Хүнд хэрэглэвэл удамшлын өвчнийг эмчлэхэд генийн инженерчлэлийг ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч техникийн хувьд өвчтөнийг өөрөө эмчлэх, үр удмынх нь геномыг өөрчлөх хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа бий.

Насанд хүрэгчдийн геномыг өөрчлөх ажил нь генийн инженерчлэлийн шинэ үүлдрийн амьтдыг үржүүлэхээс арай илүү төвөгтэй байдаг, учир нь энэ тохиолдолд зөвхөн нэг үр хөврөлийн өндөг биш, харин аль хэдийн үүссэн организмын олон тооны эсийн геномыг өөрчлөх шаардлагатай болдог. Үүний тулд вирусын тоосонцорыг вектор болгон ашиглахыг санал болгож байна. Вирусын тоосонцор нь насанд хүрсэн хүний ​​​​эсийн нэлээд хувийг нэвт шингээж чаддаг удамшлын мэдээлэл; бие махбод дахь вирусын тоосонцорыг хяналттай нөхөн үржих боломжтой. Үүний зэрэгцээ, гаж нөлөөг багасгахын тулд эрдэмтэд генийн инженерчлэгдсэн ДНХ-ийг бэлэг эрхтний эрхтнүүдийн эсэд нэвтрүүлэхээс зайлсхийхийг хичээдэг бөгөөд ингэснээр өвчтөний ирээдүйн үр удамд үзүүлэх нөлөөллөөс зайлсхийх болно. Хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр энэ технологийн талаар нэлээд шүүмжлэл гарч байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй: генийн инженерчлэлийн вирусын хөгжлийг олон хүн бүх хүн төрөлхтөнд заналхийлж байна гэж үздэг.

Генийн эмчилгээний тусламжтайгаар ирээдүйд хүний ​​геномыг өөрчлөх боломжтой. Одоогийн байдлаар хүний ​​геномыг өөрчлөх үр дүнтэй аргуудыг приматууд дээр боловсруулж, турших шатандаа явж байна. Сармагчны генийн инженерчлэл удаан хугацааны туршид ноцтой бэрхшээлтэй тулгарсан боловч 2009 онд туршилтууд амжилттай болсон: Nature сэтгүүлд энэ тухай нийтлэл гарчээ. амжилттай програмНасанд хүрсэн эр сармагчинг өнгөний харалган байдлаас эмчлэхийн тулд генетикийн аргаар боловсруулсан вирусын векторууд. Мөн онд анхны генетикийн хувьд өөрчлөгдсөн примат (өөрчлөгдсөн өндөгнөөс ургуулсан) үр удмаа төрүүлэв - энгийн тарвага.

Хэдийгээр бага хэмжээгээр ч гэсэн зарим төрлийн үргүйдэлтэй эмэгтэйчүүдэд жирэмслэх боломжийг олгохын тулд генийн инженерчлэл аль хэдийн ашиглагдаж байна. Энэ зорилгоор эрүүл эмэгтэйн өндөгийг ашигладаг. Үүний үр дүнд хүүхэд нэг эцэг, хоёр эхээс генотипийг өвлөн авдаг.

Гэсэн хэдий ч хүний ​​геномд илүү чухал өөрчлөлт хийх боломж нь ёс зүйн хэд хэдэн ноцтой асуудалтай тулгардаг.

_____________________________________________________________________________________________

Генийн инженерчлэл (генийн инженерчлэл)

Энэ бол рекомбинант РНХ, ДНХ авах, организмаас (эсээс) генийг тусгаарлах, генийг удирдах, бусад организмд нэвтрүүлэх техник, арга, технологийн цогц юм.

Генийн инженерчлэл бол өргөн утгаараа шинжлэх ухаан биш, харин арга хэрэгсэл юм биотехнологимолекул болон зэрэг биологийн шинжлэх ухааны аргуудыг ашиглан эсийн биологи, цитологи, генетик, микробиологи, вирус судлал.

Биотехнологийн чухал хэсэг бол генийн инженерчлэл юм. 70-аад оны эхээр төрсөн тэрээр өнөөдөр маш их амжилтанд хүрсэн. Генийн инженерчлэлийн техник нь бактери, мөөгөнцөр, хөхтөн амьтдын эсийг аливаа уураг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх "үйлдвэр" болгон хувиргадаг. Энэ нь уургийн бүтэц, үйл ажиллагааг нарийвчлан шинжлэх, тэдгээрийг эм болгон ашиглах боломжийг олгодог.

Одоогийн байдлаар гэдэсний савханцар (E. coli) нь инсулин, соматотропин зэрэг чухал дааврын нийлүүлэгч болсон. Өмнө нь инсулиныг амьтны нойр булчирхайн эсээс авдаг байсан тул өртөг нь маш өндөр байсан. 100 г талст инсулин авахын тулд 800-1000 кг нойр булчирхай, үнээний нэг булчирхай 200-250 грамм жинтэй байдаг. Энэ нь инсулиныг үнэтэй болгож, олон төрлийн чихрийн шижинтэй хүмүүст хүртээмжгүй болгосон. 1978 онд Genentech-ийн судлаачид анх удаа гэдэсний савханцарын тусгайлан боловсруулсан омог инсулин үйлдвэрлэжээ. Инсулин нь 20 ба 30 амин хүчлийн урттай хоёр полипептидийн гинжээс бүрддэг А ба В. Тэдгээрийг дисульфидын холбоогоор холбосноор уугуул давхар гинжин инсулин үүсдэг. Энэ нь гэдэсний савханцарын уураг, эндотоксин болон бусад хольц агуулаагүй, амьтны инсулин шиг гаж нөлөө үүсгэдэггүй, биологийн идэвхиээрээ түүнээс ялгарах зүйлгүй болох нь батлагдсан. Дараа нь E. coli эсүүдэд проинсулин нийлэгжсэн бөгөөд үүний тулд урвуу транскриптаза ашиглан РНХ загвар дээр ДНХ-ийн хуулбарыг нэгтгэсэн. Үүссэн проинсулиныг цэвэршүүлсний дараа түүнийг уугуул инсулин болгон хувааж, гормоныг гаргаж авах, тусгаарлах үе шатыг багасгасан. 1000 литр өсгөвөрийн шингэнээс 200 грамм хүртэл даавар авах боломжтой бөгөөд энэ нь гахай, үхрийн нойр булчирхайн 1600 кг-аас ялгардаг инсулины хэмжээтэй тэнцэнэ.

Соматотропин бол гипофиз булчирхайгаас ялгардаг хүний ​​өсөлтийн даавар юм. Энэ дааврын дутагдал нь гипофиз булчирхайн одой үүсэхэд хүргэдэг. Хэрэв соматотропиныг биеийн жингийн 1 кг тутамд 10 мг тунгаар долоо хоногт гурван удаа хэрэглэдэг бол түүний дутагдалд орсон хүүхэд жилд 6 см өсөх боломжтой байсан. Өмнө нь нэг цогцосноос 4-6 см хэмжээтэй байдаг эцсийн эмийн бүтээгдэхүүний хувьд соматотропин мг. Тиймээс гормоны боломжит хэмжээ хязгаарлагдмал байсан бөгөөд үүнээс гадна энэ аргаар олж авсан даавар нь нэг төрлийн бус бөгөөд удаан ургадаг вирус агуулсан байж болно. 1980 онд "Genentec" компани эдгээр сул талуудаас ангид байсан бактерийг ашиглан соматотропин үйлдвэрлэх технологийг боловсруулсан. 1982 онд Францын Пастерийн институтэд гэдэсний савханцар болон амьтны эсийн өсгөвөрт хүний ​​өсөлтийн даавар гаргаж авсан ба 1984 оноос хойш аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлЗХУ-д инсулин. Интерферон үйлдвэрлэхэд E. coli, S. cerevisae (мөөгөнцөр), фибробласт эсвэл өөрчлөгдсөн лейкоцитын өсгөвөр хоёуланг нь ашигладаг. Аюулгүй, хямд вакциныг мөн ижил төстэй аргуудыг ашиглан олж авдаг.

Рекомбинант ДНХ-ийн технологи нь эд эс дэх генийн илэрхийлэл, хромосом дахь генийн байршлыг судлах, холбогдох функц бүхий генийг (жишээлбэл, хүн, тахиа) тодорхойлоход ашигладаг өндөр өвөрмөц ДНХ-ийн датчик үйлдвэрлэхэд суурилдаг. ДНХ датчикийг мөн оношлогоонд ашигладаг янз бүрийн өвчин.
Рекомбинант ДНХ технологи нь урвуу генетик гэж нэрлэгддэг уламжлалт бус уураг-генийн хандлагыг бий болгосон. Энэ аргын хувьд эсээс уураг тусгаарлаж, уг уургийн генийг хувилж, өөрчилснөөр уургийн өөрчлөгдсөн хэлбэрийг кодлох мутант генийг бий болгодог. Үүссэн генийг эсэд оруулна. Хэрэв энэ нь илэрхийлэгдэх юм бол түүнийг тээж буй эс болон түүний үр удам нь өөрчлөгдсөн уургийг нэгтгэх болно. Ингэж байж гажигтай генийг засч, удамшлын өвчнийг эмчлэх боломжтой.

Хэрэв эрлийз ДНХ-ийг бордсон өндөгөнд оруулбал мутант генийг илэрхийлж, үр удамд нь дамжуулдаг трансген организмууд үүсч болно. Амьтны генетикийн өөрчлөлт нь бие даасан ген ба тэдгээрийн уургийн бүтээгдэхүүний бусад генийн үйл ажиллагааг зохицуулах, янз бүрийн эмгэг процессуудад гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Генийн инженерчлэлийн тусламжтайгаар вируст өвчинд тэсвэртэй амьтдын үүлдэр, мөн хүнд тустай шинж чанартай малын үүлдэр бий болсон. Тухайлбал, үхрийн соматотропин генийг агуулсан рекомбинант ДНХ-ийг туулайн зиготад бичил тарилга хийснээр энэ дааврын хэт үйлдвэрлэл бүхий трансген амьтан авах боломжтой болсон. Үр дүнд нь амьтад акромегали илэрсэн байна.
Одоо ойрын хэдэн арван жилд хэрэгжих бүх боломжуудыг урьдчилан таамаглахад хэцүү байна.

Генетикийн инженерчлэлнь генотипийг өөрчлөх үйл ажиллагааг багтаасан биотехнологийн салбар юм. Өнөөдөр генетикийн инженерчлэл нь бие даасан генийг асаах, унтраах, улмаар организмын үйл ажиллагааг хянах, генетикийн зааврыг нэг организмаас нөгөөд шилжүүлэх, түүний дотор өөр зүйлийн организмд шилжүүлэх боломжийг олгодог. Генетикчид ген, уургийн ажлын талаар илүү ихийг мэдэхийн хэрээр генотипийг (ялангуяа хүнийх) дур зоргоороо програмчлах чадвартай болж, цацраг туяанд тэсвэртэй байх, усан дор амьдрах чадвар гэх мэт аливаа үр дүнд амархан хүрдэг. гэмтсэн эрхтнүүдийн нөхөн сэргэлт, тэр ч байтугай үхэшгүй байдал.

1. Генийн инженерчлэлийн боломжууд. 4

2. Генийн инженерчлэлийн түүх. 6

3. Генетикийн инженерчлэл нь шинжлэх ухаан. Генетикийн инженерчлэлийн аргууд. 10

4. Генийн инженерчлэлийн хэрэглээний чиглэл. 12

5. Генийн инженерчлэлийн аюулын тухай шинжлэх ухааны баримтууд. 18

Дүгнэлт. 22

Ашигласан материал.. 23

Танилцуулга

Генийн инженерчлэлийн сэдэв сүүлийн үед улам бүр түгээмэл болж байна. Шинжлэх ухааны энэ салбарыг хөгжүүлэх сөрөг үр дагаварт хамгийн их анхаарал хандуулж, генийн инженерчлэлийн авчрах ашиг тусын талаар маш бага мэдээлэл өгдөг.

Хэрэглээний хамгийн ирээдүйтэй чиглэл бол генийн инженерчлэлийн технологийг ашиглан эм үйлдвэрлэх явдал юм. Сүүлийн үед трансген ургамлыг түшиглэн ашигтай вакцин авах боломжтой болсон. Үүнээс багагүй сонирхол нь үйлдвэрлэл юм хүнсний бүтээгдэхүүнижил технологи ашиглан.

Генийн инженерчлэл бол ирээдүйн шинжлэх ухаан юм. Одоогийн байдлаар дэлхий даяар олон сая га талбайд трансген ургамал тариалж, өвөрмөц эмнэлгийн бэлдмэл, ашигтай бодисыг шинэ үйлдвэрлэгчид бий болж байна. Цаг хугацаа өнгөрөхөд генетикийн инженерчлэл нь анагаах ухаанд шинэ дэвшилд хүргэнэ. хөдөө аж ахуй, хүнсний үйлдвэр, мал аж ахуй.

Энэхүү ажлын зорилго нь генийн инженерчлэлийн боломж, хөгжлийн түүх, хэрэглэх чиглэлийн онцлогийг судлах явдал юм.

1. Генийн инженерчлэлийн боломжууд

Биотехнологийн чухал хэсэг бол генийн инженерчлэл юм. 70-аад оны эхээр төрсөн тэрээр өнөөдөр маш их амжилтанд хүрсэн. Генийн инженерчлэлийн техник нь бактери, мөөгөнцөр, хөхтөн амьтдын эсийг аливаа уураг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх "үйлдвэр" болгон хувиргадаг. Энэ нь уургийн бүтэц, үйл ажиллагааг нарийвчлан шинжлэх, тэдгээрийг эм болгон ашиглах боломжийг олгодог. Одоогийн байдлаар гэдэсний савханцар (E. coli) нь инсулин, соматотропин зэрэг чухал дааврын нийлүүлэгч болсон. Өмнө нь инсулиныг амьтны нойр булчирхайн эсээс авдаг байсан тул өртөг нь маш өндөр байсан. 100 г талст инсулин авахын тулд 800-1000 кг нойр булчирхай, үнээний нэг булчирхай 200-250 грамм жинтэй байдаг. Энэ нь инсулиныг үнэтэй болгож, олон төрлийн чихрийн шижинтэй хүмүүст хүртээмжгүй болгосон. 1978 онд Genentech-ийн судлаачид анх удаа гэдэсний савханцарын тусгайлан боловсруулсан омог инсулин үйлдвэрлэжээ. Инсулин нь 20 ба 30 амин хүчлийн урттай хоёр полипептидийн гинжээс бүрддэг А ба В. Тэдгээрийг дисульфидын холбоогоор холбосноор уугуул давхар гинжин инсулин үүсдэг. Энэ нь E. coli уураг, эндотоксин болон бусад хольц агуулаагүй, амьтны инсулин шиг гаж нөлөө үүсгэдэггүй, биологийн идэвхгүй болох нь батлагдсан.

өөр. Дараа нь E. coli эсүүдэд проинсулин нийлэгжсэн бөгөөд үүний тулд урвуу транскриптаза ашиглан РНХ загвар дээр ДНХ-ийн хуулбарыг нэгтгэсэн. Үүссэн проинсулиныг цэвэршүүлсний дараа түүнийг уугуул инсулин болгон хувааж, гормоныг гаргаж авах, тусгаарлах үе шатыг багасгасан. 1000 литр өсгөвөрийн шингэнээс 200 грамм хүртэл даавар авах боломжтой бөгөөд энэ нь гахай, үхрийн нойр булчирхайн 1600 кг-аас ялгардаг инсулины хэмжээтэй тэнцэнэ.

Соматотропин бол гипофиз булчирхайгаас ялгардаг хүний ​​өсөлтийн даавар юм. Энэ дааврын дутагдал нь гипофиз булчирхайн одой үүсэхэд хүргэдэг. Хэрэв соматотропиныг биеийн жингийн 1 кг тутамд 10 мг тунгаар долоо хоногт гурван удаа хэрэглэдэг бол түүний дутагдалд орсон хүүхэд жилд 6 см өсөх боломжтой байсан. Өмнө нь нэг цогцосноос 4-6 см хэмжээтэй байдаг эцсийн эмийн бүтээгдэхүүний хувьд соматотропин мг. Тиймээс гормоны боломжит хэмжээ хязгаарлагдмал байсан бөгөөд үүнээс гадна энэ аргаар олж авсан даавар нь нэг төрлийн бус бөгөөд удаан ургадаг вирус агуулсан байж болно. 1980 онд Genentec компани эдгээр сул талуудгүй бактери ашиглан соматотропин үйлдвэрлэх технологийг боловсруулсан. 1982 онд Францын Пастерийн институтэд гэдэсний савханцар болон амьтны эсийн өсгөвөрт хүний ​​өсөлтийн даавар гаргаж авсан бөгөөд 1984 онд ЗХУ-д инсулиныг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэж эхэлсэн. Интерферон үйлдвэрлэхэд E. coli, S. cerevisae (мөөгөнцөр), фибробласт эсвэл өөрчлөгдсөн лейкоцитын өсгөвөр хоёуланг нь ашигладаг. Аюулгүй, хямд вакциныг мөн ижил төстэй аргуудыг ашиглан олж авдаг.

