Микроағзалар

Home » Рефераттар » Микроағзалар
Рефераттар Комментариев нет

4Микроағзалар немесе микробтар (вирустар, бактериялар, микроскоппен көрінетін саңырауқұлақтар, қарапайым жәндіктер, т. б.) биосферада және адамның шаруашылық қызметінде төтенше маңызды рөл атқарады. Табиғатта белгілі 10 мыңнан астам микроағзалардан адам бірнеше жүздеген түрлерін адам пайдаланады және бұл сан барған сай-ын өсіп барады. Микроағзалар жасушаларындағы биохимиялық үдерістердің көптеген генетикалық реттелуі анықталған кезде соңғы жылдары оларды пайдалану да сапалық кенет өзгеріс болды. Олардың көпшілігінен ағзалық заттардың — аминқышқылдар, нәруыздар, антибиотиктер, витаминдер (дәрумендер), нуклеин қышқылдары, ферменттердің және т. б. ондаған түрлері өндірілді. Олар сан алуан өнеркәсіптерде және медицинада кеңінен қолданылуда.

Микробиологиялық өнеркәсіп өндіріс технологиясы үшін маңызды түзушілерге қатаң талап қояды. Бұл талаптар: жоғары жылдамдықта өсу, арзан төсеміктерді (субстрат) тіршілік әрекеті үшін пайдалану және бейтаныс микроағзаларды жұқтырмау тұрақтылығы. Мұндай өнеркәсіптің ғылыми негізі — жаңа, алдын ала белгілі қасиеттері бар микроағзалар жасап шыгара алу.

Микроағзаларды (микробтар) сұрыптаудың (өсімдіктерді және жануарларды сұрыптаудан айырмашылығы) бірқатар ерекшеліктері бар. Олар:

1)  сұрыптаушыда жұмысқа керекті шексіз көп материал болады;

2) мутациялық үдеріс тиімдірек пайдаланылады, өйткені микроағзалар геномы гаплоидты, сондықтан кез келген мутацияларды бірінші ұрпақтан-ақ айқындауға мүмкіншілік болады;

3) бактериялардың генетикалық жаралымының қарапайымдылығы. Микроағзаларды сұрыптау әдістерін таңдау осы ерекшеліктермен анықталды. Өнеркәсіп үшін жоғары өнімді себінділер қажет. Олар сұрыптаудың сан алуан әдістерімен, соның ішінде табиғи микроағзалар арасында сұрыптаумен жасалады. Жоғары өнімді себінділер таңдап алудан бұрын сұрыпталады. Ішінара әр алуан генетикалық ре-комбинация (қайта құрамдастыру) әдістері: конъюгация, транс-дукция, трансформация және басқа өдістер кеңінен қолданылады. Мысалы, конъюгация (бактериялар арасында генетикалық мате-риалды алмастыру) көмірсутекті және мұнайды кәдеге асыра алатын Pseudomanas putida себіндісін жасауға мүмкіншілік береді. Трансдукция (бактериялардың жәрдемімен генді бір бактериядан екінші бактерияға тасымалдау), трансформация (бірлі-жарым жа сушалардан оқшауланғандарды ДНҚ-ның басқаларына тасы-малдау) және амплификация (қажетті ген көшірме санын арт-тыру) әдістері жиі қолданылады. Микроағзалардың көпшілігінде биосинтездің, антибиотиктердің гендері немесе оларды реттеуші-лер хромосомада емес, плазмидада болады. Сондықтан амплификация жолымен бұл плазмидалар санының артуынан антибиотиктердің шығуы едәуір жоғарылауға мүмкіндік жасайды.

Микроағзалар (микробтар) сұрыптаудағы маңызды кезең мутацияның сәулеленуі болып табылады. Бактерияның тап осы гені бойынша мутацияның бөліну мүмкшшілік өсімдіктерге және жануарларға қарағанда едәуір жоғары, микроағзалардың ұрпағы сан миллион болғандықтан әжептеуір оңай және мұны шапшаң істеуге болады.

