Қарағанды Мемлекеттік Медицина Университеті Молекулярлық биология және медициналық генетика кафедрасы Тақырыбы:Генетикалық инженерияның негіздері Орындаған:Сәрсенова. - презентация

1 Қарағанды Мемлекеттік Медицина Университеті Молекулярлық биология және медициналық генетика кафедрасы Тақырыбы:Генетикалық инженерияның негіздері Орындаған:Сәрсенова Ғ.С. 103-топ ЖМФ Тексерген:Аманова К.С. Қарағанды 2010

2 Жоспары I.Кіріспе II.Негізгі бөлім 1.Генетикалық инженерия. 2.Гендік инженерия аймағындағы эксперименталлодық өңдеулер. 3.Тұқымқуалайтын аурулардың генді-инженериялық аллодын-алу. 4.Гендік терапия. 5.Трансгеноз. III.Қорытынды IV.Пайдаланған әдебиеттер.

3 Кіріспе Генетикалық немсе ген инженериясы-генетика мен молекулалық биологияның қол жеткен табыстарының негізінде қалыптасқан биология ғылымының жаңа бір салаты.Бұл ғылымның мақсаты-практика мен теория үшін қажетті, бұрын тірі табиғатта болмаған жаңа генетикалық бағдарламаларды жасау.Мұндай әдіс, тіршілікті меңгеруде жаңа мүмкіндіктер туғызып отыр.Генетикалық инженерия да қолданылатын әдістер өте күрделі болып келеді.Мысалы, генотиптің құрамынан жеке ген немсе гендердің чтобы бөліп алынып, басқа бір организме пары орналастырылады.Сол сияқты ДНҚ молекула сының құрылымын өзгерту арқылы оның жаңа рекомбинанты түрлерін алып, оларды басқа организмнің геномы на енгізіп, қызмет атқаруын қамтамасыз етеді.

4 Генетикалық инженерия деп in vitro жағдайында генетикалық құрылымдарды (рекомбинанты ДНҚ) құрастыруды және оларды клеткаларға енгізуді айтамыз.Қазіргі кезде генетикалық инженерияның әдістері көмегімен практикалық медицинаның аса маңызды мәселелері шешілуде.Мысалы, пробирка да синтезделген адамның қалыпты генін бактерияға енгізу арқылы кейбір ауруларды емдеу үшін аса қажетті медициналық препарата алынуда.

5 Генетикалық инженериясы генетика мен молекулалық биологияның қол жеткен табыстарының негізінде қалыптасқан биология ғылымының жаңа бір салаты. Мақсаты: практика мен теория үшін қажетті, бұрын тірі табиғатта болмаған жаңа генетикалық бағдарламаларды жасау. Нәтижесі: тіршілікті меңгеруде жаңа мүмкіндіктер туғызып отыр.

6 Даму тарихы: Тұңғыш рет 1956 жилы америкалық ғалым Е.Сирс жабайы қылтаншөп өсімдігі жапырағының сары дақ ауруына төзімділігін анықтайтын генді жұмсақ бидайдың хромосома сына пары салған.Нәтижесінде жұмсақ бидайдың сары дақ ауруына төзімді форматы алынған жилы орыс ғалымы В.А.Струнников генетикалық инженерия әдісін жібек құртын өсіруде пайдаланды жилы Ж.Барский жануарлардың дене жасушаларын бір бірімен қосу арқылы екі жасушадағы генетикалық ақпаратты біріктіруге болатындығын көрсетті жилы америкалық ғалым П.Берг тұңғыш рет маймылдың онкогенді вирусы мен бактериофагтің және ішек таяқшасы бактериясы геномдарының түрлі бөліктерін біріктіру арқылы жаңа рекомбинанты ДНҚ аллоды

7 Генетикалық инженерия ғылымының әдістері 1)Қажетті гендере ДНҚ молекула сынан бөліп алу 2)Оларды қолдан көбейту 3)Ол генді басқа жасушаға-иесіне енгізіп жұмыс істеу

8 Гендік инженерия аумағында эксперименталлоды өңдеу

9 Ген инженериясы мынадай кезеңдерден тұрады: Генді алу рДНҚ молекула сын құрастыру Реципиент (бактерия) клетка сына рДНҚ молекула сын енгізу Қажет рДНҚ молекула лары бар клххондарды отрадан табу.