Рекомбинант ДНХ-ийн технологи нь эд эс дэх генийн илэрхийлэл, хромосом дахь генийн байршлыг судлах, холбогдох функц бүхий генийг (жишээлбэл, хүн, тахиа) тодорхойлоход ашигладаг өндөр өвөрмөц ДНХ-ийн датчик үйлдвэрлэхэд суурилдаг. ДНХ-ийн датчикийг мөн янз бүрийн өвчний оношлогоонд ашигладаг.

Рекомбинант ДНХ технологи нь урвуу генетик гэж нэрлэгддэг уламжлалт бус уураг-генийн хандлагыг бий болгосон. Энэ аргын хувьд эсээс уураг тусгаарлаж, уг уургийн генийг хувилж, өөрчилснөөр уургийн өөрчлөгдсөн хэлбэрийг кодлох мутант генийг бий болгодог. Үүссэн генийг эсэд оруулна. Хэрэв энэ нь илэрхийлэгдэх юм бол түүнийг тээж буй эс болон түүний үр удам нь өөрчлөгдсөн уургийг нэгтгэх болно. Ингэж байж гажигтай генийг засч, удамшлын өвчнийг эмчлэх боломжтой.

Хэрэв эрлийз ДНХ-ийг бордсон өндөгөнд оруулбал мутант генийг илэрхийлж, үр удамд нь дамжуулдаг трансген организмууд үүсч болно. Амьтны генетикийн өөрчлөлт нь бие даасан ген ба тэдгээрийн уургийн бүтээгдэхүүний бусад генийн үйл ажиллагааг зохицуулах, янз бүрийн эмгэг процессуудад гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Генийн инженерчлэлийн тусламжтайгаар вируст өвчинд тэсвэртэй амьтдын үүлдэр, мөн хүнд тустай шинж чанартай малын үүлдэр бий болсон. Тухайлбал, үхрийн соматотропин генийг агуулсан рекомбинант ДНХ-ийг туулайн зиготад бичил тарилга хийснээр энэ дааврын хэт үйлдвэрлэл бүхий трансген амьтан авах боломжтой болсон. Үр дүнд нь амьтад акромегали илэрсэн байна.

Генүүдийн материаллаг суурь тээвэрлэгчид нь ДНХ, уураг агуулсан хромосомууд юм. Гэхдээ үүсэх ген нь химийн бус, харин үйл ажиллагаа юм. Функциональ үүднээс авч үзвэл ДНХ нь тодорхой хэмжээний мэдээлэл - генийг хадгалдаг олон блокоос бүрддэг. Генийн үйлдэл нь РНХ-ээр дамжуулан уургийн нийлэгжилтийг тодорхойлох чадварт суурилдаг. ДНХ-ийн молекул нь уургийн молекулуудын химийн бүтцийг тодорхойлдог мэдээллийг агуулдаг. Ген - сайт ДНХ молекулуудаль нэг уургийн анхдагч бүтцийн талаарх мэдээллийг агуулсан (нэг ген - нэг уураг). Организмд хэдэн арван мянган уураг байдаг учраас хэдэн арван мянган ген байдаг. Эсийн бүх генийн нийлбэр нь түүний геномыг бүрдүүлдэг. Биеийн бүх эсүүд ижил генийг агуулдаг боловч тус бүр нь хэрэгжүүлдэг өөр хэсэгхадгалагдсан мэдээлэл. Тиймээс, жишээлбэл, мэдрэлийн эсүүд нь бүтцийн болон үйл ажиллагааны аль алинд нь байдаг биологийн онцлогэлэгний эсээс ялгаатай.

Одоо ойрын хэдэн арван жилд хэрэгжих бүх боломжуудыг таамаглахад хэцүү байна.

2. Генийн инженерчлэлийн түүх

Био анагаахын өндөр технологи, генетикийн судалгааны аргууд, түүнчлэн генийн инженерчлэл өөрөө бий болсон түүх нь гэрийн тэжээвэр амьтад, хүмүүсийн тариалсан таримал ургамлын үүлдэр угсааг сайжруулах гэсэн хүний ​​мөнхийн хүсэл эрмэлзэлтэй шууд холбоотой юм. Амьтан, ургамлын бүлгүүдээс тодорхой бодгаль хүмүүсийг сонгон авч, өөр хоорондоо огтолж авснаар хүний ​​тухай зөв ойлголтгүй байж болно. дотоод мөн чанарамьд биетийн доторх үйл явц, гэхдээ олон зуун, мянган жилийн турш тэрээр хүмүүст ашигтай, шаардлагатай тодорхой шинж чанартай амьтан, ургамлын сортуудыг сайжруулсан.

18, 19-р зууны үед шинж чанарууд хэрхэн үеэс үед дамждагийг олж мэдэхийг оролдсон. Нэг чухал нээлтийг 1760 онд ургамал судлаач Коэлройтер хийсэн бөгөөд хоёр төрлийн тамхи гаталж, нэг зүйлийн цэцэгсийн цэцгийн тоосыг нөгөө зүйлийн пистил рүү шилжүүлсэн байна. Эрлийз үрнээс гаргаж авсан ургамлууд нь эцэг эхийнх нь дунд завсрын шинж чанартай байв. Koelreuter эндээс эцэг эхийн шинж чанар нь цэцгийн (үрийн эсүүд) болон өндгөн эсүүдээр дамждаг гэсэн логик дүгнэлтийг хийсэн. Гэсэн хэдий ч ургамал, амьтныг эрлийзжүүлэх ажилд оролцож байсан тэр ч, түүний үеийнхэн ч удамшил дамжуулах механизмын мөн чанарыг нээж чадаагүй юм. Энэ нь тухайн үед энэ механизмын цитологийн үндэс хараахан мэдэгдээгүй байсантай холбоотой боловч эрдэмтэд ургамлын бүх шинж чанарын удамшлыг нэгэн зэрэг судлахыг оролдсонтой холбоотой юм.

Зарим шинж чанар, шинж чанаруудын өв залгамжлалыг судлах шинжлэх ухааны арга барилыг Австрийн католик лам Грегор Мендель 1865 оны зун хийдийнхээ нутаг дэвсгэр дээр ургамлын эрлийзжүүлэх (янз бүрийн сорт вандуйг гатлах) туршилтаа эхлүүлсэн. Тэрээр генетикийн үндсэн хуулиудыг анх нээсэн хүн юм. Грегор Мендель хувь хүний, тодорхой ялгаатай (ялгаатай) шинж чанаруудын өв залгамжлалыг судалж, төрөл тус бүрийн үр удмын тоог тоолж, бүх хөндлөн огтлолцсон туршилтынхаа нарийвчилсан бүртгэлийг сайтар хөтөлж байсан тул амжилтанд хүрсэн. Математикийн үндсийг мэддэг байх нь түүнд олж авсан өгөгдлийг зөв тайлбарлаж, шинж чанар бүрийг удамшлын хоёр хүчин зүйлээр тодорхойлдог гэсэн таамаглал дэвшүүлсэн. Авьяаслаг лам-судлаач хожим нь удамшлын шинж чанар нь холилдохгүй, тодорхой нэгж хэлбэрээр үр удамд дамждаг болохыг тодорхой харуулж чадсан юм. Дараа нь хромосомыг харж, янз бүрийн зүйлийн шинж чанарыг олж мэдэх боломжтой болсон үед энэхүү гайхалтай дүгнэлт бүрэн батлагдсан. эсийн хуваагдал: митоз (соматик эсүүд - биеийн эсүүд), мейоз (нөхөн үржихүй, нөхөн үржихүй, үр хөврөл) ба бордолт.

Мендель өөрийн ажлын үр дүнг Брунн байгаль судлаачдын нийгэмлэгийн хурал дээр тайлагнаж, энэ нийгэмлэгийн эмхэтгэлд нийтлэв. Түүний үр дүнгийн ач холбогдлыг түүний үеийнхэн ойлгоогүй бөгөөд эдгээр судалгаанууд бараг 35 жилийн турш ургамал үржүүлэгчид, байгаль судлаачдын анхаарлыг татсангүй.

1900 онд эсийн хуваагдлын митоз, мейоз, үржил шим өөрөө тодорхой болсны дараа Голланд дахь де Врис, Герман дахь Корренс, Австрийн Чермак гэсэн гурван судлаач хэд хэдэн туршилт хийж, удамшлын хуулиудыг бие даан нээжээ. Хоёр дахь удаагаа өмнө нь Менделийн тодорхойлсон. Хожим нь 35 жилийн өмнө эдгээр хуулиудыг тодорхой томъёолсон Менделийн өгүүллийг олж мэдээд эдгээр эрдэмтэд нэгэн дуугаар лам эрдэмтнийг удамшлын үндсэн хоёр хуулийг түүний нэрээр нэрлэж, хүндэтгэл үзүүлжээ.

20-р зууны эхний арван жилд олон төрлийн ургамал, амьтадтай туршилт хийж, хүний ​​​​зан чанарын өв залгамжлалын талаар олон тооны ажиглалт хийсэн нь эдгээр бүх организмд удамшил нь ижил үндсэн хуулиудад захирагддаг болохыг тодорхой харуулсан. Менделийн тодорхойлсон хүчин зүйлүүд үүнийг тодорхойлдог болохыг тогтоожээ тусдаа тэмдэг, эсийн цөмийн хромосомд байрладаг. Дараа нь 1909 онд эдгээр нэгжийг Данийн ургамал судлаач Иохансен (Грек үгнээс "ge-nos" - төрөл, гарал үүсэл) гэж нэрлэсэн бөгөөд Америкийн эрдэмтэн Уильям Саттон хромосом үүсэх үеийн зан үйлийн хооронд гайхалтай ижил төстэй байдгийг анзаарчээ. бэлгийн эсүүд (бэлгийн эсүүд), тэдгээрийн бордолт, Менделийн удамшлын хүчин зүйлсийн дамжуулалт - ген. Эдгээр дээр үндэслэн гайхалтай нээлтүүдмөн удамшлын хромосомын онол гэгчийг бий болгосон.

Үнэн хэрэгтээ генетик нь өөрөө амьд организмын удамшлын болон хувьсах чадвар, тэдгээрийг хянах аргуудын шинжлэх ухаан болохын хувьд 20-р зууны эхээр үүссэн. Америкийн генетикч Т.Морган хамтран ажиллагсдынхаа хамт олон тооны туршилтуудыг хийж, хүйс тодорхойлох генетикийн үндсийг илчилж, шинж чанар нь тухайн хүний ​​хүйсээс хамаардаг удамшлын хэд хэдэн ер бусын хэлбэрийг тайлбарлах боломжтой болсон. (хүйстэй холбоотой шинж чанарууд гэж нэрлэгддэг). Дараагийн томоохон алхам бол 1927 онд Г.Мөллер Дрозофила жимсний ялаа болон бусад организмуудыг цацрагаар цацаж байсныг тогтоосон. рентген туяа, та тэдгээрт генийн өөрчлөлт, өөрөөр хэлбэл мутацийг зохиомлоор өдөөж болно. Энэ нь удамшлын судалгаанд нэмэлт материал болох олон шинэ мутант генийг олж авах боломжтой болсон. Мутацийн мөн чанарын талаархи мэдээлэл нь генийн бүтцийг ойлгох, ойлгох түлхүүрүүдийн нэг байв.

Манай зууны 20-иод онд Зөвлөлтийн эрдэмтэд А.С. Серебровский ген ямар нарийн төвөгтэй болохыг харуулсан анхны туршилтуудыг хийжээ. Эдгээр санаануудыг 1953 онд Англид ДНХ-ийн загвар бүтээж, генетикийн кодыг тайлж чадсан Ж.Уотсон, Ф.Крик нар ашигласан. Дараа нь шинэ хослолуудыг бий болгох зорилготой судалгааны ажлыг өргөжүүлсэн генетикийн материал, мөн генийн инженерчлэл өөрөө бий болоход хүргэсэн.

Үүний зэрэгцээ, 40-өөд онд ген ба ферментийн хоорондын хамаарлын туршилтын судалгаа эхэлсэн. Энэ зорилгоор өөр нэг объектыг өргөнөөр ашигласан - хөгц Neurospora, үүнээс нэг буюу өөр тусгай фермент (уураг) алдагдахтай холбоотой хэд хэдэн биохимийн мутацийг зохиомлоор олж авах, судлах боломжтой байв. Хоёр дотор сүүлийн хэдэн арван жилхамгийн нийтлэг объектууд генетикийн судалгаа Escherichia coli болон энэ нянгаар халдварладаг зарим бактериофагууд байсан.

20-р зууны эхэн үеэс хүний ​​тодорхой (өвөрмөц) шинж чанаруудын удамшлыг судлах, гэрийн тэжээвэр амьтан, таримал ургамлын хүсүүштэй болон хүсээгүй шинж чанаруудын удамшлын дамжуулалтыг судлах сонирхол тасралтгүй үргэлжилсээр байна. Генетикч, үржүүлэгчид удамшлын зүй тогтлын талаарх байнга өсөн нэмэгдэж буй мэдлэг дээрээ үндэслэн халуун уур амьсгалд амьдрах чадвартай мал, өөх тос ихтэй сүү их өгдөг үнээ, том өндөглөдөг тахиа зэргийг бараг захиалгаар үржүүлж сурсан. нимгэн бүрхүүлтэй, зарим өвчинд тэсвэртэй эрдэнэ шиш, улаан буудайн сортуудтай.

1972 онд АНУ-д анхны эрлийз (рекомбинант) ДНХ-ийг П.Бэргийн лабораторид гаргаж авсан. Хүний генетикийн чиглэлээр сонирхолтой санаанууд, генетикийн судалгааны аргуудыг анагаах ухаанд өргөнөөр боловсруулж, хэрэглэж эхэлсэн. 70-аад онд хүний ​​генийн кодыг тайлж эхэлсэн. Хүний геном хэмээх төсөл арав гаруй жил явагдсан. Тасралтгүй тасралтгүй хэсгүүдэд байрлуулсан 3 тэрбум хос нуклеотидын ердөө 10 сая орчим тэмдэгтийг л уншсан байна. Үүний зэрэгцээ ДНХ-ийн унших хурдыг нэмэгдүүлэх генетикийн шинэ техникүүд бий болж байна. Анагаах ухааны генетикийн төвийн захирал Оросын академианагаах ухааны шинжлэх ухаан V.I. Иванов "2020 онд геномыг бүхэлд нь уншина" гэдэгт итгэлтэй байна.

3. Генетикийн инженерчлэл нь шинжлэх ухаан. Генетикийн инженерчлэлийн аргууд

Генетикийн инженерчлэл нь функциональ идэвхтэй генетикийн бүтцийг (рекомбинант ДНХ) in vitro хэлбэрээр бүтээх, өөрөөр хэлбэл хиймэл генетикийн хөтөлбөрийг бий болгох (Baev A.A.) юм. E.S-ийн хэлснээр. Пирузян генийн инженерчлэл - лабораторид хиймэл (in vitro) бүтээх боломжийг олгодог туршилтын техникийн систем юм. генетикийн бүтэцрекомбинант буюу эрлийз ДНХ молекул гэж нэрлэгддэг хэлбэрээр.

Урьдчилан тодорхойлсон хөтөлбөрийн дагуу бие махбодоос гадуур молекулын генетикийн системийг бий болгох, дараа нь амьд организмд нэвтрүүлэх талаар бид ярьж байна. Энэ тохиолдолд рекомбинант ДНХ нь хүлээн авагч организмын генетикийн аппаратын салшгүй хэсэг болж, түүнд генетик, биохимийн, дараа нь физиологийн өвөрмөц шинж чанарыг өгдөг.

Хэрэглээний генийн инженерчлэлийн зорилго нь генетикийн аппаратад нэвтрүүлснээр хүний ​​биед ашигтай шинж чанарыг өгөх ийм рекомбинант ДНХ молекулуудыг зохион бүтээх явдал юм.

Рекомбинант ДНХ технологи нь дараах аргуудыг ашигладаг.

Хязгаарлалтын нуклеазаар ДНХ-ийн өвөрмөц задрал, бие даасан генийг тусгаарлах, зохицуулах үйл явцыг хурдасгах;

Цэвэршүүлсэн ДНХ-ийн фрагмент дэх бүх нуклеотидын хурдан дараалал нь генийн хил хязгаар, түүгээр кодлогдсон амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлох боломжийг олгодог;

Рекомбинант ДНХ-ийн бүтээн байгуулалт;

Гибридизаци нуклейн хүчил, нэмэлт нуклейн хүчлийн дарааллыг холбох чадвар дээр үндэслэн тодорхой РНХ эсвэл ДНХ-ийн дарааллыг илүү нарийвчлалтай, мэдрэмтгий байдлаар илрүүлэх боломжийг олгодог;

ДНХ-ийн клончлол: полимеразын гинжин урвал ашиглан in vitro өсгөвөрлөх эсвэл ДНХ-ийн фрагментийг бактерийн эсэд оруулах, ийм хувиргасны дараа энэ фрагментийг сая сая хуулбараар хуулбарлах;

Рекомбинант ДНХ-ийг эс эсвэл организмд нэвтрүүлэх.