Микроағзалар сұрыптаудағы маңызды амал протопластарды не-месе будандастыруларды, сан алуан бактериялар себінділерін қосу жолымен қайтадан құрамалар (рекомбинанты) алу болып табылады. Протопластарды қосу генетикалық материалдарды және табиғи жағдайларда шағылыстырылмайтын микроағзалардың бірігуіне мүмкіншілік жасайды.

Адамзат іс-әрекетінің көптеген салаларындағы микроағзалардың рөліне баға беру оңай емес. Әсіресе көптеген микроағзаларды құнды өнімдерді ендіру үшін өнеркәсіптік өндірістің, мұнай өнімдерінің қалдықтарына пайдаланады. Сонымен бірге қоршаған ортаны лас-танудан қорғау жұмыстарына микроағзаларды қолданады.

Биотехнология. «Биотехнология» терминін венгрлік инженер Карл Эреки 1917 жылы ең алғаш қолданды. Оның ойынша биотехнология — бұл «тірі тіршілік иелерінің жәрдемі кезінде өнім өндіретін жұмыстардың барлық тармақтары».

Бүгінгі таңда — бұл ғылыми-техникалық ілгері басудың көпбейінді жиынтық саласы. Ол өнеркәсіптік негізде сан алуан микробиологиялық синтезді, генетикалық және жасушалық инженерияны, инженерлік энзимологияны қамтиды.

Осы заманғы биотехнология ғылыми-техникалық ілгерілеудің алдыңғы шебіне қарай қарқынды құлаш сермеуде. Бұған бірқатар жағдайлар себепші болуда. Біз қазіргі уақытта азық-түлік жетім-сіздігін жоюға бағытталған жаңа технологияларға қатты мүдделікті байқаудамыз. Энергия, минералдық сақталымдар, денсаулық сақтау және қоршаған ортаны қорғау жағдайын жақсарту керек.

Сарамандық сұрыптау саласында биотехнологиялық әдістерді қолдану ерте дамыған ұрықтарды орын ауыстыру жолымен іске асырылады. Ұрықтарды орнын ауыстыру жәрдемі арқылы аналық дарақтардың өнімділігі бойынша ерекше құнды ұрпақтардың санын шұғыл арттыруға мүмкіндік жасалды.

Қазақстанда жануарлардың ұрықтарын ауыстырып салу бойынша сынақтәжірибелік биология институтында академик Ф.- М. Мұха медғалиевтің басшылығымен 1965 жылы ең алғашқы зерттеулер жұргізілді.

Генетикалық инженерия. Генетикалық инженерия жаңа кезеңге жол ашты. Тірі материяның өмір сүру формаларын одан әрі сипат-тау мақсатында, молекуласыз деңгейдегі гендердің құрылымы және атқаратын қызметін тиімдірек зерттеу мақсатында биологиялық құбылыстарға тереңірек түсінуге жаңа мүмкіндіктер пайда болды.

Генетикалық инженерия гендік және жасушалық инженерия болып бөлінеді.

Гендік инженерия қажетті генді бір ағза геномынан бөліп алып, екінші ағзаның геномына енгізуге негізделген. Гендерді «кесіп алу» арнаулы «генетикалық ңайшының» көмегімен өткізіледі. Бұдан соң гендерді сілтеме сызыққа — плазмидаға «тігеді», соның жәрдемімен ген бактерияға енгізілді. Ферменттердің басқа топтарының — лигаздың (жіптің) көмегімен «тігіледі». Сонымен бірге сілтеме сызықта осы геннің жұмысын басқаруға қажеттілердің барлығы — промотор, терминатор, ген-оператор және ген-реттеушілер болуы қажет. Бұдан басқа сілтеме сызық құрамында таңбалаушы гендер болуы қажет. Олар қабылдаушы жасушаға осы жасушаны бастапқы жасушалар-дан тазартуға мүмкіншілік беретін жаңа қасиеттер береді. Бұдан соң сілтеме сызық бактерияға енеді де, соңғы кезеңде ойдағыдай жұмыс істеп жатқан енгізілген гендерді бактериялар таңдап алынады.