10 Синтез Химиялық Ферментативтік

11 Химиялық синтез үшін нуклеотидтердің толық талданған реттілігін білу қажет.Алғаш рет үнді ғалымы Г.Корана (1970 ж) жасанды генді синтезденег.Бұл ашытқының 77 нуклеотиден тұратын аланиннің тРНК гені.Алғашқы тәжірибелерде ол реттеуші бөліктердің болмауынан функционаллодық активтілік көрсете алматы жилы тек қана құрылымдық бөліктен емс, сонымен бірге реттеуші бөліктер – промотор мен терминатор дан тұратын ішек таяқшасы бактерияларының тирозинді тРНК генін синтездеуге мүмкіндік туады. Арнайы бағдарлама бойынша синтезделген бұл генді бактериаллодық торшаға енгізгенде, табиғи ген тәрізді қызмет атқарады.Генді химиялық жолмен синтездеудің келесі мысалына лактозный ыдыратушы ферментті кодтаушы геннің синтезделуін айтуға болады.Пробиркада синтезделген ген бактерияға енгізілгенде ішек таяқшасы лактозный сіңіретін қабілетке ие болады.

12 Ферментативтік синтез жолымен алынған ген бактериальдық торшада қызмет атқара аллоды, ххонда тРНК, одна соң белок синтезделеді. Осындай жолмен академик В.А.Энгеьгардтың басшылығымен фагқа енгізілген галактозидаз ферментінің синтезін анықтайтын ген ашылды.Торшада фагтың көбеюінен ферменттің үлкен мөлшерін синтездейтін көптеген көшірмелер алынды. Мұның тек теориялық ғана емс, сонымен қатар практикалық та маңызы бар.Өйткені галактозидаза тамақ өнеркәсібінде қолданылады.

13

14 Генетикалық инженерия негізінде биотехнология мынадай бағыттарға ие. Белоктық және клеткалық инженерия Инженерлік энзимология Биосенсорика Моно және поликлондық антиденелер негізіндегі иммунодиагностика

15 Жәндіктер мен өсімдіктердің генетикалық инженериясы

16 Генетикалық инженерия ғылымының әдістерінің бәрін плазмиданы пайдалану арқылы жүргізеді. Плазмидалар денегіміз жасушада тұрақты күйде кездесетін және хромосомамен байланыссыз, дербес тұқым қуалау факторы. Плазмида денег терминді 1952 жилы Ледерберг енгізген болатын.Генетикалық инженерия әдісімен 1977 жилы соматотропин гормоны, 1978 жилы инсулин, интерферон т.б. Гормххондарын биотехнологиялық жолмен ала баста ты. Генетикалық инженерияның болашағы өте мол, әсіресе денсаулық сақтау салтында - тұқым қуалаушылық аурулармен күресу үшін. Плазмидалар генетикалық инженерия салтында жиі пайдаланылады, себебі оған кез келген қажетті генді жалғауға, бактерия жасушасына ендіруге және көбейтуге болады.

17 Генетикалық инженерия Гендік терапия Тұқым қуалаушылық аурулармен күресу үшін

18 Гендік терапия денегіміз – ағзаның сомалық жасушаларында және гаметаларында не зиготаның дамуының бастапқы сатыларында пайда болған генетикалық бұзылыстарды жөндеу болып табылады. Қазіргі кезде гендерді енгізу үшін тек сүйек кемігінің жасушаларын немсе фибробласттарды пайдалануға болады. Оларды ағзадан бөліп алып, өсіріп, оларға қажетті гендерді енгізіп пациенттерде көшіруге болады. Гендік терапияны кең қолдану үшін оның адам ағзасына қауіпсіз екендігіне көз жеткізіп барып жүргізу қажет. Себебі адам онкогендері ретровирустарға өте ұқсас, ал оларды жасушаға енгізгенде адам онкогені модификацияланып рак онкогендеріне айналуы әбден мүмкін.