4. Генийн инженерчлэлийн хэрэглээний чиглэл

Одоогийн байдлаар хүний ​​генетикийн чиглэлээр хийгдэж буй шинжлэх ухааны нээлтүүд үнэхээр бий хувьсгалт ач холбогдол, бид "хүний ​​геномын зураглал" эсвэл "хүний ​​геномын эмгэг анатоми" бий болгох боломжийн талаар ярьж байгаа тул. Энэхүү генетикийн зураг нь тодорхой удамшлын өвчнийг хариуцдаг ДНХ-ийн урт спираль дээрх генийн байршлыг тодорхойлох боломжийг олгоно. Генетикийн эрдэмтдийн үзэж байгаагаар эдгээр хязгааргүй боломжууд нь генийн эмчилгээ гэж нэрлэгддэг эмнэлзүйн практикт хэрэглэх санааны үндэс болсон бөгөөд энэ нь нөлөөлөлд өртсөн генийг биоанагаах ухааны өндөр технологи, генийн инженерчлэл ашиглан солихыг хамарсан өвчтөнүүдийг эмчлэх чиглэл юм. Хүний генийн тогтолцооны бүтцэд нэвтэрч, тэдний амин чухал үйл ажиллагааг хангах нь бие махбодийн соматик (тодорхой бүтэц, үйл ажиллагааны ялгаа бүхий бүх биеийн эсүүд) болон нөхөн үржихүйн, нөхөн үржихүйн (үр хөврөлийн) болон үр хөврөлийн түвшинд боломжтой байдаг. (үр хөврөлийн) эсүүд.

Генетикийн инженерчлэл нь эмчилгээний нэг төрөл болох генетикийн хувьд тодорхойлогддог тодорхой өвчнийг эмчлэх нь генийн тусламжтайгаар түүнийг солих зорилгоор тохирох согоггүй ДНХ молекулыг нийлүүлэхтэй холбоотой юм - хромосомын хэсэг согог, эсвэл нэгдэх замаар хүний ​​генетикийн материалд нэгтгэх гэж нэрлэгддэг соматик эсүүдудамшлын гажигтай хүний ​​бие. Хүнтэй холбоотой генийн инженерчлэлийн даалгавар бол генийн хэвийн үйл ажиллагааг хангахын тулд тодорхой генд зохих зорилтот нөлөө үзүүлэх, удамшлын өвчнөөр шаналж буй хүнийг генийн хэвийн, өөрчлөгдөөгүй хувилбараар хангах явдал юм. Эмийн эмчилгээнээс ялгаатай нь генийн инженерчлэл гэж нэрлэгддэг энэхүү эмчилгээ нь өвчтөнд маш их тайвшрал, үр өгөөжийг авчирдаг урт хугацааны, удаан үргэлжилсэн, өндөр үр дүнтэй эмчилгээ хийх боломжтой юм.

Гэсэн хэдий ч бүх зүйл орчин үеийн аргуудДНХ-ийг амьд организмд нэвтрүүлэх нь өөрчлөгдсөн, улмаар буруу ажиллаж байгаа ген агуулсан эсийн тодорхой популяцид үүнийг чиглүүлж, хүргэх боломжгүй юм. Өөрөөр хэлбэл, чиглэсэн шилжүүлэг гэж нэрлэгддэг бие махбодид генийг тээвэрлэх ("in vivo" загварт) одоогоор боломжгүй юм.

Өөр нэг арга зүйн арга нь өвчтөний биеэс өртсөн ген агуулсан эсийн тодорхой популяцийг гаргаж авах, генийн инженерчлэлийн аргаар ("in vitro" загварт) эсүүд дэх согогтой генийг орлуулж, удамшлын материалыг өөрчлөхөд үндэслэсэн арга зүйн арга юм. Өвчтөнөөс авсан биед байгаа газар нь одоогоор анагаах ухааны генетикийн төвүүдэд боломжтой. Генийн инженерчлэлээр дамжуулан генийн эмчилгээний энэ аргыг аль хэдийн хадуур эсийн цус багадалттай адил гажигтай, улмаар буруу ажиллаж байгаатай холбоотой бета талассеми хэмээх удамшлын ховор өвчнөөр шаналж буй хоёр өвчтөнийг эмчлэх туршилтын оролдлогод ашиглаж байсан. цусны улаан эс дэх уураг. Манипуляцийн мөн чанар нь эдгээр өвчтөнүүдийн ясны чөмөгөөс үүдэл эсийг тусгаарлаж, хромосом руу нь ердийн гемоглобины уураг үйлдвэрлэх үүрэгтэй ДНХ-ийн хэсэг болох генийг нэвтрүүлсэн явдал байв. Өвчтөнүүдийн ясны чөмөгт үлдэж буй үйл ажиллагаа доголдсон үүдэл эсүүд бараг бүрэн устсаны дараа өвчтөнүүдэд генийн инженерчлэгдсэн үүдэл эсийг тарьсан байна. Харамсалтай нь эдгээр хоёр оролдлого эмнэлзүйн хувьд амжилтгүй болсон тул өвчтөнүүд нас баржээ. Эмнэлгийн нөхцөлд генийн инженерчлэлийн энэ анхны тохиолдлыг холбогдох хяналтын хороод зөвшөөрөөгүй, зөвшөөрөөгүй бөгөөд үүнд оролцогчид хүний ​​генетикийн чиглэлээр судалгаа хийх дүрмийг бүдүүлгээр зөрчсөн гэж хатуу буруушаав.

Нөхөн үржихүйн (нөхөн үржихүйн) эсийн генетикийн инженерчлэл нь огт өөр үр дагаварт хүргэж болзошгүй тул эдгээр эсүүдэд ДНХ-ийг нэвтрүүлэх нь соматик (биеийн, нөхөн үржихүйн бус) эсийн генетикийн согогийг засахаас ялгаатай байдаг. Үр хөврөлийн эсийн хромосомд бусад генийг нэвтрүүлэх нь дараагийн удамд шилжихэд хүргэдэг гэдгийг мэддэг. Зарчмын хувьд генетикийн хувьд тодорхойлогддог тодорхой өвчинд нэрвэгдсэн тодорхой хүний ​​нөхөн үржихүйн эс бүрийн удамшлын материалд согогтой хэсгүүдийг орлуулахын тулд ДНХ-ийн тодорхой хэсгийг нэмж оруулдаг гэж төсөөлж болно.

Үнэн хэрэгтээ энэ нь хулганад хүрсэн. Тиймээс эмэгтэй хүний ​​өндгөвчнөөс өндөг гаргаж авсан бөгөөд дараа нь туршилтын хоолойд (in vitro) бордож, дараа нь бордсон өндөгний хромосомд гадаад ДНХ-ийн хэсгийг нэвтрүүлсэн. Өөрчлөгдсөн геномтой бордсон өндөгийг эмэгтэй хулганы эхийн умайд суулгасан (танилцуулсан). Нэг туршилтаар харийн ДНХ-ийн эх сурвалж нь туулайн генийн материал, нөгөөд нь хүний ​​удамшлын материал байв.

Ургийн хэвлийн хөндийн хөгжлийн үе шатанд дауны синдром эсвэл Тэй-Сакс өвчин гэх мэт тодорхой генетикийн гажигтай хүүхэд төрөх магадлалыг илрүүлэхийн тулд амниоцентез хэмээх судалгааны аргыг ашигладаг - пренатал шинжилгээ хийх явцад дээж авдаг. Жирэмсний хоёр дахь гурван сарын эхээр амнион уутнаас авсан үр хөврөлийн эс агуулсан биологийн шингэн. Үүнээс гадна таны цаашдын хөгжилэхийн ихэсийн цусны дээжээс ургийн янз бүрийн эсийг гаргаж авах арга техникийг хүлээн авсан. Ийм аргаар олж авсан умайн эсийг одоогоор зөвхөн генетикийн хувьд тодорхойлогдсон хязгаарлагдмал тооны өвчнийг тодорхойлоход ашиглаж болох бөгөөд энэ нь ДНХ-ийн бүтцэд илэрхий, ноцтой зөрчил, биохимийн шинжилгээгээр тодорхойлогдсон өөрчлөлтүүд юм. Төрөхийн өмнөх судалгааны явцад рекомбинант ДНХ ашиглан генетикийн инженерчлэл хийх нь төрөл бүрийн, олон тооны удамшлын өвчнийг зөв оношлох боломжийг нээж өгдөг.

Энэ тохиолдолд хромосом нь хэвийн, өөрчлөгдөөгүй ген эсвэл хэвийн бус, согогтой ген агуулсан эсэхийг тодорхойлох боломжтой "зонд" гэж нэрлэгддэг генийг бий болгох арга техникийг боловсруулж байна. Нэмж дурдахад, үүсэх үе шатандаа байгаа рекомбинант ДНХ-ийг ашиглахтай холбоотой генетикийн инженерчлэл нь ирээдүйд хүний ​​генийн "төлөвлөлт" гэж нэрлэгддэг ажлыг хийх боломжтой бөгөөд ингэснээр тодорхой ген бий болно. Энэ нь гажуудсан, эмгэгийн мэдээллийг агуулдаг тул генетикчдэд сонирхолтой байдаг бөгөөд үүнийг өөр "шошготой" генийг ашиглах аргатай адилтган цаг тухайд нь, хангалттай хурдан тодорхойлох боломжтой. Энэхүү анагаах ухаан, биологийн нарийн төвөгтэй арга нь амниоцентезийн аргыг ашиглан янз бүрийн эмгэг илрэх магадлалтай төдийгүй умайн эс дэх аливаа генийн байршлыг тодорхойлоход тусална.

Үүнтэй холбогдуулан сүүлийн жилүүдэд биоанагаахын шинжлэх ухааны шинэ салбарууд гарч ирж байна, тухайлбал, ДНХ-ийн өндөр технологи, үр хөврөлийн эмчилгээ, эсийн эмчилгээ (цитотерапия), өөрөөр хэлбэл удамшлын шинж чанартай өвчнийг умай дотор оношлох, эмчлэх гэх мэт. боловсролын үе шат, үр хөврөлийн хөгжил (үр хөврөл), ургийн боловсорч гүйцэх үе шатанд. Үр хөврөлийн материалыг довтолж, удирдах нь удамшлын өөрчлөлтийн өв залгамжлалд шууд нөлөөлдөг, учир нь тэдгээр нь үеэс үед дамжих чадвартай байдаг. Түүгээр ч зогсохгүй генетикийн оношлогоо нь өөрөө генетикийн таамаглал болж, өөрөөр хэлбэл хүний ​​ирээдүйн хувь заяаг тодорхойлох, анагаах ухаанд гарсан хувьсгалт өөрчлөлтийг нэгтгэж эхэлдэг бөгөөд энэ нь анагаах ухаан-генетикийн нарийн төвөгтэй туршилт, техникийн үр дүнд боломж олж авсан юм. "Өвчний эмнэлзүйн зураг" гарч ирэхээс өмнө, заримдаа бүр төрөхөөс өмнө, удамшлын өвчин түүнд ямар аюул заналхийлж байгааг тодорхойлохын тулд. Ийнхүү генетикч, генийн инженерчлэлийн чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжилтнүүдийн хүчин чармайлтын ачаар биоанагаахын шинжлэх ухааны гүнд "урьдчилан таамаглах анагаах ухаан" гэж нэрлэгддэг анагаах ухаан, өөрөөр хэлбэл "ирээдүйд таамаглал дэвшүүлдэг" анагаах ухаан бий болжээ.

Үүний зэрэгцээ генетикийн инженерчлэлийн янз бүрийн технологи, аргууд нь хүүхдийн хөгжлийн өмнөх үе, түүнийг төрөхөөс өмнө зөвхөн тодорхой удамшлын өвчин байгаа эсэхийг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог төдийгүй анагаах ухаан, генетикийн талаар нарийвчлан тайлбарлах боломжийг олгодог. өсөн нэмэгдэж буй үр хөврөл ба ургийн шинж чанар.

Хүний геномын генетикийн зураглал, түүний ДНХ-ийн тодорхойлолт (дараалал) -ын талаархи шинэ мэдээлэл хуримтлагдаж, мөн ДНХ-ийн полиморфизмыг судлах орчин үеийн аргууд нь тодорхой бүтэц, үйл ажиллагааны талаархи генетикийн мэдээллийг авах боломжтой болгодог. Ирээдүйд гарч ирэх боловч одоохондоо мэдэгдэхгүй байгаа хүний ​​биеийн онцлог шинж чанаруудыг эмнэлгийн генетикийн оношлогооны тусламжтайгаар зөвхөн эмнэлзүйн өмнөх төдийгүй хүүхдийн талаархи бүх генетикийн мэдээллийг олж авах боломжтой болно. өөрөөр хэлбэл, тодорхой удамшлын өвчин илрэхээс өмнө, мөн пренатал, өөрөөр хэлбэл түүнийг төрөхөөс өмнө, гэхдээ бас урьдчилан сэргийлэх арга замаар, өөрөөр хэлбэл жирэмслэхээс өмнө.

Ойрын ирээдүйд анагаах ухааны генетикийн оношлогооны салбарт гарсан амжилт, ахиц дэвшлийн ачаар ДНХ-ийн оношлогооны өгөгдөлд үндэслэн, тухайлбал, хүний ​​өндөр, сэтгэцийн чадвар, тодорхой өөрчлөлтөд өртөмтгий байдлын талаар нэлээд итгэлтэйгээр дүгнэх боломжтой болно. өвчин (ялангуяа, хорт хавдар) эсвэл сэтгэцийн), аливаа удамшлын өвчний илрэл, хөгжилд хүргэх болно.

Орчин үеийн анагаах ухаан, биологийн технологи нь зөвхөн эмнэлзүйн хувьд тодорхой өвчний үе шатанд төдийгүй эмгэгийн шинж тэмдэг илрээгүй, өвчин өөрөө илрэхгүй байх үед генийн янз бүрийн эмгэгийг илрүүлэх боломжийг олгодог. маш хурдан илэрдэг. Үүний жишээ бол 40-өөс дээш, тэр байтугай 70-аас дээш насны хүмүүст тохиолддог Альцгеймерийн өвчин, Хантингтоны хорея юм. Гэсэн хэдий ч эдгээр тохиолдлуудад ч гэсэн өвчтөний жирэмслэхээс өмнө ижил төстэй өвчин үүсгэдэг генийг илрүүлэх боломжтой байдаг. Чихрийн шижин өвчнийг эдгээр өвчний нэг гэж ангилж болох нь бас мэдэгдэж байна. Энэ өвчинд өртөмтгий байдал, генетикийн хувьд тодорхойлогдсон эмгэг нь өөрөө удамшдаг бөгөөд насанд хүрсэн эсвэл хөгшрөлтийн үед тодорхой амьдралын хэв маягийг дагаж мөрдөөгүй тохиолдолд илэрч болно. Хэрэв эцэг эх хоёулаа эсвэл тэдний аль нэг нь чихрийн шижин өвчтэй бол чихрийн шижингийн ген эсвэл эдгээр генийн хослолыг өвлөн авах магадлал хүүхдүүдэд дамждаг гэж үндэслэлтэй итгэлтэйгээр хэлж болно.

Энэ тохиолдолд бичил харуурын хувьд бага хэмжээний биологийн материал байгаа тохиолдолд зохих эмнэлгийн болон биологийн судалгаа хийж, зөв ​​оношлох боломжтой болж байна. Заримдаа үүнд хэд хэдэн бие даасан эсүүд хангалттай байдаг бөгөөд үүнийг in vitro өсгөвөрт үржүүлдэг бөгөөд тэдгээрээс шинжилгээнд хамрагдсан хүний ​​"генетик хөрөг" -ийг авах болно, мэдээжийн хэрэг түүний геномын бүх генийн хувьд биш (хэдэн арван байдаг) мянга мянган!), гэхдээ тэдгээрийн хувьд тодорхой согог байгаа гэж сэжиглэх үндэслэлтэй. Эсийн болон генийн инженерчлэлийн аргуудыг нэгэн зэрэг хөгжүүлэх нь геномын талаархи мэдлэгийн дараагийн үе шатанд дур зоргоороо, юуны түрүүнд эмчилгээний зорилгоор генийн дараалал, дарааллыг өөрчлөх практик боломжийг нээх боломжийг олгоно. тэдгээрийн бүтэц, бүтэц.

Анагаах ухаан бол генийн инженерчлэлийн хэрэглээний цорын ганц салбар биш юм. Ургамлын генийн инженерчлэл, бактериологийн эсийн генийн инженерчлэл гэж байдаг.

Сүүлийн үед трансген ургамлууд дээр суурилсан “хүнсний” вакциныг олж авах шинэ боломжууд гарч ирж байна.

Дэлхий дээр трансген ургамалд томоохон дэвшил гарсан. Эдгээр нь ургамлын эс, бүлэг эс эсвэл боловсорч гүйцээгүй үр хөврөлөөс организм авах асуудал одоо тийм ч хэцүү биш байгаатай холбоотой юм. Орчин үеийн шинжлэх ухаанд эсийн технологи, эдийг өсгөвөрлөх, нөхөн төлжүүлэх бодисыг бий болгох өргөн хэрэглэгддэг.

SB RAS-ийн Сибирийн Ургамлын физиологи, биохимийн хүрээлэнгээс олж авсан ургамал тариалалтын салбарын ололт амжилтыг авч үзье.

