен-бірі айнымайтын егіздер міндетті түрде бір жынысты келеді екі ұл, немесе екі қыз. Өйткені, олар тек бір ғана аналық, бір ғана аталық ұрықтан, бір эмбрионнан пайда болады.

       Бишоф зерттеушілер тобы адам  қанының ұю факторын трансгенді  қойлардың сүтінен алу ғылыми  жұмыстарын жүргізуде. Олар қой  геномына қан ұюының 9-факторының генін қойдың р-лактоглобулин промоторымен біріктіріп, енгізу мақсатын алға қойған. Ұю факторы қойдың сүт бездерінде синтезделіп, сүтке бөлінеді. Зерттеу кезінде тышқандарға эксперименттер жүргізіледі: қойдың лактоглобулин белогы тышқанның сүт бездерінде синтезделіп, сүтке бөлінді. Шотландия генетиктері сүтінде адамның антитрипсин а-1 белогы бар трансгенді қойларды алды. Бұл қосылыстың 1 л сүттегі мөлшері 35г.тең болды. Медицинада оны өкпе ауруларын емдеу үшін қолданылады. АҚШ ғалымдары трансгенді ешкілердің 1л сүтінен адам қанының томбтарын ыдырататын плазминогеннің 3г ала алды.

 

 

       Адамнан адам жасау да таң  емес болып қалғандай. 2002 жылы италияндық дәрігер С.Антинори арнайы эксперимент жасау арқылы адамзатты өмірге әкеледі. Клондық жолмен жасалған шара өзгелерден еш айырмашылығы жоқ, сәбилерше әйел құрсағында өсіп келеді. Бірақ ол баланың жарық дүниеге келген келмегені жөнінде дерек жоқ. Ғалымдардың өзі дәлелдеп шығарғанындай клон арқылы өмірге келген адам бар болғаны 25-30 жыл төңірегінде ғана өмір сүретіні көрінеді.

       АҚШ-та адамды клондау  заңмен  шектелмегенмен, профессор Клинтон  адамды клондауды зерттеуге ақша беруге рұқсат бермей, Ұлттық біріккен комиссияға осыны қолға  алуды айтты. Комиссияның шешімімен  баланың соматикалық клеткасындағы  ядроны алмастыруды кейінге (3-5 жылға) қалдырылды. Тағы  да комиссия :

• Баланы клондауға  ақша бермеу мораториін  жалғастырды
• Барлық фирмаға, клиникаларға, зерттеушілер мен  профессияналдық  қоғамға, секторларға осы мораториге  қосылуға шақырды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           Қорытынды

 

       Қорытындылай келе трансгенді  ағзалар әр түрлі биологиялық  активті биотехнологиялық заттарды  синтездеу және бағалы белгілері  бар жануарлардың жаңа тұқымдарын  алу үшін қолданылады. Болашақтағы  ғылыми жобаларда қойдың, сиырдың,  ешкінің немесе мегеженнің сүт  бездерінен интерферон, инсулин  сияқты жо лдары ойластыруда. Мысалы жоғарыда жазылғандай Р.Хаммер тәжірибесінде алынған 192 торайдың 20-сы трансгенді болып табылады. Трансгенді торайлардың 11-інде бөтен геннің қызметі байқалды яғни олардың қанында адамның өсу гормонының көп мөлшері синтезделді. Г.Брем лабораториясында осы генді зиготалардың пронуклеустеріне иньекцияланғаннан кейін реципенттерге 268 зигота тасымалданды. Алынған 7 торайдың біреуі трансгенді болып шықты.

      Р.Хаммер және Г.Брем қызметтестерімен адамның өсу гормонын микроинъексиялау арқылы трансгенді үй қояндарының көжектерін алды. ВИЖ-дің биотехнология лабораториясында ірі қара малдың Өсу гормонын енгізу арқылы трансгенді қоян алынған және ол ген жаңа организмде жұмыс істеген (Л.К.Эрнст және басқалары)

       Трансгенді шошқалар, адамның өсу гормонын инъекциялау негізінде, Р.Хаммердің (1985) және г.Бремнің (1986) лабораториясында алынды. Бұл шошқалардың кейбіруінің қанының плазмасында адам гормонының жоғарғы деңгейде екені анықталған.

       Мамандардың айтуы бойынша, трансгенді ауылшаруашылық малдары – ХХІ ғасыр тірі биотехнологиялық фабрикасы болуы керек, олар зкологиялық жағынан ең ірісін жасап,оларды басқа тірі клеткаларға таза енгізуді айтады, құнды белок препараттарын өндіретін негізгі көз болуы тиіс. Бүгін оның іргетасы қаланып және әдістемелік негіздері жасалынған, тек осы ғылыми-техникалық жетістіктерді ауыл-шаруашылық малдарымен істелетін жұмыстармен ұштастыру солардың деңгейіне жеткізу керек.

       Қазіргі кезде зерттеушілер төмендегі  мәселелерге көңіл бөлуде:

1. Бір түрдегі генді ғана емес хромосоманың бүтін бөлігін ауыстыру мүмкіншілігін зерттеу, ол үшін УАС негізінде құрылған кітапхананы пайдалану
2. Онкологиядағы бағыттардың бірі онкогендерді ауыстыру, яғни мутантты экспрессиялпары рак ауруын тудыратын гендерді ауыстыру
3. Өсу гормондарының гендерін инсерция. Ірі қара малдада, өсу гормонының қосымша гендері бар, трансгенді жануарлардың әлдеқайда жылдамырақ өсетіні байқалған
4. Адам үшін донорлық органдар дайындалатын гендерді жауарлар клеткаларына тасымалдау.

       Трансгендік жануарларды жасау  адамзат тарихының барлық ұзақтығында  қақтығысқан көптеген мәселерді  шешуге әсерін тигізеді. Бұл ең  алдымен азық-түлік мәселесі және дәрі-дәрмек перпататтарын жасау және оларды жеткілікті көлемде алу мәселесі. Соматикалық клетканың ядросы осы организм туралы толық генетикалық ақпаратқа ие, егер бұл ақпаратты іске асыру үшін барлық жағдайлар жасалса, онда жекелеген тұқымның генетикалық көшірмелерінің шексіз санын алуға болады      

       Қазіргі кезде мал шарушылығында  трансгенді іс жүзінде қолданудың  мынадай перспективті мүмкіндіктері  қаралуда: ауыл шарушылығы өнімінің сапасын жақсарту, ауруларға тұрақтылық, сүтте және басқа да биологиялық сұйықтықтарда рекомбинанттық белоктарды алу, ксенотрансплантация үшін шошқалардың генетикалық модификациясы, жануарлар моделдерін жасау.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           Қолданылған әдебиеттері:

 

1. С.Ж. Стамбеков, В.Л. Петухов. Молекулалық биология

 

2. С.Ж. Стамбеков. Генетика. Түзіліп, толықтырылған екінші басылымы, 2002

 

3. Т. Қасымбаева, Л. Аманжолова, Ж. Әкімов, Р. Сәтімбекұлы. Тіршіліктану. Алматы “Рауан”, 1997

 

4. Т. Қасымбаева, К. Мұхамбетжанова. Жалпы биология. Алматы, 2006

 

5. А. Сартаева, М. Гильманов. Жалпы биология. Алматы, 2006

 

6. К. Мұхамбетжанов. Ген және селекция негіздері. Алматы “Санат”, 1996

 

7. Б.К. Бейімқұл. Генетика. Алматы, 2000

 

8. С.Ә. Әбілаев, Е.О. Қуандықов. Медициналық биология және генетика. Алматы “HAS”, 2006