19 Гендік инженерия тұқымқуалайтын аурулардың профилактикасы Ген инженериясының дамуына байланысты пайда болған генотерапия да осы мақсатқа бағытталған. кезеңдері Диагнозды дәлдеу Ұрпақта қатердің қайталануын бағалау Бала туу туралы шешім қабылдау

20

21 Биоинженерия негізіндегі биотехнология мынадай салехарда қолданылады. Денсаулық сақтау және фармацевтика (диагностикумдардың жаңа ұрпағын, рекомбинантық белоктар, ферментер, гормххондар негізінде дәрі-дәрмек препаратады жасау); Өнеркәсіптің әртүрлі салалары (өнеркәсіптік процестерді интенсификация алу үшін биокатализаторларды, рекомбинантық ферментерді, модификацияланған микроорганизмдерді жасау); Ауыл шаруашылығы (жетілген қасиеттермен және жоғары өнімділігімен трансгендік өсімдіктер мен жануарларды жасау, гендік-инженерлік өсім реттеуіштерін, биотыңайтқыштарды пайдалану); Қоршаған ортаны қорғау (қаллодықтарды пайдаға асуры, ксенобиотиктердің биодеградациясы, суды тазалау).

22 Генді бір клетка дан екнші клеткаға енгізу механизмі

23 Ген инженериясы негізіндегі медициналық технология Ген инженерлік фармакология соматотропин деп аталтын өсу гормоны бактериялық клетка да синтездеуді қолға аллоды. Ген инженериясының әдістері интерферон мен интерлейкинді алуда кеңінен қолданылады.Интерферон адам және жануар клеткаларында инфекциялық вирустарға қарсы синтезделеді.Биотехнологиялық жолмен E.Coli клеткасында сәйкес геннің клоны көбейту арқылы алынатын интерлейкиндер ағзаның иммундық жүйесін қалпына келтіру үшін аса қажет.

24 Ген инженериясы қолданылуының басқа салаты жаңа, тиімді,қауіпсіз әрі тарзан вакциналарды алуға байланысты. Рекомбинантты ДНҚ технологиясы арқылы синтетикалық вакциналарды алудың маңызы өте зорьь,өйткені олардың бактериялық және вирустық вакциналар сияқты бөтен антигендері жоқ. Ген инженериясының әдістері дәрігерлік диагностика да жаңа мүмкіндіктер береді.Мысалы:вирустың немсе бактерияның ДНҚ мен РНҚ сын аз мөлшерде бөліп алып,олардың нуклеотидтік құрамын анықтауға болады.Осы жолмен алынған диагностикалық затрат ауру қоздырушыларын анықтауға мүмкіндік береді.

25 Жануарлардың гендік инженериясы

26 Трансгеноз Гендердің екінші бір гендере тәжірибе жолымен көшірілуі.

27 Трансгеноз Генді бөтен жасушаға пары салу немсе геннің өзін ДНҚ құрамынан бөліп алу трансгенез деп аталлоды. Мысалы:Жасанды отрада балапан ұрығы жасушасының ДНҚ-сына тышқан жасушасынан бөлініп алынған ДНҚ қосылған.Жасуша бөлініп көбейгеннен кейін оның құрамындағы генетикалық материаллоды зерттегенде тышқанның ДНҚ-сы мен балапанның ДНҚ- сының араласып кеткендігі байқалған.