Ийнхүү сүүлийн жилүүдэд ургамлын төрөл бүрийн объектоос тусгаарлагдсан ugt, acp, acb, accc болон бусад генүүдийг геномдоо шилжүүлэн хэд хэдэн трансген ургамлыг гаргаж авсан.

Эдгээр генийг нэвтрүүлсний үр дүнд улаан буудай, төмс, улаан лооль, өргөст хэмх, шар буурцаг, вандуй, рапс, гүзээлзгэнэ, улиас болон бусад төрлийн трансген ургамал гарч ирэв.

Генүүдийг нэвтрүүлэх нь "генийн буу" -аас эд эсийг "онилох" замаар (дизайныг нь манай хүрээлэнд боловсруулсан), эсвэл суулгасан зорилтот генүүд болон холбогдох дэмжигчид бүхий агробактерийн плазмид дээр суурилсан генетик вектороор хийсэн. .

Үүний үр дүнд хэд хэдэн шинэ трансген хэлбэрүүд үүссэн. Тэдгээрийн заримыг энд оруулав.

Трансген улаан буудай (2 сорт) нь илүү эрчимтэй ургаж, үржүүлдэг бөгөөд ган гачиг болон хүрээлэн буй орчны бусад тааламжгүй хүчин зүйлүүдэд илүү тэсвэртэй байдаг. Түүний бүтээмж, олж авсан эд хөрөнгийн өв залгамжлалыг судалж байна.

Гурван жилийн турш хяналтанд орсон трансген төмс. Энэ нь хяналтаас 50-90 хувиар өндөр ургац өгдөг, ауксины гербицидийг бараг бүрэн эсэргүүцэх чадвартай бөгөөд полифенол оксидазын идэвхжил буурсантай холбоотойгоор булцуу нь огтлолтод мэдэгдэхүйц бага "харладаг".

Трансген улаан лооль (хэд хэдэн сорт), илүү их бутлаг, ургацаар тодорхойлогддог. Хүлэмжинд түүний ургац нэг квадрат метр тутамд 46 кг хүртэл байдаг (хяналтаас хоёр дахин их).

Трансген өргөст хэмх (хэд хэдэн сорт) нь илүү олон тооны үржил шимтэй цэцэг, улмаар хяналтанд 13.7-ийн эсрэг квадрат метр тутамд 21 кг хүртэл ургац өгдөг.

Бусад ургамлын трансген хэлбэрүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь эдийн засгийн олон ашигтай шинж чанартай байдаг.

Генийн инженерчлэл бол өнөө маргаашийн шинжлэх ухаан юм. Дэлхий даяар аль хэдийн хэдэн арван сая га талбайд трансген ургамал тариалж, шинээр бий болгож байна. эм, ашигтай бодисын шинэ үйлдвэрлэгчид. Цаг хугацаа өнгөрөхөд генийн инженерчлэл нь анагаах ухаан, мал эмнэлэг, эм зүй, хүнсний үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуйн салбарт шинэ дэвшилд хүрэх улам хүчирхэг хэрэгсэл болох болно.

5. Генийн инженерчлэлийн аюулын тухай шинжлэх ухааны баримтууд

Генийн инженерчлэлийн хөгжил дэвшлийг авчрахын зэрэгцээ генийн инженерчлэлийн аюулын талаар зарим баримтууд байдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд тэдгээрийн голыг доор харуулав.

1. Генийн инженерчлэл нь шинэ сорт, үүлдэр бий болгохоос үндсэндээ ялгаатай. Гадны генийг зохиомлоор нэмэх нь хэвийн эсийн нарийн зохицуулалттай генетикийн хяналтыг ихээхэн зөрчдөг. Генийн хувиргалт нь байгалийн хөндлөн огтлолцолд тохиолддог эх, эцгийн хромосомын хослолоос үндсэндээ ялгаатай юм.

2. Одоогийн байдлаар генийн инженерчлэл нь шинэ ген оруулах үйл явцыг хянах чадваргүй тул техникийн хувьд төгс бус байна. Тиймээс оруулах газар болон нэмсэн генийн нөлөөг урьдчилан таамаглах боломжгүй юм. Геномд оруулсны дараа генийн байршлыг тодорхойлох боломжтой байсан ч бэлэн байгаа ДНХ-ийн мэдээлэл нь үр дүнг таамаглахад маш бүрэн бус байдаг.

3. Гадны генийг зохиомлоор нэмсний үр дүнд гэнэтийн аюултай бодисууд. Хамгийн муу тохиолдолд эдгээр нь хортой бодис, харшил үүсгэгч эсвэл эрүүл мэндэд хортой бусад бодис байж болно. Эдгээр төрлийн боломжуудын талаарх мэдээлэл маш бүрэн бус хэвээр байна.

4. Хор хөнөөлгүй эсэхийг шалгах бүрэн найдвартай аргууд байдаггүй. Аюулгүй байдлын судалгааг сайтар хийсэн ч шинэ эмийн ноцтой гаж нөлөөний 10 гаруй хувийг илрүүлж чадахгүй байна. Эрсдлийн зэрэг аюултай шинж чанаруудШинэ генийн инженерчлэгдсэн хоол хүнс илрэхгүй байх болно, магадгүй хар тамхинаас хамаагүй илүү.

5. Хор хөнөөлгүй эсэхийг шалгах өнөөгийн шаардлага туйлын хангалтгүй байна. Эдгээр нь батлах үйл явцыг хялбарчлах зорилгоор тодорхой хийгдсэн байдаг. Эдгээр нь маш мэдрэмтгий бус хор хөнөөлгүй байдлын туршилтын аргуудыг ашиглах боломжийг олгодог. Иймд аюултай хүнсний бүтээгдэхүүн ямар ч илрээгүй хяналт шалгалтад орох өндөр эрсдэлтэй.

6. Өнөөг хүртэл генийн инженерчлэлээр бүтээгдсэн хүнсний бүтээгдэхүүн нь хүн төрөлхтний хувьд чухал ач холбогдолтой зүйл биш юм. Эдгээр бүтээгдэхүүн нь зөвхөн арилжааны ашиг сонирхлыг хангадаг.

7. Байгаль орчинд нэвтэрсэн генийн өөрчлөлттэй организмын нөлөөний талаарх мэдлэг бүрэн хангалтгүй байна. Генийн инженерчлэлийн аргаар өөрчилсөн организм байхгүй болох нь хараахан нотлогдоогүй байна хортой нөлөөбайгаль орчинд. Байгаль орчны мэргэжилтнүүд хүрээлэн буй орчны янз бүрийн болзошгүй хүндрэлүүдийг санал болгож байна. Тухайлбал, генийн инженерчлэлд ашиглагдаж буй хор хөнөөлтэй байж болзошгүй генүүд, тэр дундаа бактери, вирүсээр дамжих генийн хяналтгүй тархах олон боломж бий. Гарсан генийг буцааж авах боломжгүй тул хүрээлэн буй орчноос үүдэлтэй хүндрэлийг засах боломжгүй байх магадлалтай.

8. Шинэ болон аюултай вирусууд. Геномд суулгасан вирусын генүүд нь халдварт вирусын гентэй (рекомбинац гэж нэрлэгддэг) нэгдэж чаддаг болохыг туршилтаар харуулсан. Эдгээр шинэ вирусууд нь анхны вирусуудаас илүү түрэмгий байж болно. Вирус нь төрөл зүйлийн өвөрмөц шинж чанар багатай байж болно. Жишээлбэл, ургамлын вирус нь ашигтай шавж, амьтан, хүмүүст хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм.

9. Удамшлын бодис болох ДНХ-ийн талаарх мэдлэг маш дутуу. ДНХ-ийн ердөө гуравхан хувийн функцийг мэддэг. Манипуляци хийх эрсдэлтэй нарийн төвөгтэй системүүд, аль нь талаар мэдлэг дутуу байна. Биологи, экологи, анагаах ухааны салбарын өргөн туршлагаас харахад энэ нь урьдчилан таамаглах аргагүй ноцтой асуудал, эмгэгийг үүсгэж болзошгүйг харуулж байна.

10. Генетикийн инженерчлэл дэлхийн өлсгөлөнгийн асуудлыг шийдвэрлэхэд тус болохгүй. Генийн инженерчлэл нь дэлхийн өлсгөлөнгийн асуудлыг шийдвэрлэхэд ихээхэн хувь нэмэр оруулж чадна гэсэн мэдэгдэл нь шинжлэх ухааны үндэслэлгүй домог юм.

Дүгнэлт

Генийн инженерчлэл нь генотипийн бүтцийн өөрчлөлтийн судалгааг хийдэг биотехнологийн арга юм. Генотип нь зөвхөн генийн механик нийлбэр биш, харин организмын хувьслын явцад бий болсон цогц систем юм. Генетикийн инженерчлэл нь in vitro үйл ажиллагааны тусламжтайгаар генетикийн мэдээллийг нэг организмаас нөгөөд шилжүүлэх боломжийг олгодог. Ген шилжүүлэх нь төрөл зүйл хоорондын саад тотгорыг даван туулах, нэг организмын бие даасан удамшлын шинж чанарыг нөгөөд шилжүүлэх боломжийг олгодог.

Генийн инженерчлэлийн ажлыг гүйцэтгэх үед генотипийг дахин зохион байгуулах нь микроскопоор харагдах хромосомын бүтцийн өөрчлөлттэй холбоогүй генийн чанарын өөрчлөлтийг илэрхийлдэг. Генийн өөрчлөлт нь үндсэндээ хувиралтай холбоотой байдаг химийн бүтэцДНХ. Нуклеотидын дараалал хэлбэрээр бичигдсэн уургийн бүтцийн тухай мэдээлэл нь нийлэгжсэн уургийн молекул дахь амин хүчлүүдийн дараалал хэлбэрээр хэрэгждэг. Хромосомын ДНХ дахь нуклеотидын дараалал өөрчлөгдөх, зарим нь алдагдах, бусад нуклеотидууд орох нь ДНХ дээр үүссэн РНХ молекулуудын бүтцийг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь эргээд синтезийн явцад амин хүчлүүдийн шинэ дарааллыг тодорхойлдог. Үүний үр дүнд эсэд шинэ уураг нийлэгжиж эхэлдэг бөгөөд энэ нь бие махбодид шинэ шинж чанарууд гарч ирэхэд хүргэдэг. Генийн инженерчлэлийн аргын мөн чанар нь бие даасан ген эсвэл генийн бүлгийг организмын генотипэд оруулах буюу хасах явдал юм. Урьд нь байхгүй байсан генийг генотипэд оруулсны үр дүнд эс нь урьд өмнө нийлэгдээгүй уургийг нийлэгжүүлэхээс өөр аргагүй болдог.

Лавлагаа

2. Ли А., Тинланд B. Ургамлын геномд т-ДНХ-ийг нэгтгэх: прототип ба бодит байдал // Ургамлын физиологи. 2000. - 47-р боть. - No3.

3. Лутова Л.А., Проворов Н.А., Тиходеев О.Н., Ургамлын хөгжлийн генетик. - Санкт-Петербург: Наука, 2000. - 539 х.

4. Lyadskaya M. Генетикийн инженерчлэл юу ч хийж чадна - тэр ч байтугай цэцэрлэгт вакцин ургуулж болно // Эмийн мэдээллийн товхимол. - 2000. - No7.

5. Романов Г.А. Ургамлын генийн инженерчлэл ба биоаюулгүй байдлын асуудлыг шийдвэрлэх арга замууд // Ургамлын физиологи, 2000. - Боть 47. - No 3.

6. Саляев Р. Генийн инженерчлэлийн домог ба бодит байдал // Сибирийн шинжлэх ухаан. - 2002. - No7.

7. Favorova O. O. Генийн эмчилгээ - уран зохиол эсвэл бодит байдал уу? // Эмийн мэдээллийн товхимол. - 2002. - No5.

Кузьмина Н.А. Биотехнологийн үндэс: сурах бичиг. - Омск: OGPU, 2001. - 256 х.

Лутова Л.А., Проворов Н.А., Тиходеев О.Н., Ургамлын хөгжлийн генетик. - Санкт-Петербург: Наука, 2000. - 539 х.

Lyadskaya M. Генетикийн инженерчлэл юу ч хийж чадна - тэр ч байтугай цэцэрлэгт вакцин ургуулдаг // Эмийн эмхэтгэл. - 2000. - No7.

Кузьмина Н.А. Биотехнологийн үндэс: сурах бичиг. - Омск: OGPU, 2001. - 256 х.

Favorova O. O. Генийн эмчилгээ - уран зохиол эсвэл бодит байдал уу? // Эмийн мэдээллийн товхимол. - 2002. - No5.

Саляев Р. Генийн инженерчлэлийн домог ба бодит байдал // Сибирийн шинжлэх ухаан. - 2002. - No7.

Кузьмина Н.А. Биотехнологийн үндэс: сурах бичиг. - Омск: OGPU, 2001. - 256 х.

Сайн бүтээлээ мэдлэгийн санд оруулах нь амархан. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

http://www.allbest.ru/ сайтад нийтлэгдсэн.

Генийн инженерчлэл,биохимийн аргуудын багц ба молекул генетик, аль чиглэлийг хослуулсан тусламжтайгаар генетикийн мэдээлэлаливаа организм.

Генетикийн инженерчлэл нь ангилал зүйн хувьд алслагдсан төрөл зүйлийн организмын хооронд генетикийн мэдээлэл солилцоход саад болж буй төрөл зүйл хоорондын байгалийн саад тотгорыг даван туулах, байгальд байхгүй, удамшлын шинж чанартай, генийн хослол бүхий эс, организмыг бий болгох боломжийг олгодог. Генийн инженерчлэлийн нөлөөллийн гол объект нь генетикийн мэдээллийн тээвэрлэгч - дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) бөгөөд молекул нь ихэвчлэн хоёр гинжээс бүрддэг. Пурин ба пиримидины суурийн хосолсон хатуу өвөрмөц байдал нь нэмэлт шинж чанарыг тодорхойлдог - хоёр гинж дэх нуклеотидын харилцан хамаарлыг. Бүх төрлийн организмын ДНХ молекулын бүтцийн үндсэн ижил төстэй байдлаас шалтгаалан генийн шинэ хослолыг бий болгох боломжтой болсон бөгөөд үнэн хэрэгтээ генетикийн кодын түгээмэл байдал нь гадаад генийн илэрхийлэлийг (тэдгээрийн илрэл) баталгаажуулдаг. функциональ үйл ажиллагаа) ямар ч төрлийн эсэд. Үүнд нуклейн хүчлийн химийн чиглэлээр мэдлэг хуримтлуулах, генийн зохион байгуулалт, үйл ажиллагааны молекулын шинж чанарыг тодорхойлох (түүний дотор тэдгээрийн илэрхийлэлийг зохицуулах механизмыг бий болгох, генийг "хүчлийн үйл ажиллагаанд захируулах боломжийг багтаасан" зэрэг нөлөөлсөн. гадаад” зохицуулалтын элементүүд), ДНХ-ийн дарааллын аргыг боловсруулж, полимеразын гинжин урвалыг нээсэн нь аливаа ДНХ-ийн фрагментийг хурдан нийлэгжүүлэх боломжийг олгосон. Генийн инженерчлэл үүсэх чухал урьдчилсан нөхцөлүүд нь: бие даасан хуулбарлах, нэг бактерийн эсээс нөгөөд шилжих чадвартай плазмидыг олж илрүүлэх, трансдукцын үзэгдэл - бактериофагуудын тусламжтайгаар тодорхой генийг шилжүүлэх гэсэн санааг томъёолох боломжийг олгосон. векторууд: молекулууд - генийн тээвэрлэгчид. Нуклейн хүчлийг хувиргахад оролцдог ферментүүд нь генетикийн инженерчлэлийн арга зүйг хөгжүүлэхэд асар их үүрэг гүйцэтгэсэн: хязгаарлах ферментүүд (ДНХ молекул дахь нарийн тодорхой дарааллыг хүлээн зөвшөөрч, эдгээр газруудад давхар хэлхээг "тайрах"), ДНХ лигазууд (ковалентын холболт) ДНХ-ийн бие даасан хэлтэрхий), урвуу транскриптаза (РНХ загвар дээр ДНХ-ийн нэмэлт хуулбар буюу cDNA-г нийлэгжүүлдэг) гэх мэт.Зөвхөн тэдгээрийг ашиглах боломжтой бол хиймэл бүтэц бий болгох нь техникийн хувьд боломжтой ажил болсон. Ферментүүд нь бие даасан ДНХ-ийн фрагмент (ген) олж авах, молекулын эрлийз - плазмид ба вирусын ДНХ дээр суурилсан рекомбинант ДНХ (recDNA) үүсгэхэд ашиглагддаг. Сүүлийнх нь хүссэн генийг эзэн эсэд хүргэж, тэнд нөхөн үржих (клонжуулах), генийн эцсийн бүтээгдэхүүн (түүний илэрхийлэл) үүсэхийг баталгаажуулдаг.

