Негизги айырмасы – Генетикалык инженерия менен Рекомбинанттык ДНК технологиясы
Организмдердин генетикалык материалдарын гендик инженерия ыкмалары же рекомбинанттык ДНК технологиясы аркылуу өзгөртүүгө болот. Рекомбинантты ДНК технологиясы - бул кызыккан ДНКны жана вектордук ДНКны алып жүрүүчү рекомбинантты ДНК молекуласын түзүү үчүн колдонулган процесс, ал эми гендик инженерия организмдин генетикалык түзүлүшүн манипуляциялоого катышкан процесстерди сүрөттөө үчүн колдонулган кеңири термин. Бул генетикалык инженерия менен рекомбинанттык ДНК технологиясынын ортосундагы негизги айырма.
Генетикалык инженерия деген эмне?
Гендик инженерия – бул организмдин генетикалык түзүлүшүн башкарууга катышкан техникалардын жыйындысын көрсөтүү үчүн колдонулган кеңири термин. Генетикалык инженерия in vitro шарттарда (тирүү организмден тышкары, көзөмөлдөнгөн чөйрөдө) жүргүзүлөт.
Гендер өсүү жана өнүгүү үчүн зарыл болгон белоктор жана башка белок прекурсорлору үчүн коддолгон. Окумуштуулар гендердин түзүлүшүн, экспрессиясын, гендин жөнгө салынышын жана башкаларды изилдегиси келгенде, алар ошол конкреттүү генди киргизилген генди репликациялоого жана рекомбинантты ДНК технологиясын колдонуу менен керектүү гендин бир нече көчүрмөсүн жасоого жөндөмдүү кабыл алуучу бактерияга киргизишет. Ал белгилүү ДНК фрагменттерин кесип, аларды башка организмге киргизүүнү жана аларды трансформацияланган организмде экспрессиялоону камтыйт. Чет элдик ДНК киргенде организмдин генетикалык курамы өзгөрөт. Ошондуктан ал гендик инженерия (алдынкы ыкмаларды колдонуу менен генетикалык манипуляция) деп аталат. Организмдин генетикалык түзүлүшүн башкарганда организмдин өзгөчөлүктөрү өзгөрөт. Мүнөздөмөлөр организмдердин керектүү өзгөрүүлөрүнө алып келүү үчүн жакшыртылышы же өзгөртүлүшү мүмкүн.
Гендик инженерияда бир нече негизги кадамдар бар. Булар, атап айтканда, ДНКны ажыратуу жана тазалоо, рекомбинантты ДНКны өндүрүү (рекомбинантты вектор), рекомбинантты ДНКны кабыл алуучу организмге айландыруу, кожоюнду көбөйтүү (клондоо) жана трансформацияланган клеткаларды текшерүү (туура фенотиптер).
Гендик инженерия организмдердин кеңири спектрине, анын ичинде өсүмдүктөргө, жаныбарларга жана микроорганизмдерге карата колдонулат. Мисал катары трансгендик өсүмдүктөрдү өсүмдүктөрдүн генетикалык инженериясынын жардамы менен гербициддерге туруктуулук, кургакчылыкка чыдамкайлык, жогорку азыктык баалуулук, тез өсүү, курт-кумурскаларга туруктуулук, суу астында калуу жана башкалар сыяктуу пайдалуу мүнөздөмөлөрдү киргизүү жолу менен өндүрүүгө болот. Трансгендик деген сөз генетикалык жактан өзгөртүлгөн организмдерди билдирет. Азыр гендик инженериянын аркасында жакшыртылган мүнөздөмөлөрү бар трансгендик өсүмдүктөрдү өндүрүү мүмкүн. Трансгендик жаныбарлар да 01-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, адамдын фармацевтикалык каражаттарын өндүрүү үчүн өндүрүлүшү мүмкүн.
1-сүрөт: Генетикалык инженерияланган жаныбарлар
Гендик инженерия биотехнологияда, медицинада, изилдөөдө, айыл чарбада жана өнөр жайда кеңири колдонулат. Медицинада гендик инженерия ген терапиясын жана адамдын өсүү гормондорун, инсулинди, ар кандай дары-дармектерди, синтетикалык вакциналарды, адамдын альбуминдерин, моноклоналдык антителолорду ж. кээ бир баалуу өзгөчөлүктөр гендик инженерия аркылуу жасалат. Өнөр жайда гендик инженерия экономикалык жактан пайдалуу продуктыларды, айрыкча белокторду жана ферменттерди өндүрүүгө жөндөмдүү рекомбинантты микроорганизмдерди жасоо үчүн кеңири колдонулат. Курчап турган чөйрөнүн булганышын көзөмөлдөө (биоремедиация), металлдарды калыбына келтирүү (биомининг), синтетикалык полимерлерди өндүрүү ж.б.гендик инженерияланган микроорганизмдерди колдонгон тармактарда да мүмкүн. Изилдөөдө генетикалык инженерия адамдын кээ бир ооруларынын жаныбарлардын моделдерин түзүү үчүн колдонулат. Генетикалык жактан өзгөртүлгөн чычкандар - изилдөөчүлөр рак, семирүү, жүрөк оорулары, диабет, артрит, наркомания, тынчсыздануу, карылык, Паркинсон оорусу ж.б. дарылоо ыкмаларын изилдөө жана табуу үчүн колдонгон жаныбарлардын эң популярдуу модели.