28

29 Трансгені жануарларды алудың қолданбалы бағыттары үшін егеуқұйрықтың соматотропин генін тышқанның геномы на енгізу тәжірибесінің маңызы зорьь. Қазіргі кезде адам қанының ұю факторын трансгенді қоюдың сүтінен алу процесі жүзеге асырылады. Шотландия генетиктері сүтінде адамның антитрипсин ақуызы бар трансгенді қойларды аллоды.Медицинада оны өкпе ауруларын емдеу үшін қолданады. Алғаш рет трансгенді ешкінің сүтінен алынатын адамның антитромбин препараты түсті. Ғылыми зертханаларда адамның гені бойынша трансгенді ірі қара,қой,ешкі,қоян,балық және т.б жануарлар алынуда.

30 Генетикалық талдау әдістері. Цитогенетикалық Биохимиялық Иммунологиялық Қазіргі кезде тұқым қуалайтын аурулардың тізімі жил сайын тез өсуде, осыған орай генетикалық аурудың клиникалық белгілері туралы мәліметтер жиналуда.

31 Профилактика Проспективалық: жүктілікке дейін немсе оның бас кезінде жүргізіледі Сондықтан ол тиімді болып саналлоды.Диагностикалық сәулеге түсу. Ретроспективалық: Ауру бала туылған нан кейін беріле- тін генетикалық кеңес. Ол негізінен келешек те туылатын балалардың денсаулығына байланысты жүргізіледі.

32 Табыстары Генотиптің құрамына ххонда бұрын болмағангенді енгізу арқылы жасушада жаңа нәруыз синтездеуге болады:ішек таяқшасы бактерия сына адамның ұйқы безі жасушасындағы инсулиннің синтезін бақылайтын ген енгізген.Инсулин гормоны медицина диабет ауруын емдеу үшін қолданады.Бұрын ххондай гормонды сиырдың немсе шошқаның ұйқы безінен алтын.Ал енді гендік инженерия әдісімен адамның инсулинін бактерия жасушасында синтездеп алу өндірістік жолға қойылып отыр.

33 Болашақта Қазіргі кезде ген инженериясының аллодында тұрған маңызды мәселе:атмосферадағы азотты жинақтауға жауапты генді топырақтағы басқа бактериялардың генотипіне енгізу.Мұндай жағдайда егістікке азотты тыңайтқыштарды берудің қажеті болмай,қыруар қаржы үнемделген болар еді. Гендік инженерия әдісімен болашақта қатерлі ісік рак ауруын жоюдың жолдары табылады денег үміт бар

34 Өсімдіктердің гендік инженериясы

35 Қорытынды Гендік инженерия табыстарына өндірістік масштабта антибиотиктер, витаминдер, адам және жануар гормххондарын \мысалы, инсулин, өсу гормоны, мал азықтық және қоректік белоктар\ синтездейтін микроорганизмдер жасап шығару жатады. Сол сияқты потогенді вирус гендердің бактерия торшасына енгізу және олардың шығарған белоктарын вирусқа қарсы емдік сары су ретінде пайдалану әдістері өңделді.Осылай гепатиттің бір түріне қарсы егілетін су алынды. Атмосфера азотын сіңіретін өсімдіктер шығару тағамдарды белокпен байытып қана қоймай, азотты тыңайтқыштар пайдаланумен шектейді.Нәтижесінде қоршаған орта тазалығы сақталлоды.Сонымен қатар гендік инженерия адамзатты тұқым қуалайтын аурулардан құтылуға жәрдемдеседі.

36 Пайдаланылған әдебиеттер: Жалпы генетика С.Ж. Стамбеков, Алматы ана тілі 1993 Молекулярлық биология және генетика, С. Әбилаев Шымкент 2008 ж Интернет мәліметтері Айала.Ф., Кайгер.Д.Ж., Современная генетика, в 3 томах, 1987 г Баранов.Е., Код ДНК или как продлить молодость, 2007 г Бочков.Н.П., клиническая генетика, 2006 г Гинтер.Е.К., Медицинская генетика, 2003 г Қуандықов.Е.Ө., Әбилаев.С.А., Медициналық биология және генетика, Алматы, 2006 ж

37 Назар аударғандарыңызға рахмет!