Бүтээлийн зарчимрекомбинант ДНХ молекулын шинжилгээ

1972 онд П.Берг ба түүний нөхөд анх удаа гэдэсний савханцрын ДНХ-ийн хэлтэрхий, түүний вирус (бактериофаг а) болон симиан вирус SV40-ийн ДНХ-ийг агуулсан эрлийз болох рекомбинант ДНХ-г олж авсны дараа "Генетикийн инженерчлэл" гэсэн нэр томъёо өргөн тархсан. нэгтгэсэн. 1973 онд С.Коэн болон хамтран ажиллагчид pSC101 плазмид ба хязгаарлах ферментийг (EcoRI) ашигласан бөгөөд энэ нь түүнийг нэг газар нээж, богино нэмэлт нэг судалтай "сүүл" (ихэвчлэн 4-6 нуклеотид) үүсгэдэг. давхар хэлхээтэй ДНХ молекул. Тэд бие биетэйгээ нийлж чаддаг (наадаг юм шиг) "наалдамхай" гэж нэрлэдэг байв. Ийм ДНХ-ийг ижил хязгаарлагч ферментээр эмчилсэн, ижил наалдамхай үзүүртэй гадаад ДНХ-ийн хэлтэрхийнүүдтэй холих үед шинэ эрлийз плазмидуудыг гаргаж авсан бөгөөд тус бүр нь плазмидын EcoRI хэсэгт оруулсан гадаад ДНХ-ийн дор хаяж нэг фрагмент агуулсан байв. Ийм плазмид руу бичил биетэн ба өндөр эукариотуудаас олж авсан янз бүрийн гадаад ДНХ-ийн хэсгүүдийг оруулж болох нь тодорхой болсон.

RecDNA олж авах орчин үеийн үндсэн стратеги нь дараах байдалтай байна.

1) тодорхой ген агуулсан өөр организмд хамаарах ДНХ-ийн хэлтэрхий эсвэл судлаачийн сонирхсон зохиомлоор олж авсан нуклеотидын дарааллыг хромосомоос үл хамааран үржих чадвартай плазмид эсвэл вирусын ДНХ-д оруулсан;

2) Үүссэн эрлийз молекулуудыг мэдрэмтгий прокариот эсвэл эукариот эсүүдэд нэвтрүүлж, тэдгээрт суулгасан ДНХ-ийн хэсгүүдийн хамт хуулбарлах (үржүүлэх, олшруулах);

3) Эсийн клоныг тусгай дээр колони хэлбэрээр сонгоно шим тэжээлийн орчин(эсвэл цэвэрлэх бүс хэлбэрийн вирусууд - бактерийн эсүүд эсвэл амьтны эд эсийн өсгөвөрийн тасралтгүй өсөлтийн давхарга дээрх товруу) шаардлагатай төрлийн recDNA молекулуудыг агуулсан бөгөөд тэдгээрийг бүтцийн болон үйл ажиллагааны цогц судалгаанд хамруулна.

РекДНХ байгаа эсийг сонгоход хялбар болгохын тулд нэг буюу хэд хэдэн тэмдэглэгээ агуулсан векторуудыг ашигладаг. Жишээлбэл, плазмидуудад антибиотикт тэсвэртэй генүүд ийм маркер болж чаддаг (recDNA агуулсан эсүүд нь тодорхой антибиотикийн дэргэд өсөх чадвараас хамааран сонгогддог). Хүссэн генийг агуулсан RecDNA-г сонгон хүлээн авагч эсүүдэд оруулна. Энэ мөчөөс эхлэн молекулын клончлол эхэлдэг - ДНХ голын хуулбар, улмаар түүний найрлага дахь зорилтот генийн хуулбарыг олж авдаг. Зөвхөн халдвар авсан эсвэл халдвар авсан бүх эсийг салгах боломжтой бол клон бүр нь тусдаа эсийн колониор дүрслэгдэж, тодорхой хэмжээний ДНХ агуулагдана. Асаалттай эцсийн шатхүссэн генийг агуулсан клонууд тодорхойлогддог. Нэг нь ДНХ-ийн урсгалд оруулах нь түүнийг агуулсан эсийн өвөрмөц шинж чанарыг (жишээлбэл, оруулсан генийн экспрессийн бүтээгдэхүүн) тодорхойлдог гэсэн баримт дээр суурилдаг. Молекулын клончлолын туршилтанд 2 үндсэн зарчмыг баримталдаг: ДНХ голыг хувилсан эсүүдийн аль нь ч нэгээс илүү плазмидын молекул эсвэл вирусын тоосонцор хүлээн авах ёсгүй; Сүүлийнх нь хуулбарлах чадвартай байх ёстой.

Генийн инженерчлэлд өргөн хүрээний плазмид ба вирусын ДНХ-г вектор молекул болгон ашигладаг. Хамгийн алдартай клончлох векторууд нь хэд хэдэн удамшлын маркеруудыг агуулдаг бөгөөд янз бүрийн хязгаарлалтын ферментүүдийн нэг үйл ажиллагааны цэгтэй байдаг. Ийм шаардлагыг жишээлбэл, recDNA-тай ажиллахад ашигласан аргуудыг ашиглан байгалийн гаралтай плазмидаас бүтээсэн pBR322 плазмид хамгийн сайн хангадаг; Энэ нь ампициллин ба тетрациклинд тэсвэртэй ген, мөн 19 өөр хязгаарлалтын ферментийг таних нэг цэгийг агуулдаг. Клончлох векторуудын онцгой тохиолдол бол экспрессийн векторууд бөгөөд тэдгээр нь олшрохын зэрэгцээ хүлээн авагч эсэд гадаад генийн зөв, үр дүнтэй илэрхийлэлийг баталгаажуулдаг. Зарим тохиолдолд молекулын векторууд нь гадаад ДНХ-ийг эс эсвэл вирусын геномд нэгтгэх боломжийг олгодог (тэдгээрийг интеграл вектор гэж нэрлэдэг).

Генийн инженерчлэлийн хамгийн чухал ажлуудын нэг бол бактери эсвэл мөөгөнцрийн омог, амьтан, ургамлын эд эсийн эсийн шугам, түүнчлэн трансген ургамал, амьтдыг бий болгох бөгөөд тэдгээрт клончлогдсон генийг үр дүнтэй илэрхийлэх боломжийг олгодог. Хэрэв генийг олон хуулбар векторт хувилсан бол уураг үйлдвэрлэх өндөр түвшинд хүрнэ, учир нь энэ тохиолдолд зорилтот ген нь эсэд их хэмжээгээр агуулагдах болно. ДНХ-ийн кодчиллын дараалал нь эсийн РНХ полимеразаар үр дүнтэй танигдах промотерийн хяналтан дор байх нь чухал бөгөөд үүнээс үүссэн мРНХ нь харьцангуй тогтвортой бөгөөд үр дүнтэй орчуулагддаг. Үүнээс гадна хүлээн авагч эсэд нийлэгжсэн харийн уураг нь эсийн доторх протеазын нөлөөгөөр хурдан задрах ёсгүй. Трансген амьтан, ургамлыг бий болгохдоо нэвтрүүлсэн зорилтот генийн эд эсийн өвөрмөц илэрхийлэлд ихэвчлэн хүрдэг.

Генетикийн код нь бүх нийтийн шинж чанартай байдаг тул генийн илэрхийлэл нь зөвхөн түүний найрлага дахь транскрипц, орчуулгыг эхлүүлэх, дуусгах дохио байгаа эсэхээс үл хамааран тодорхойлогддог. Дээд эукариотуудын ихэнх генүүд нь тасалдалгүй экзон-интрон бүтэцтэй байдаг тул ийм генийн транскрипцийн үр дүнд загвар РНХ-ийн урьдал хэлбэр үүсдэг бөгөөд үүнээс дараагийн залгах явцад кодлогдоогүй дараалал - интронууд задарч, боловсорч гүйцсэн мРНХ үүсдэг. үүсдэг. Ийм генийг холбох систем байхгүй бактерийн эсүүдэд илэрхийлэх боломжгүй. Энэ саадыг даван туулахын тулд урвуу транскриптаза ашиглан гүйцсэн мРНХ молекулууд дээр ДНХ-ийн хуулбарыг (cDNA) нэгтгэж, ДНХ полимеразыг ашиглан хоёр дахь хэлхээг нэмдэг. Генүүдийн кодлох дараалалд тохирсон ийм ДНХ-ийн хэсгүүдийг (интроноор тусгаарлахаа больсон) тохиромжтой молекул векторт оруулж болно.

Зорилтот полипептидийн амин хүчлийн дарааллыг мэддэг тул түүнийг кодлодог нуклеотидын дарааллыг нэгтгэж, генийн эквивалентыг олж авч, харгалзах экспрессийн вектор руу оруулах боломжтой. Эквивалент генийг бий болгохдоо тэд ихэвчлэн генетикийн кодын доройтол (20 амин хүчлийг 61 кодоноор кодлодог) болон энэ генийг нэвтрүүлэхээр төлөвлөж буй эсүүдэд амин хүчил тус бүрийн кодон үүсэх давтамжийг харгалзан үздэг. , учир нь кодонуудын найрлага нь өөр өөр организмд ихээхэн ялгаатай байж болно. Зөв сонгогдсон кодонууд нь хүлээн авагчийн эс дэх зорилтот уургийн үйлдвэрлэлийг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой.

Генетикийн инженерчлэлийн ач холбогдол

Генийн инженерчлэл нь туршилтын хил хязгаарыг ихээхэн өргөжүүлсэн молекул биологи, гадаад ДНХ-г янз бүрийн төрлийн эсүүдэд нэвтрүүлэх, түүний үйл ажиллагааг судлах боломжтой болсон. Энэ нь янз бүрийн организм дахь генетикийн мэдээллийн зохион байгуулалт, илэрхийллийн ерөнхий биологийн хэв маягийг тодорхойлох боломжийг олгосон. Энэхүү хандлага нь биологийн идэвхт бодис, түүнчлэн функциональ идэвхтэй гадаад генийг агуулсан амьтан, ургамлуудын микробиологийн цоо шинэ үйлдвэрлэгчдийг бий болгох хэтийн төлөвийг нээж өгсөн. Өмнө нь биологийн хувьд хүртээмжгүй байсан олон идэвхтэй уурагхүн, түүний дотор интерферон, интерлейкин, пептидийн гормон, цусны хүчин зүйл нь бактери, мөөгөнцөр эсвэл хөхтөн амьтдын эсүүдэд их хэмжээгээр үйлдвэрлэгдэж, анагаах ухаанд өргөн хэрэглэгддэг. Түүгээр ч барахгүй хоёр ба түүнээс дээш байгалийн уургийн шинж чанартай химер полипептидүүдийг кодлодог генийг зохиомлоор бий болгох боломжтой болсон. Энэ бүхэн биотехнологийн хөгжилд хүчтэй түлхэц өгсөн.

Генийн инженерчлэлийн гол объектууд нь гэдэсний савханцар (Escherichia coli) болон Bacillus subtilis (bacillus subtilis), талх нарийн боовны мөөгөнцрийн Saccharomices cereuisiae, хөхтөн амьтдын төрөл бүрийн эсийн шугамууд юм. Генийн инженерийн нөлөөллийн объектуудын хүрээ байнга өргөжиж байна. Трансген ургамал, амьтныг бий болгох судалгааны чиглэлүүд эрчимтэй хөгжиж байна. Генийн инженерийн аргыг бий болгоход ашигладаг хамгийн шинэ үеийнхэнянз бүрийн халдварт өвчний эсрэг вакцин (тэдгээрийн эхнийх нь хүний ​​В вирусын гадаргуугийн уураг үүсгэдэг мөөгөнцрийн үндсэн дээр бүтээгдсэн). Хөхтөн амьтдын вирүс дээр суурилсан клончлох векторуудыг хөгжүүлэх, мал эмнэлэг, эмнэлгийн хэрэгцээнд зориулж амьд поливалент вакцин, хорт хавдрын хавдар, удамшлын өвчний генийн эмчилгээний молекул векторуудыг бий болгоход ихээхэн анхаарал хандуулж байна. Амьтан, хүний ​​биед recDNA-г шууд нэвтрүүлэх, тэдгээрийн эсэд янз бүрийн халдварт бодисын эсрэгтөрөгчийн үйлдвэрлэлийг чиглүүлэх (ДНХ-ийн вакцинжуулалт) аргыг боловсруулсан. Генийн инженерчлэлийн хамгийн шинэ чиглэл бол улаан лооль, лууван, төмс, эрдэнэ шиш, шанцайны ургамал гэх мэт трансген ургамлууд дээр тулгуурлан халдвар үүсгэгч дархлаа үүсгэгч уураг үүсгэдэг хүнсний вакциныг бий болгох явдал юм. генийн инженерийн рекомбинант молекул

явуулахтай холбоотой асуудалгенетикийн инженерчлэлийн туршилтууд

ДНХ-ийн голыг олж авах анхны туршилтыг амжилттай хийсний дараа удалгүй П.Берг тэргүүтэй хэсэг эрдэмтэд генетикийн инженерчлэлийн хэд хэдэн туршилтыг явуулахыг хязгаарлахыг санал болгов. Эдгээр санаа зоволт нь гадны генетикийн мэдээлэл агуулсан организмын шинж чанарыг урьдчилан таамаглахад хэцүү байдагтай холбоотой байв. Эдгээр нь хүсээгүй шинж чанарыг олж авч, экологийн тэнцвэрийг алдагдуулж, хүн, амьтан, ургамлын ер бусын өвчин үүсэх, тархахад хүргэдэг. Үүнээс гадна амьд организмын генетикийн аппаратад хүний ​​оролцоо нь ёс суртахуунгүй бөгөөд нийгэм, ёс суртахууны хүсээгүй үр дагаварт хүргэж болзошгүйг тэмдэглэв. 1975 онд Асиломар (АНУ) хотод болсон олон улсын бага хурал дээр эдгээр асуудлыг хэлэлцсэн. Үүнд оролцогчид генийн инженерчлэлийн аргыг үргэлжлүүлэн ашиглах шаардлагатай гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн боловч тодорхой дүрэм, зөвлөмжийг дагаж мөрдөх ёстой. Дараа нь хэд хэдэн улс оронд тогтоосон эдгээр дүрмийг ихээхэн зөөлрүүлж, микробиологийн судалгаанд түгээмэл хэрэглэгддэг арга техник, биологийн бодисыг хүрээлэн буй орчинд тархахаас сэргийлдэг тусгай хамгаалалтын хэрэгслийг бий болгох, аюулгүй вектор, хүлээн авагч эсийг ашиглах зэрэг аргачлалд шилжүүлэв. байгалийн нөхцөлд үржихгүй.

Ихэнхдээ генийн инженерчлэлийг зөвхөн ДНХ-тэй ажиллах гэж ойлгодог бөгөөд "молекулын клончлол", "ДНХ-ийн клонжуулалт", "генийн клон" гэсэн нэр томъёог генийн инженерчлэлтэй ижил утгатай үг болгон ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр бүх ойлголтууд нь зөвхөн бие даасан генетикийн инженерчлэлийн үйл ажиллагааны агуулгыг тусгасан байдаг тул "генийн инженерчлэл" гэсэн нэр томъёотой дүйцэхүйц биш юм. Орос улсад "генийн инженерчлэл" гэсэн нэр томъёог генийн инженерчлэлтэй ижил утгатай болгон өргөн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр нэр томъёоны семантик агуулга нь өөр өөр байдаг: генийн инженерчлэл нь шинэ генийн программ бүхий организмуудыг бий болгохыг зорьдог бол "генийн инженерчлэл" гэсэн нэр томъёо нь генийг удирдах замаар үүнийг хэрхэн хийдэгийг тайлбарладаг.

Allbest.ru дээр нийтлэгдсэн

Үүнтэй төстэй баримт бичиг

Генетикийн инженерчлэл нь генетикийн материалын шинэ хослолыг бий болгох зорилготой холбоотой молекул генетикийн салбар юм. Түүний гарал үүсэл, хөгжлийн түүх, генийн синтезийн үе шатууд. Генийн өөрчлөлт аюулгүй юу? Түүний хэрэглээний жишээ.

хураангуй, 2009 оны 11-р сарын 23-нд нэмэгдсэн


Генийн инженерчлэлийн тухай ойлголт ба үндсэн аргууд. Плазмид ДНХ-ийн жишээг ашиглан ДНХ тусгаарлах арга. Хязгаарлалт-өөрчлөлтийн системийн үйл ажиллагааны зарчим. Эсэд хувилсан генийг шилжүүлэх, илрүүлэх. ДНХ-ийн рекомбинант молекулуудыг бүтээх, эсэд нэвтрүүлэх.

хураангуй, 2010 оны 01-р сарын 23-нд нэмэгдсэн


Генийн инженерчлэлийн мөн чанар, зорилгын талаархи судалгаа - генотипийн бүтцийн өөрчлөлтийг судалдаг биотехнологийн арга. Рекомбинант, өөрөөр хэлбэл гадны ген агуулсан плазмидууд - дугуй хоёр судалтай ДНХ молекулуудыг үйлдвэрлэх арга.