Рекомбинанттык ДНК технологиясы деген эмне?
Рекомбинантты ДНК технологиясы - эки башка түрдүн ДНКсын (вектордук жана чет элдик ДНК) алып жүрүүчү рекомбинантты ДНК молекуласын даярдоо жана клондоштуруу технологиясы. Бул чектөө ферменттери жана ДНК лигаза ферменти тарабынан ишке ашырылат. Чектөөчү эндонуклеазалар – ДНКны кесүүчү ферменттер, алар организмден кызыккан ДНК фрагменттерин бөлүп алууга жана векторлорду, негизинен плазмиддерди ачууга жардам берет. ДНК лигаза рекомбинантты ДНКны түзүү үчүн ачылган вектор менен бөлүнгөн ДНК фрагментинин кошулушун шарттаган фермент. Рекомбинантты ДНКны (бөтөн ДНКдан турган вектор) түзүү негизинен колдонулган вектордон көз каранды. Тандалган вектор ылайыктуу кабыл алуучу клеткада ага коваленттүү туташтырылган каалаган ДНК сегменти менен өзүн-өзү репликациялоого жөндөмдүү болушу керек. Ал ошондой эле ылайыктуу клондоо жерлерин жана скрининг үчүн тандалуучу маркерлерди камтышы керек. Рекомбинантты ДНК технологиясында көбүнчө колдонулган векторлор бактериялардын жана бактериофагдардын плазмидалары (бактерияларды жугузуучу вирустар).
02-сүрөт: Рекомбинантты ДНКнын синтези
Рекомбинантты ДНК жаңы протеиндерди жасоо, гендердин структураларын жана функцияларын изилдөө, белоктун касиеттерин башкаруу, көп сандагы белокторду жыйноо ж. Демек, рекомбинантты ДНК технологиясы белгилүү бир ДНКны изоляциялоо кадамынан баштап киргизилген өзгөчөлүктөн турган трансформацияланган клеткаларды скринингге чейин гендик инженерияда болуп жаткан бүт процессти камтыйт. Демек, рекомбинантты ДНК технологиясы жана гендик инженерия бири-бири менен байланышкан эки процесс катары каралышы мүмкүн, бир негизги максаты окшош баскычтары бар: кызыктуу ДНК инсерттин изоляциясы, ылайыктуу векторду тандоо, рекомбинантты ДНК молекуласын түзүү үчүн векторго ДНК инсертин (чет элдик ДНК) киргизүү., рекомбинантты ДНК молекуласын ылайыктуу хостко киргизүү жана трансформацияланган кабыл алуучу клеткаларды тандоо.
Генетикалык инженерия менен рекомбинанттык ДНК технологиясынын ортосунда кандай айырма бар?
Генетикалык инженерия жана рекомбинанттык ДНК технологиясы |
|
| Гендик инженерия – бул организмдин генетикалык түзүлүшүн башкаруу үчүн колдонулган процессти билдирген кеңири термин. | Рекомбинантты ДНК технологиясы - эки башка түрдүн ДНКсын камтыган рекомбинантты ДНК молекуласын түзүү үчүн колдонулган ыкма. |
| Рекомбинантты ДНКнын синтези | |
| Рекомбинантты ДНК өндүрүлгөн | Рекомбинантты ДНК молекуласы өндүрүлөт. |
Кыскача маалымат – Генетикалык инженерия жана Рекомбинанттык ДНК технологиясы
Гендик инженерия - баалуу мүнөздөмөлөр үчүн организмдин генетикалык материалын (ДНК) манипуляциялоо менен алектенген молекулярдык биология тармагы. Рекомбинантты ДНК технологиясы рекомбинантты ДНКны түзүү үчүн колдонулган ыкмалар болуп саналат. Эки процесстин жүрүшүндө организмдин генетикалык материалы менен манипуляциялар жүрүп жатат. Гендик инженерия менен рекомбинантты ДНК технологиясынын ортосунда айырма бар болсо да, алар өз ара байланышта жана рекомбинантты ДНК технологиясын колдонбой туруп гендик инженерия мүмкүн эмес.