Гендік инженерияның ең ұнамды зерзаты — адам ішегінде өмір сүретін бактерия — ішек таяқшасы. Дәл соның жәрдемімен өсу гормо-ны сомотропин — ертеректе сиырлар және шошқалардың ұйқыбезінен алынған инсулин гормоны, вирустық жұқпаға қарсы күресте жеңіп шығуға жәрдемдесетін интерферон нәруызы алынады.

Екінші жол — генді жасанды жолмен синтездеу. Эукариот гендер құрамында экзондар және интрондар болатындықтан теңбілді болып келеді. Сондықтан оңай кесіп алынған жеке гендердің құрамында аминқышқылдар кодқа жаза алмайтын интрондарда нуклеотидтердің реттілігі болады. Қайтымды транскриптаза ферментінің көмегімен толысқан аРНҚ-ны бөліп алу оңай. Алдымен аРНҚ-ға ДНҚ-ның бір тізбегі, бұдан соң соған екінші тізбегі синтезделеді.

Хромосомалық инженерия өсімдіктерді сұрыптағанда нәтижелі пайдаланылады. Әдістердің бір тобы өсімдік ағзасының гено-типіне қажетті белгілердің дамуын бақылайтын немесе сәйкес хромосомалардың бір жұбы екіншісінің орнын басатын бөгде сәйкес хромосомалар жұбын енгізуге негізделген. Орнын басқан және толықтырылған тармақтарды алу әдістері осыған негізделген, солардың көмегімен «мінсіз іріктеме» шығаруға жақындататын белгілер өсімдікте жинақталады. Соңында хромосомалары екі еселенетін гаплоидты өсімдіктер өсіруге негізделген гаплоидтар әдісінің келешегі өте зор. Мысалы, жүгерінің тозаңдық дәнегінен құрамында 10 хромосомасы бар гапло-идты өсімдікті өсірді. Бұдан соң хромосомалар екі еселеніп, дипло-идты (10 жұп хромосома), толық гомозиготалы 2-3 жылда ғана 6-8 жаздық туыстыңпен бірге өсімдіктер алады. Хромосомалары еселі артуы нөтижесінде алынған полишгоидты өсімдіктерді де осыған жатқызуға болады.

Жасушалың инженерия әдістері қоректік ортадағы жеке жасу-шаларды өсіруге байланысты, олар сол жерде жасушалық дақылдар түзеді. Тіршілікке ңажетті заттардың барлығы бар қоректік ортаға орналастырылған өсімдіктердің және жануарлардың жасушалары бөлінуге бейім болып шықты. Өсімдіктер жасушаларының тотпипо-тентптпілік қасиеті де бар, яғни олар белгілі жағдайларда толық жарамды өсімдік қалыптастыра алады.

Жасушалардың будандастырылуы бойынша жұмыс жалғасын табуда. Мысалы, жәндік жасушаларының протопластарын будандас-тыру әдісі жетілдірілді. Әр алуан түрлерге жататын — картоп және қызанақ, алма және шие ағзаларының жасушалық қабықшалары аршылғанда, жасушалар протопластары біріне-бірі құйылады. Обыр жасушасымен антидене түзетін лимфоциттерді будандастыруды жүзеге асыру кезіндегі будан арқылы жасалған әдістің келешегі зор. Соның нәтижесінде будандар лимфоциттер сияқты антидене жасайды да, обыр жасушалары сияқты «өлмейтін» болып шығады. Демек, олар дақылдардың шексіз көбеюіне мүмкіндік туғызады.

LEAVE A COMMENT

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.