танилцуулга, 2012/02/19 нэмэгдсэн


Генийн инженерчлэлийн мөн чанар, үүрэг даалгавар, түүний хөгжлийн түүх. Генетикийн хувьд өөрчлөгдсөн организмыг бий болгох зорилго. Хувиргасан амьд организмын үр дагавар болох химийн бохирдол. Хүний инсулиныг олж авах нь генетикийн хувьд өөрчлөгдсөн организмын салбарт хамгийн чухал ололт юм.

хураангуй, 2013/04/18 нэмэгдсэн


Амьд организмын удамшлыг хянах биотехнологийн хэрэгсэл болох генийн инженерчлэлийг ашиглах. Анагаах ухаан, хөдөө аж ахуй дахь генийн инженерчлэлийн үндсэн арга, ололт амжилтын онцлог, түүнтэй холбоотой аюул, хэтийн төлөв.

тайлан, 2011 оны 05-р сарын 10-нд нэмэгдсэн


Генийн инженерчлэл нь генотипийн бүтцийн өөрчлөлтийг судалдаг биотехнологийн арга юм. Рекомбинант плазмид авах үйл явцын үе шатууд. Тэдний тариалалт, эрлийзжүүлэлт, нөхөн сэргээлтэд үндэслэн шинэ төрлийн эсийг бий болгох.

танилцуулга, 2011 оны 11-р сарын 20-нд нэмэгдсэн


Генийн инженерчлэл: гарал үүслийн түүх, ерөнхий шинж чанар, давуу болон сул талууд. Танилцаж байна хамгийн сүүлийн үеийн аргуудыг ашиглангенийн инженерчлэл, тэдгээрийг анагаах ухаанд ашиглах. Мал, шувууны аж ахуйн чиглэлээр генийн инженерчлэлийг хөгжүүлэх. Харханд хийсэн туршилт.

курсын ажил, 2012-07-11-нд нэмэгдсэн


Генетикийн инженерчлэл нь рекомбинант РНХ, ДНХ-ийг олж авах, ген, уургийн бүтээгдэхүүнийг зохицуулах, бусад организмд нэвтрүүлэх биотехнологийн хэрэгсэл юм. Удамшил, хромосомын өвчний талаархи шинжлэх ухааны өнөөгийн байдал.

хураангуй, 2009 оны 06-р сарын 23-нд нэмэгдсэн


Биотехнологийн үүсэл. Биотехнологийн үндсэн чиглэлүүд. Биоэнерги нь биотехнологийн салбар. Практик ололт амжилтбиотехнологи. Генийн инженерчлэлийн түүх. Генийн инженерчлэлийн зорилго, арга, ферментүүд. Генийн инженерчлэлийн ололт амжилт.

хураангуй, 2008 оны 07-р сарын 23-нд нэмэгдсэн


ДНХ клончлох үндэс ба техник. Бактерийн генийн инженерчлэлийн үе шатууд. Ургамлын генийн инженерчлэлийн хөгжил. Агробактери ашиглан ургамлын генетикийн өөрчлөлт, сайжруулалт, генийн эх үүсвэр. Генийн өөрчлөлттэй ургамлын аюулгүй байдал.

Танилцуулга

Би ажилдаа генийн инженерчлэлийн сэдвийг судалдаг. Суурь шинжлэх ухааны салбарт болон бусад олон салбарт генетикийн инженерчлэлийн хүн төрөлхтөнд нээж өгч буй боломжууд нь маш том бөгөөд ихэнхдээ бүр хувьсгалт шинж чанартай байдаг.

Тиймээс энэ нь үйлдвэрлэлийн масс үйлдвэрлэх боломжийг олгодог шаардлагатай уураг, исгэх бүтээгдэхүүн - фермент, амин хүчлийг олж авах технологийн процессыг ихээхэн хөнгөвчлөх, ирээдүйд ургамал, амьтныг сайжруулах, түүнчлэн хүний ​​удамшлын өвчнийг эмчлэхэд ашиглаж болно.

Тиймээс генетикийн инженерчлэл нь үндсэн чиглэлүүдийн нэг юм шинжлэх ухаан, технологийн дэвшил, хүнс, хөдөө аж ахуй, эрчим хүч, байгаль орчны зэрэг олон асуудлыг шийдвэрлэхэд идэвхтэй хувь нэмэр оруулдаг.

Гэхдээ генийн инженерчлэл нь анагаах ухаан, эм зүйд асар их боломжийг нээж өгдөг, учир нь генийн инженерчлэлийг ашиглах нь анагаах ухаанд эрс өөрчлөлт хийхэд хүргэдэг.

1. Генийн инженерчлэлийн мөн чанар.

1.1. Генийн инженерчлэлийн түүх.

Генетикийн инженерчлэл нь биохими, молекул генетикийн янз бүрийн салбар дахь олон судлаачдын ажлын үр дүнд бий болсон.

Олон жилийн турш уураг нь макромолекулын үндсэн анги гэж тооцогддог. Ген нь уургийн шинж чанартай гэсэн таамаглал хүртэл байсан.

1944 онд л Авери, МакЛеод, Маккарти нар ДНХ нь удамшлын мэдээлэл дамжуулагч гэдгийг харуулсан.

Энэ үеэс нуклейн хүчлийг эрчимтэй судалж эхэлсэн. Арваад жилийн дараа буюу 1953 онд Ж.Уотсон, Ф.Крик нар хоёр хэлхээтэй ДНХ-ийн загварыг бүтээжээ. Энэ жилийг молекул биологийн шинжлэх ухаан төрсөн жил гэж үздэг.

50-60-аад оны төгсгөлд генетикийн кодын шинж чанарыг тодруулж, 60-аад оны эцэс гэхэд түүний түгээмэл байдал туршилтаар батлагдсан.

Молекулын генетикийн эрчимтэй хөгжил байсан бөгөөд объектууд нь гэдэсний савханцар (E. Coli), түүний вирус, плазмидууд байв.

ДНХ-ийн молекул, плазмид, вирусын бүрэн цэвэршүүлсэн бэлдмэлийг тусгаарлах аргуудыг боловсруулсан.

Вирус ба плазмидын ДНХ-ийг эсэд биологийн идэвхит хэлбэрээр нэвтрүүлж, түүний хуулбарлах, харгалзах генийн илэрхийлэлийг баталгаажуулсан.

70-аад онд ДНХ хувиргах урвалыг хурдасгадаг хэд хэдэн ферментийг илрүүлсэн. Генийн инженерчлэлийн аргуудыг хөгжүүлэхэд онцгой үүрэг нь хязгаарлалтын ферментүүд ба ДНХ-ийн лигазууд юм.

Генийн инженерийн хөгжлийн түүхийг гурван үе шатанд хувааж болно.

Эхний үе шат нь in vitro-д рекомбинант ДНХ молекулыг олж авах үндсэн боломжийг батлахтай холбоотой юм. Эдгээр ажил нь янз бүрийн плазмидын хооронд эрлийз үйлдвэрлэхтэй холбоотой юм. Төрөл бүрийн зүйл, бактерийн омгийн анхны ДНХ молекулуудыг ашиглан рекомбинант молекул үүсгэх боломж, тэдгээрийн амьдрах чадвар, тогтвортой байдал, үйл ажиллагаа нь батлагдсан.

Хоёрдахь шат нь прокариотуудын хромосомын ген ба янз бүрийн плазмидын хооронд рекомбинант ДНХ молекулуудыг олж авах, тэдгээрийн тогтвортой байдал, амьдрах чадварыг нотлох ажил эхэлсэнтэй холбоотой юм.

Гурав дахь үе шат бол эукариот генийг, ялангуяа амьтдыг вектор ДНХ молекулуудад (ДНХ нь генийг шилжүүлэхэд ашигладаг бөгөөд хүлээн авагч эсийн генетикийн аппаратад нэгтгэх чадвартай) оруулах ажлын эхлэл юм.

Албан ёсоор генийн инженерчлэлийн төрсөн он сар өдрийг Стэнфордын их сургуульд П.Берг, С.Коэн нар хамтран SV40 вирус, бактериофаг, коли-ийн ДНХ-ийн хэлтэрхий агуулсан анхны рекомбинант ДНХ-ийг бүтээсэн 1972 он гэж үзэх нь зүйтэй.

1.2. Генийн инженерчлэлийн тухай ойлголт

Молекул генетик ба молекул биологийн салбаруудын нэг нь практик хэрэглээг хамгийн ихээр олсон нь генетикийн инженерчлэл юм.

Генетикийн инженерчлэл гэдэг нь нэг организмаас нөгөөд ген шилжүүлэх боломжийг олгодог аргуудын нийлбэр буюу биологийн шинэ объектуудыг зорилтот түвшинд барих технологи юм.

70-аад оны эхээр төрсөн тэрээр өнөөдөр маш их амжилтанд хүрсэн. Генийн инженерчлэлийн техник нь бактери, мөөгөнцөр, хөхтөн амьтдын эсийг аливаа уураг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх "үйлдвэр" болгон хувиргадаг.

Энэ нь уургийн бүтэц, үйл ажиллагааг нарийвчлан шинжлэх, тэдгээрийг эм болгон ашиглах боломжийг олгодог.

Одоогийн байдлаар гэдэсний савханцар (E. coli) нь инсулин, соматотропин зэрэг чухал дааврын нийлүүлэгч болсон.

Өмнө нь инсулиныг амьтны нойр булчирхайн эсээс авдаг байсан тул өртөг нь маш өндөр байсан. 100 г талст инсулин авахын тулд 800-1000 кг нойр булчирхай, үнээний нэг булчирхай 200-250 грамм жинтэй байдаг. Энэ нь инсулиныг үнэтэй болгож, олон төрлийн чихрийн шижинтэй хүмүүст хүртээмжгүй болгосон.

Инсулин нь 20 ба 30 амин хүчлийн урттай хоёр полипептидийн гинжээс бүрддэг А ба В. Тэдгээрийг дисульфидын холбоогоор холбосноор уугуул давхар гинжин инсулин үүсдэг.

Энэ нь гэдэсний савханцарын уураг, эндотоксин болон бусад хольц агуулаагүй, амьтны инсулин шиг гаж нөлөө үүсгэдэггүй, биологийн идэвхиээрээ түүнээс ялгарах зүйлгүй болох нь батлагдсан.

Соматотропин бол гипофиз булчирхайгаас ялгардаг хүний ​​өсөлтийн даавар юм. Энэ дааврын дутагдал нь гипофиз булчирхайн одой үүсэхэд хүргэдэг. Хэрэв соматотропиныг 1 кг жинд 10 мг тунгаар долоо хоногт гурван удаа уувал жилийн дараа түүний дутагдалд орсон хүүхэд 6 см-ээр өсдөг.

Өмнө нь цогцосны материалаас, нэг цогцосноос гаргаж авсан: эцсийн эмийн бэлдмэлийн хувьд 4 - 6 мг соматотропин. Тиймээс гормоны боломжит хэмжээ хязгаарлагдмал байсан бөгөөд үүнээс гадна энэ аргаар олж авсан даавар нь нэг төрлийн бус бөгөөд удаан ургадаг вирус агуулсан байж болно.

1980 онд Genentec компани эдгээр сул талуудгүй бактери ашиглан соматотропин үйлдвэрлэх технологийг боловсруулсан. 1982 онд Францын Пастерийн институтэд гэдэсний савханцар болон амьтны эсийн өсгөвөрт хүний ​​өсөлтийн даавар гаргаж авсан бөгөөд 1984 онд ЗХУ-д инсулиныг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэж эхэлсэн.

1.3. Генийн инженерчлэлийн зорилго, зорилтууд

Хэрэглээний генийн инженерчлэлийн зорилго нь генетикийн аппаратад нэвтрүүлснээр хүний ​​биед ашигтай шинж чанарыг өгөх ийм рекомбинант ДНХ молекулуудыг зохион бүтээх явдал юм.

Рекомбинант ДНХ-ийн технологи нь эд эс дэх генийн илэрхийлэл, хромосом дахь генийн байршлыг судлах, холбогдох функц бүхий генийг (жишээлбэл, хүн, тахиа) тодорхойлоход ашигладаг өндөр өвөрмөц ДНХ-ийн датчик үйлдвэрлэхэд суурилдаг. ДНХ-ийн датчикийг мөн янз бүрийн өвчний оношлогоонд ашигладаг.

Рекомбинант ДНХ технологи нь урвуу генетик гэж нэрлэгддэг уламжлалт бус уураг-генийн хандлагыг бий болгосон. Энэ аргын хувьд эсээс уураг тусгаарлаж, уг уургийн генийг хувилж, өөрчилснөөр уургийн өөрчлөгдсөн хэлбэрийг кодлох мутант генийг бий болгодог. Үүссэн генийг эсэд оруулна. Ингэж байж гажигтай генийг засч, удамшлын өвчнийг эмчлэх боломжтой.

Хэрэв эрлийз ДНХ-ийг бордсон өндөг рүү оруулбал мутант генийг үр удамд нь дамжуулдаг трансген организмуудыг олж авах боломжтой.

Амьтны генетикийн өөрчлөлт нь бие даасан ген ба тэдгээрийн уургийн бүтээгдэхүүний бусад генийн үйл ажиллагааг зохицуулах, янз бүрийн эмгэг процессуудад гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Рекомбинант ДНХ технологи нь дараах аргуудыг ашигладаг.

·ДНХ-ийн хязгаарлагдмал нуклеазаар тодорхой хуваагдаж, бие даасан генийг тусгаарлах, удирдах үйл явцыг хурдасгах;

·цэвэршүүлсэн ДНХ-ийн фрагмент дэх бүх нуклеотидын хурдан дараалал нь генийн хил хязгаар, түүгээр кодлогдсон амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлох боломжтой болгодог;

·рекомбинант ДНХ-ийг бүтээх;

·Нуклейн хүчлийн эрлийзжүүлэлт нь РНХ эсвэл ДНХ-ийн тодорхой дарааллыг илүү нарийвчлалтай, мэдрэмжтэй тодорхойлох боломжийг олгодог;

ДНХ-ийн клончлол: полимеразын гинжин урвал ашиглан in vitro өсгөвөрлөх эсвэл ДНХ-ийн фрагментийг бактерийн эсэд оруулах, ийм хувиргасны дараа энэ фрагментийг сая сая хуулбараар хуулбарлах;

·Эс эсвэл организмд рекомбинант ДНХ нэвтрүүлэх.

2.

2.1. Шаардлагатай мэдээллийг агуулсан генийг тусгаарлах.

Генийг хэд хэдэн аргаар олж авч болно: ДНХ-ээс тусгаарлах, химийн-ферментийн синтез, ферментийн синтез.

ДНХ-ээс генийг тусгаарлах нь тодорхой нуклеотидын дараалал (4-7 нуклеотидын хос) бүхий хэсэгт ДНХ-ийн задралыг хурдасгадаг хязгаарлалтын ферментийг ашиглан хийгддэг. Хагаралтыг нуклеотидын хосуудын танигдахуйц бүсийн дунд хийж болно; Энэ тохиолдолд ДНХ-ийн хэлхээ хоёулаа ижил түвшинд "таслагдсан". Үүссэн ДНХ-ийн хэсгүүд нь "мохоо" төгсгөлтэй байдаг. ДНХ-ийн задрал нь шилжилтийн үед боломжтой бөгөөд нэг хэлхээ нь хэд хэдэн нуклеотидаар цухуйсан байдаг. Энэ тохиолдолд үүссэн "наалдамхай" төгсгөлүүд нь харилцан уялдаатай байдаг тул харилцан үйлчилдэг. Наалдамхай төгсгөлтэй нуклеотидын дарааллыг векторт хавсаргаж (ижил хязгаарлагч ферментээр урьдчилан эмчилнэ) болон бие биенээ нөхөж буй төгсгөлүүдийг лигазуудтай холбосны үр дүнд дугуй дараалал болгон хувиргаж болно. Хүссэн генийг хатуу тусгаарлахын тулд ферментийн үйл ажиллагааг сонгоход нэлээд хэцүү байдаг тул энэ арга нь мэдэгдэхүйц сул талуудтай. Гентэй зэрэгцэн "нэмэлт" нуклеотидууд баригдаж, эсвэл эсрэгээр ферментүүд генийн нэг хэсгийг тасалж, түүнийг функциональ гэмтэлтэй болгодог.

Хэрэв мэдэгдэж байгаа бол химийн-ферментийн синтезийг ашигладаг анхдагч бүтэцуураг эсвэл пептид, нийлэгжилтийг генээр кодлодог. Генийн нуклеотидын дарааллын талаар бүрэн мэдлэгтэй байх шаардлагатай. Энэ арга нь та хүссэн нуклеотидын дарааллыг үнэн зөв дахин бий болгох, түүнчлэн хязгаарлах фермент, зохицуулалтын дараалал гэх мэт таних сайтуудыг генд нэвтрүүлэх боломжийг олгодог арга нь алхамын улмаас нэг судалтай ДНХ-ийн хэсгүүдийн (олигонуклеотидууд) химийн синтезээс бүрдэнэ. -нуклеотидын хооронд эфирийн холбоо үе шаттайгаар үүсдэг, ихэвчлэн 8-16-мер . Одоогийн байдлаар микропроцессорын хяналтан дор нэг хэлхээтэй ДНХ-ийн тодорхой богино дарааллыг маш хурдан нэгтгэдэг "генийн машинууд" байдаг.

Шаардлагатай суурийн дарааллыг товчлуур дээр оруулна. Микропроцессор нь хавхлагуудыг нээж, насос ашиглан нуклеотид, түүнчлэн шаардлагатай урвалж, уусгагчийг синтезийн баганад дараалан нийлүүлдэг. Багана нь ДНХ-ийн молекулуудыг цуглуулсан цахиурын бөмбөлгүүдийгээр дүүргэгдсэн байдаг. Энэхүү төхөөрөмж нь 30 минутын дотор 1 нуклеотидын хурдтайгаар 40 хүртэлх урттай нуклеотидын гинжийг нэгтгэж чаддаг. Үүссэн олигонуклеотидууд нь ДНХ-ийн лигазыг ашиглан өөр хоорондоо хөндлөн холбогдож, давхар судалтай нуклеотид үүсгэдэг. Ашиглах замаар энэ аргаинсулин, проинсулин, соматостатин гэх мэт А- ба В-гинжний генийг олж авсан.

Тусгаарлагдсан элч РНХ (мРНХ) дээр суурилсан ферментийн генийн синтез нь одоогоор хамгийн түгээмэл арга юм. Нэгдүгээрт, элч РНХ нь эсүүдээс тусгаарлагдсан бөгөөд тэдгээрийн дотор тусгаарлах шаардлагатай генээр кодлогдсон мРНХ байдаг. Дараа нь зөвшөөрөгдсөн нөхцөлд урвуу транскриптаза (ревертаза) ашиглан эсээс тусгаарлагдсан мРНХ дээр mRNA (cDNA) -д нэмэлт ДНХ-ийн хэлхээг матрицын нэгэн адил нийлэгжүүлдэг. Үүссэн нэмэлт ДНХ (cDNA) нь ДНХ-ийн полимераз эсвэл урвуу урвалыг ашиглан ДНХ-ийн хоёр дахь хэлхээний нийлэгжилтийн загвар болж үйлчилдэг. Энэ тохиолдолд праймер нь мРНХ-ийн 3' төгсгөлд нэмэлт олигонуклеотид юм; магнийн ионуудын оролцоотойгоор дезоксинуклеозид трифосфатаас ДНХ-ийн шинэ хэлхээ үүсдэг.

-тэй хийх арга их амжилт 1979 онд хүний ​​өсөлтийн даавар (соматотропин) генийг олж авахад ашигласан. Нэг аргаар олж авсан ген нь уургийн бүтцийн талаархи мэдээллийг агуулдаг боловч үүнийг өөрөө хэрэгжүүлж чадахгүй. Тиймээс генийн үйл ажиллагааг хянах нэмэлт механизм шаардлагатай. Хүлээн авагч эс рүү генетикийн мэдээллийг шилжүүлэх нь векторын нэг хэсэг болгон явагддаг. Вектор нь дүрмээр бол бие даасан хуулбарлах чадвартай дугуй хэлбэртэй ДНХ молекул юм. Ген нь вектортой хамт рекомбинант ДНХ үүсгэдэг.

2.2. Хүлээн авагчийн эсэд бие даасан хуулбарлах чадвартай векторуудыг (вирус, плазмид) сонгох.

"Вектор" гэсэн нэр томъёо нь эсэд орсны дараа репликаци, транскрипцийн дохио байдгаас бие даасан оршин тогтнох чадвартай нуклейн хүчлийн молекулыг хэлдэг.

Вектор молекулууд дараахь шинж чанартай байх ёстой.

1) хүлээн авагчийн нүдэнд бие даасан хуулбарлах чадвар, өөрөөр хэлбэл бие даасан хуулбар байх;

Туршилтын зорилгоос хамааран векторуудыг хоёр бүлэгт хувааж болно: 1) хүссэн генийг клонжуулах, олшруулахад ашигладаг; 2) төрөлжсөн, гадаад дотоод генийг илэрхийлэхэд ашигладаг. Хоёр дахь бүлгийн векторууд нь клонжуулсан генийн уургийн бүтээгдэхүүний нийлэгжилтийг хангах зорилготой векторуудыг нэгтгэдэг. Экспрессийн векторууд нь генийн хувилсан хуулбарыг хуулбарлах, тэдгээрийн мРНХ-ийг эсийн омог руу шилжүүлэхэд шаардлагатай ДНХ-ийн дарааллыг агуулдаг.

Плазмид ба бактериофагуудыг прокариот вектор болгон ашигладаг; Амьтан, ургамлын вирус, 2 μм мөөгөнцөр ба митохондри дээр суурилсан векторууд, бактерийн болон эукариот эсийн аль алинд нь хуулбарлах чадвартай хэд хэдэн зохиомлоор бүтээгдсэн векторуудыг эукариот вектор болгон ашигладаг.

Плазмидууд нь эсэд бие даан хуулбарладаг про- ба эукариотуудын хромосомоос гадуурх генетик элементүүд юм. Ихэнх плазмидын векторууд нь байгалийн ColE1, pMB1, p15A плазмидуудаас гаралтай.

Бактерийн плазмидуудыг хоёр төрөлд хуваадаг. Зарим плазмидууд (жишээлбэл, E. coli-ийн хүйсийг тодорхойлдог сайн судлагдсан F хүчин зүйл) өөрсдөө эсээс эс рүү шилжих чадвартай байдаг бол зарим нь ийм чадваргүй байдаг. Хэд хэдэн шалтгааны улмаас, ялангуяа аюултай генетикийн материалыг хяналтгүй тархахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бактерийн плазмидын векторуудын дийлэнх нь хоёрдугаар ангиллын плазмид дээр суурилдаг. Олон тооны байгалийн плазмидууд нь антибиотикт эсийн эсэргүүцлийг тодорхойлдог генүүдийг агуулдаг (эдгээр генийн бүтээгдэхүүн нь антибиотик бодисыг өөрчилдөг эсвэл задалдаг ферментүүд юм). Нэмж дурдахад, векторуудыг бүтээхдээ эдгээр плазмидуудад бусад антибиотикт тэсвэртэй байдлыг тодорхойлдог нэмэлт генүүдийг нэвтрүүлдэг.

Зураг дээр. Зураг 1-д E.coli плазмидын хамгийн түгээмэл векторуудын нэг болох pBR322-ийг үзүүлэв. Энэ нь сайтар судлагдсан E.coli плазмидын үндсэн дээр бүтээгдсэн - колициноген хүчин зүйл ColE1 - бөгөөд энэ плазмидын хуулбарлах гарал үүслийг агуулдаг. ColE1 плазмидын (болон pBR322) онцлог нь уургийн нийлэгжилтийг дарангуйлагч антибиотик хлорамфеникол (энэ нь эзэн хромосомын репликацийг шууд бусаар дарангуйлдаг) байгаа тохиолдолд E. coli дахь түүний тоо 20-50-аас 1000 молекул хүртэл нэмэгддэг явдал юм. эс бүрт байгаа нь их хэмжээний клонжуулсан генийг авах боломжтой болгодог. Анхны плазмидуудаас pBR322 векторыг бүтээхдээ хязгаарлалтын ферментийн хэд хэдэн "нэмэлт" сайтуудыг устгасан.

Одоогоор E. coli-д тохиромжтой олон вектор системүүдийн хамт плазмид векторуудыг бусад хэд хэдэн грам сөрөг бактери (үүнд Pseudomonas, Rhizobium, Azotobacter зэрэг үйлдвэрлэлийн чухал ач холбогдолтой), грам эерэг бактери (Bacillus), доод давхаргад зориулан бүтээжээ. мөөгөнцөр (мөөгөнцөр) болон ургамал .

Плазмид векторууд нь жижиг геномын харьцангуй жижиг хэсгүүдийг (10 мянган суурь хос) хувилахад тохиромжтой. Хэрэв та дээд ургамал, амьтны генийн номын сан (эсвэл номын сан) авах шаардлагатай бол, нийт уртгеном нь асар их хэмжээтэй байдаг бол ердийн плазмидын векторууд эдгээр зорилгод тохиромжгүй байдаг. Дээд эукариотуудын генийн санг бий болгох асуудлыг бактериофаг l-ийн деривативыг клончлох вектор болгон ашиглах замаар шийдсэн.

Фагийн векторуудын дотроос l ба M13 E. coli бактериофагийн геном дээр үндэслэн хамгийн тохиромжтой системийг бий болгосон. Эдгээр фагийн ДНХ нь E. coli эсүүдэд хуулбарлах чадварт нөлөөлөхгүйгээр гадны ДНХ-ээр устгаж эсвэл сольж болох өргөтгөсөн хэсгүүдийг агуулдаг. l-фагийн ДНХ дээр үндэслэсэн векторуудын гэр бүлийг байгуулахдаа ДНХ-ийн хуулбарлахад чухал биш бүс нутгаас эхлээд олон хязгаарлалтын цэгүүдийг (ДНХ-ийн богино хэсгүүдийг хуваах замаар) зайлуулж, ийм газруудыг ДНХ-ийн хуулбарлахад зориулагдсан бүсэд үлдээсэн. гадаад ДНХ оруулах. Рекомбинант ДНХ-ийг анхны вектороос ялгахын тулд маркер генийг ихэвчлэн ижил бүсэд оруулдаг. Ийм векторуудыг "генийн сан" үүсгэхэд өргөн ашигладаг. Зэрлэг l фагийн геномоос 10%-иар том буюу 75%-иар жижиг рекомбинант фагийн геном учраас фагийн ДНХ-ийн солигдсон фрагментийн хэмжээ, үүний дагуу гадны ДНХ-ийн оруулсан хэсгийн хэмжээ нь 15-17 мянган нуклеотидын үлдэгдэлээр хязгаарлагддаг. , цаашид фагийн тоосонцор болгон савлах боломжгүй.

Зураг 1. pBR322 плазмидын нарийвчилсан хязгаарлалтын зураг.

М13 судалтай бактериофагийн үндсэн дээр бүтээгдсэн векторуудын хувьд ийм хязгаарлалт онолын хувьд байдаггүй. Энэ фагийн геномд 40 мянга орчим урттай нуклеотидын үлдэгдэл бүхий гадаад ДНХ орсон тохиолдлуудыг тодорхойлсон. Гэсэн хэдий ч гадны ДНХ-ийн урт нь 5 мянган нуклеотидын үлдэгдэлээс хэтрэх үед фаг M13 тогтворгүй болдог нь мэдэгдэж байна. Үнэн хэрэгтээ M13 фагийн ДНХ-ээс гаргаж авсан векторуудыг голчлон генийн дараалал, мутагенезид ашигладаг бөгөөд тэдгээрт оруулсан хэсгүүдийн хэмжээ хамаагүй бага байдаг.

Эдгээр векторууд нь фагийн M13 ДНХ-ийн репликатив (давхар судал) хэлбэрээс бүтсэн бөгөөд үүнд "полилинкер" бүсүүд үүсдэг (ийм загварын жишээг Зураг 5-т үзүүлэв). ДНХ нь фагийн бөөмд нэг судалтай молекул хэлбэрээр ордог. Тиймээс энэ вектор нь клонжуулсан ген эсвэл түүний фрагментийг давхар ба нэг судалтай хэлбэрээр авах боломжтой болгодог. Рекомбинант ДНХ-ийн нэг судалтай хэлбэрийг одоогийн байдлаар Сэнгерийн аргыг ашиглан ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллыг тодорхойлох, генийн олигодеоксинуклеотидээр чиглэсэн мутагенезийг тодорхойлоход өргөн хэрэглэгддэг.

Гадны генийг амьтны эс рүү шилжүүлэхдээ сайн судлагдсан хэд хэдэн амьтны вирусын ДНХ-ээс олж авсан векторуудыг ашиглан гүйцэтгэдэг - SV40, зарим аденовирус, үхрийн папиллома вирус, салхин цэцэг гэх мэт. Эдгээр векторуудыг бүтээх нь стандарт схемийн дагуу хийгддэг: хязгаарлалтын ферментийн "нэмэлт" газрыг зайлуулах, маркер генийг ДНХ-ийн хуулбарлахад чухал биш хэсгүүдэд нэвтрүүлэх (жишээлбэл, тимидин киназа (tk) ген). HSV-ээс (герпес вирус)), зохицуулалтын бүс нутгийг нэвтрүүлэх, генийн илэрхийлэлийн түвшинг нэмэгдүүлэх.

Амьтны эс болон бактерийн эсэд хоёуланд нь хуулбарлах чадвартай "шаттл вектор" гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж нь тохиромжтой болсон. Эдгээр нь амьтан ба бактерийн векторуудын том хэсгүүдийг (жишээлбэл, SV40 ба pBR322) хооронд нь холбож, ДНХ-ийн репликацийг хариуцдаг бүс нутгуудад нөлөөлөхгүй байхаар хийдэг. Энэ нь бактерийн эсэд вектор үүсгэх үндсэн үйлдлүүдийг (энэ нь техникийн хувьд илүү хялбар) хийж, дараа нь үүссэн рекомбинант ДНХ-г ашиглан амьтны эс дэх генийг клонжуулах боломжтой болгодог.

Зураг 2. M13 mp8 векторын хязгаарлалтын зураг.

2.3. Рекомбинант ДНХ бэлтгэх.

Рекомбинант ДНХ-ийг бүтээхийн мөн чанар нь бидний сонирхож буй ДНХ-ийн хэсэг байрладаг ДНХ-ийн хэсгүүдийг вектор гэж нэрлэгддэг ДНХ молекулууд (эсвэл зүгээр л векторууд) - плазмид эсвэл вирусын ДНХ-д нэгтгэх явдал юм. - эсвэл эукариот эсүүд болон бие даасан хуулбарлах. Дараагийн шатанд рекомбинант ДНХ-ийг агуулсан эсүүдийг сонгох ажлыг (вектор өөрөө эзэмшдэг маркер шинж чанарыг ашиглан), дараа нь бидний сонирхож буй ДНХ сегмент бүхий бие даасан клонуудыг (өгөгдсөн генийн онцлог шинж чанар эсвэл зонд ашиглан) хийдэг. эсвэл ДНХ сегмент).

Шинжлэх ухаан, биотехнологийн хэд хэдэн асуудлыг шийдвэрлэхдээ рекомбинант ДНХ-ийг бүтээх нь клонжуулсан генийн хамгийн их илэрхийлэлийг хангах системийг бий болгохыг шаарддаг.

Гадаад ДНХ-ийг вектор молекулд нэгтгэх гурван үндсэн арга байдаг. Эхний тохиолдолд бидний сонирхож буй ДНХ-ийн хэсэг (ген эсвэл түүний сегмент, зохицуулалтын бүс) байрладаг ДНХ-ийн хэсгүүдийн 3" төгсгөл нь гомополинуклеотидын дараалал (жишээлбэл, поли(Т)) терминалын нуклеотидил трансфераза ферментийг ашиглан 3" төгсгөлүүд нь шугаман хэлбэртэй вектор ДНХ нь түүнд нэмэлт гомополинуклеотидын дараалал (өөрөөр хэлбэл поли (А)) -тай ижил аргаар өргөсдөг. Энэ нь ДНХ-ийн хоёр молекулыг зохиомлоор үйлдвэрлэсэн "наалдамхай" төгсгөлүүдийн нэмэлт хосоор холбох боломжийг олгодог.

Хоёрдахь тохиолдолд "наалдамхай" төгсгөлүүд нь хязгаарлах эндонуклеазуудын аль нэгээр (хязгаарлалтын ферментүүд) ДНХ-ийн молекулуудыг (вектор ба бидний сонирхсон фрагментийг агуулсан) салгаснаар үүсдэг. Хязгаарлалтын ферментүүд нь маш өндөр өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Тэд ДНХ-ийн хэд хэдэн нуклеотидын үлдэгдлийн дарааллыг "таниж", тэдгээрийн доторх нарийн тодорхойлогдсон нуклеотидын холбоог тасалдаг. Тиймээс том ДНХ-д ч хязгаарлалтын ферментүүд хязгаарлагдмал тооны завсарлага үүсгэдэг.

Гурав дахь арга нь хязгаарлалтын ферментийн үүсгэсэн ДНХ-ийн наалдамхай үзүүрийг синтетик дарааллаар сунгах үед эхний хоёрын хослол юм (Зураг 3).

ДНХ-ийн хэлтэрхийнүүдийн төгсгөлийг хязгаарлалтыг таних хэсгийг агуулсан давхар судалтай олигонуклеотид ("холбогч") -аар сунгаснаар "наалдамхай" хэсэг болгон хувиргаж болно.

Зураг 3. PstI хязгаарлах фермент ба поли(G)-поли(С)-холбогч ашиглан рекомбинант ДНХ-г бүтээх схем.

Зой. Ийм фрагментийг энэхүү хязгаарлалтын ферментээр боловсруулснаар ижил хязгаарлалтын ферментээр хуваагдсан вектор ДНХ молекулд нэгтгэхэд тохиромжтой. Ихэнхдээ полинуклеотидын хэсгүүдийг "холбогч" болгон ашигладаг бөгөөд эдгээр нь хэд хэдэн хязгаарлах ферментийн тусгай сайтуудыг агуулдаг (тэдгээрийг "полилинкер" гэж нэрлэдэг).

Гадаад ДНХ-ийг вектор руу оруулсны дараа тэдгээрийн ковалент хөндлөн холбоосыг ДНХ-ийн лигаза гүйцэтгэдэг. Хэрэв дахин нэгтгэсэн молекул дахь цоорхойн хэмжээ нэг фосфодиэстерийн холбооноос хэтэрсэн бол ДНХ полимераз ашиглан in vitro эсвэл эсийн засварын системийг ашиглан in vivo засдаг.

2.4. Рекомбинант ДНХ-ийг хүлээн авагч эсэд нэвтрүүлэх

Рекомбинант ДНХ-ийн дамжуулалтыг хувиргах эсвэл коньюгаци хийх замаар гүйцэтгэдэг. Өөрчлөлт бол өөрчлөлтийн үйл явц юм генетикийн шинж чанаргадны ДНХ нэвтэрсний үр дүнд эсүүд. Үүнийг анх пневмококкт Ф.Гиффит илрүүлсэн бөгөөд нянгийн хоргүй омгийн зарим эсүүд нь хулганыг хоруу чанар бүхий омгийн хамт халдварлах үед эмгэг төрүүлэгч шинж чанарыг олж авдаг. Дараа нь өөрчлөлтийг янз бүрийн бактерийн зүйлүүдэд үзүүлж, судалж үзсэн. "Чадварлаг" гэж нэрлэгддэг цөөхөн эсүүд (гадны ДНХ-г өөртөө нэгтгэж, тусгай хувиргагч уураг нийлэгжүүлэх чадвартай) хувирах чадвартай байдаг нь тогтоогдсон. Эсийн чадварыг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлээр тодорхойлдог. Үүнийг эсийг полиэтилен гликол эсвэл кальцийн хлоридоор эмчлэх замаар хөнгөвчлөх боломжтой. Эсэд нэвтэрсний дараа рекомбинант ДНХ-ийн хэлхээний нэг нь доройтож, нөгөө нь хүлээн авагчийн ДНХ-ийн гомолог бүстэй рекомбинацын улмаас хромосом эсвэл хромосомын гаднах нэгжид багтах боломжтой. Өөрчлөлт бол хамгийн их бүх нийтийн арга замааргенетикийн мэдээллийг дамжуулах, генетикийн технологийн хувьд хамгийн чухал ач холбогдолтой.

Коньюгаци нь генетикийн материалыг солилцох аргуудын нэг бөгөөд генетикийн мэдээллийг донороос хүлээн авагч руу нэг чиглэлтэй шилжүүлэх явдал юм. Энэхүү шилжүүлэг нь тусгай коньюгатив плазмидын хяналтанд байдаг (үржил шимийн хүчин зүйл). Хандивлагч эсээс хүлээн авагч эс рүү мэдээлэл дамжуулах нь бэлэг эрхтний тусгай вилли (пили) дамжин хийгддэг. Туслах плазмидын оролцоотойгоор коньюгатив бус плазмидыг ашиглан мэдээллийг дамжуулах боломжтой бөгөөд энэ нь эсэд фагийн тоосонцор үүсэхэд хүргэдэг. Бактерийн эсүүдэд хэрэглэх арга нь сферопласт авах, инкубацийн орчинг нуклеазаас цэвэршүүлэх, цэвэршүүлсэн фагийн ДНХ нэмэх (протамин сульфат байгаа нь трансфекцияны үр ашгийг нэмэгдүүлдэг) юм. Энэ техник нь амьтад болон ургамлын эсүүдтусгай шаттл вирусын векторуудын оролцоотойгоор.

3.

Хүнд хэрэглэвэл удамшлын өвчнийг эмчлэхэд генийн инженерчлэлийг ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч техникийн хувьд өвчтөнийг өөрөө эмчлэх, үр удмынх нь геномыг өөрчлөх хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа бий.

Насанд хүрэгчдийн геномыг өөрчлөх ажил нь генийн инженерчлэлийн шинэ үүлдрийн амьтдыг үржүүлэхээс арай илүү төвөгтэй байдаг, учир нь энэ тохиолдолд зөвхөн нэг үр хөврөлийн өндөг биш, харин аль хэдийн үүссэн организмын олон тооны эсийн геномыг өөрчлөх шаардлагатай болдог. Үүний тулд вирусын тоосонцорыг вектор болгон ашиглахыг санал болгож байна. Вирусын тоосонцор нь насанд хүрсэн хүний ​​​​эсийн нэлээд хувийг нэвчиж, удамшлын мэдээллийг нь шингээж чаддаг; бие махбод дахь вирусын тоосонцорыг хяналттай нөхөн үржих боломжтой. Үүний зэрэгцээ, гаж нөлөөг багасгахын тулд эрдэмтэд генийн инженерчлэгдсэн ДНХ-ийг бэлэг эрхтний эрхтнүүдийн эсэд нэвтрүүлэхээс зайлсхийхийг хичээдэг бөгөөд ингэснээр өвчтөний ирээдүйн үр удамд үзүүлэх нөлөөллөөс зайлсхийх болно. Хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр энэ технологийн талаар нэлээд шүүмжлэл гарч байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй: генийн инженерчлэлийн вирусын хөгжлийг олон хүн бүх хүн төрөлхтөнд заналхийлж байна гэж үздэг.

Генийн эмчилгээний тусламжтайгаар ирээдүйд хүний ​​геномыг өөрчлөх боломжтой. Одоогийн байдлаар хүний ​​геномыг өөрчлөх үр дүнтэй аргуудыг приматууд дээр боловсруулж, турших шатандаа явж байна. Удаан хугацааны туршид сармагчингуудын генетикийн инженерчлэл ноцтой бэрхшээлтэй тулгарсан боловч 2009 онд туршилт амжилттай болсон: Насанд хүрсэн эр сармагчинг өнгөний харалган байдлаас эмчлэхийн тулд генетикийн аргаар боловсруулсан вирусын векторыг амжилттай ашигласан тухай нийтлэл Nature сэтгүүлд гарчээ. Мөн онд анхны генетикийн хувьд өөрчлөгдсөн примат (өөрчлөгдсөн өндөгнөөс ургуулсан) үр удмаа төрүүлэв - энгийн тарвага.

Хэдийгээр бага хэмжээний ч гэсэн зарим төрлийн үргүйдэлтэй эмэгтэйчүүдэд эрүүл эмэгтэйн өндөгийг ашиглан жирэмслэх боломжийг олгохын тулд генетикийн инженерчлэл аль хэдийн ашиглагдаж байна. Үүний үр дүнд хүүхэд нэг эцэг, хоёр эхээс генотипийг өвлөн авдаг.

Гэсэн хэдий ч хүний ​​геномд илүү чухал өөрчлөлт хийх боломж нь ёс зүйн хэд хэдэн ноцтой асуудалтай тулгардаг.

Дүгнэлт

Генийн инженерчлэлийн аргууд эрчимтэй хөгжсөний үр дүнд рибосомын, тээвэрлэлтийн болон 5S РНХ-ийн олон генийн клон, гистон, хулгана, туулай, хүний ​​глобин, коллаген, овальбумин, хүний ​​инсулин болон бусад пептидийн гормонууд, хүний ​​интерферон гэх мэт. олж авсан.

Энэ нь анагаах ухаан, хөдөө аж ахуй, микробиологийн үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг олон биологийн идэвхт бодис үүсгэдэг бактерийн омгийг бий болгох боломжтой болсон.

Генийн инженерчлэлд үндэслэн "ДНХ-ийн аж үйлдвэр" гэж нэрлэгддэг эмийн үйлдвэрлэлийн салбар бий болсон. Энэ бол биотехнологийн орчин үеийн салбаруудын нэг юм.

Учир нь эмийн хэрэглээ recDNA-аар олж авсан хүний ​​инсулин (humulin) батлагдсан. Нэмж дурдахад, судалгааны явцад олж авсан хувь хүний ​​генийн олон тооны мутантуудад үндэслэн хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн генетикийн идэвхжил, түүний дотор хорт хавдар үүсгэгч нэгдлүүдийг тодорхойлох өндөр үр дүнтэй туршилтын системийг бий болгосон.

АШИГЛАСАН АШИГЛАЛТ:

1) Бекиш О.-Я.Л. Анагаах ухааны биологи. – Мн.: Уражай, 2000. – 114-119 х.

2) Мутовин Г.Р. Эмнэлзүйн генетикийн үндэс. - М.: төгссөн сургууль, 1997. – х. 83-84.

3) Харе Р.С. Үндсэн мэдээлэл эмнэлгийн генетик. – М.: Дээд сургууль, 1998. – х. 60-65.

4) biotechnolog.ru

Төлөвлөгөө:

Танилцуулга.

1.Генетикийн инженерчлэлийн мөн чанар.

1.1. Генийн инженерчлэлийн түүх

1.2. Генийн инженерчлэлийн тухай ойлголт

1.3. Генийн инженерчлэлийн зорилго, зорилтууд

2. Генетикийн өөрчлөлттэй программ бүхий организм бий болгох үе шатууд.

2.1. Шаардлагатай мэдээллийг агуулсан генийг (байгалийн эсвэл нийлэгжүүлсэн) тусгаарлах.

2.2. Хүлээн авагчийн эсэд бие даасан хуулбарлах чадвартай векторуудыг (вирус, плазмид) сонгох.

2.3. Рекомбинант ДНХ бэлтгэх.

2.4. Рекомбинант ДНХ-ийг хүлээн авагч эсэд нэвтрүүлэх.

3.Анагаах ухаанд генетикийн инженерчлэлийн технологийг ашиглах.

Үүний тусламжтайгаар аливаа организмын удамшлын мэдээллийн чиглүүлсэн хослолыг гүйцэтгэдэг. Генетикийн инженерчлэл (ГЭ) нь ангилал зүйн хувьд алслагдсан организмуудын хооронд генетикийн мэдээлэл солилцоход саад болж буй төрөл зүйл хоорондын байгалийн саад тотгорыг даван туулах, удамшлын шинж чанартай, байгальд байхгүй генийн хослол бүхий эс, организмыг бий болгох боломжийг олгодог.

Генийн инженерчлэлийн нөлөөллийн гол объект нь генетикийн мэдээллийн тээвэрлэгч - дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) бөгөөд молекул нь ихэвчлэн хоёр гинжээс бүрддэг. Пурин ба пиримидины суурийн хосолсон хатуу өвөрмөц байдал нь нэмэлт шинж чанарыг тодорхойлдог - хоёр гинж дэх нуклеотидын харилцан хамаарлыг. Генийн шинэ хослолыг бий болгох нь бүх төрлийн организмын ДНХ молекулын бүтцийн үндсэн ижил төстэй байдал, генетикийн бодит түгээмэл байдлаас шалтгаалан боломжтой болсон. Энэхүү код нь ямар ч төрлийн эсэд гадаад генийг (тэдгээрийн үйл ажиллагааны илрэл) илэрхийлэх боломжийг олгодог. Химийн чиглэлээр мэдлэг хуримтлуулах, генийн зохион байгуулалт, үйл ажиллагааны молекулын шинж чанарыг тодорхойлох (түүний дотор тэдгээрийн илэрхийлэлийг зохицуулах механизмыг бий болгох, генийг "гадны" үйл ажиллагаанд захирагдах боломжийг бий болгох зэрэг нь үүнд нөлөөлсөн. зохицуулалтын элементүүд), ДНХ-ийн дарааллын аргыг хөгжүүлэх, полимеразын гинжин урвалыг нээсэн нь аливаа ДНХ-ийн фрагментийг хурдан нийлэгжүүлэх боломжийг олгосон.

G.I үүсэх чухал урьдчилсан нөхцөлүүд. Үүнд: бие даасан хуулбарлах, нэг бактерийн эсээс нөгөөд шилжих чадвартай плазмидын нээлт, трансдукцын үзэгдэл - бактериофагаар тодорхой генийг шилжүүлэх нь векторууд - ген зөөгч молекулуудын санааг боловсруулах боломжтой болсон.

Г.И. арга зүйг боловсруулахад чухал ач холбогдолтой. нуклейн хүчлийг хувиргахад оролцдог ферментүүдээр тоглодог: хязгаарлах ферментүүд (ДНХ молекул дахь нарийн тодорхой дарааллыг (талбай) хүлээн зөвшөөрч, эдгээр газруудад давхар хэлхээг "тайрах"), ДНХ лигаза (ДНХ-ийн хэсгүүдийг ковалент байдлаар холбодог), урвуу транскриптаза (синтез хийдэг) Загвар дээрх РНХ нь ДНХ-ийн нэмэлт хуулбар буюу cDNA) гэх мэт. Зөвхөн тэдний дэргэд урлагийг бий болгодог. бүтэц нь техникийн хувьд боломжтой ажил болсон. Ферментүүд нь бие даасан ДНХ-ийн фрагмент (ген) олж авах, молекулын эрлийз - плазмид ба вирусын ДНХ дээр суурилсан рекомбинант ДНХ (recDNA) үүсгэхэд ашиглагддаг. Сүүлийнх нь хүссэн генийг эзэн эсэд хүргэж, тэнд нөхөн үржих (клонжуулах), генийн эцсийн бүтээгдэхүүн (түүний илэрхийлэл) үүсэхийг баталгаажуулдаг.

Рекомбинант ДНХ молекулыг бий болгох зарчим

"Г. Тэгээд." 1972 онд П.Берг нарын дараа өргөн тархсан. Анх удаа рекомбинант ДНХ-ийг олж авсан бөгөөд энэ нь гэдэсний савханцар нянгийн ДНХ-ийн хэлтэрхий, түүний вирус (бактериофаг λ), симиан вирус SV40-ийн ДНХ-ийг нэгтгэсэн эрлийз юм. 1973 онд S. Cohen et al. Бид pSC101 плазмид ба хязгаарлалтын ферментийг ашигласан. Эко RI), энэ нь түүнийг нэг газар эвдэж, ингэснээр давхар судалтай ДНХ молекулын төгсгөлд богино нэмэлт нэг судалтай "сүүл" (ихэвчлэн 4-6 нуклеотид) үүсдэг. Тэд бие биетэйгээ нийлж чаддаг (наалддаг юм шиг) учраас тэднийг "наалдамхай" гэж нэрлэдэг. Ийм ДНХ-ийг ижил хязгаарлагч ферментээр эмчилсэн, ижил наалдамхай үзүүртэй гадаад ДНХ-ийн хэлтэрхийнүүдтэй хольсноор шинэ эрлийз плазмидуудыг гаргаж авсан бөгөөд тэдгээр нь тус бүрдээ дор хаяж нэг гадаад ДНХ-ийн фрагментийг агуулсан байв. ЭкоПлазмидын RI сайт. Ийм плазмид руу бичил биетэн ба өндөр эукариотуудаас олж авсан янз бүрийн гадаад ДНХ-ийн хэсгүүдийг оруулж болох нь тодорхой болсон.

RecDNA олж авах орчин үеийн үндсэн стратеги нь дараах байдалтай байна.

1. хромосомоос үл хамааран нөхөн үржих чадвартай плазмид эсвэл вирусын ДНХ-д тодорхой шинж чанарыг агуулсан өөр организмд хамаарах ДНХ-ийн хэсгүүдийг оруулдаг. судлаачийн сонирхсон ген буюу зохиомлоор олж авсан нуклеотидын дараалал;
2. үүссэн эрлийз молекулуудыг мэдрэмтгий прокариот эсвэл эукариот эсүүдэд нэвтрүүлж, тэдгээрт суулгасан ДНХ-ийн хэсгүүдийн хамт хуулбарлах (үржүүлэх, олшруулах);
3. эсийн клоныг шаардлагатай төрлийн рекДНХ молекулуудыг агуулсан тусгай тэжээллэг орчинд колони хэлбэрээр (эсвэл вирусыг цэвэрлэх бүс хэлбэрээр - бактерийн эсүүд эсвэл амьтны эд эсийн өсгөвөрийн тасралтгүй өсөлтийн давхарга дээрх товруу) сонгож авдаг. бүтцийн болон үйл ажиллагааны иж бүрэн судалгаа хийх.

РекДНХ байгаа эсийг сонгоход хялбар болгохын тулд нэг буюу хэд хэдэн тэмдэглэгээ агуулсан векторуудыг ашигладаг. Жишээлбэл, плазмидуудад антибиотикт тэсвэртэй генүүд ийм маркер болж чаддаг (recDNA агуулсан эсүүд нь тодорхой антибиотикийн дэргэд өсөх чадвараас хамааран сонгогддог). Хүссэн генийг агуулсан RecDNA-г сонгон хүлээн авагч эсүүдэд оруулна. Энэ мөчөөс эхлэн молекулын клонжуулалт эхэлдэг - recDNA-ийн хуулбар, улмаар түүний найрлага дахь зорилтот генийн хуулбарыг олж авдаг. Зөвхөн халдвар авсан эсвэл халдвар авсан бүх эсийг салгах боломжтой бол клон тус бүр нь тусдаа колони эсийг төлөөлж, тодорхой эсийг агуулна. recDNA. Эцсийн шатанд хүссэн генийг агуулсан клоныг тодорхойлох (хайлт) явагдана. Энэ нь recDNA-д оруулах нь түүнийг агуулсан эсийн зарим өвөрмөц шинж чанарыг (жишээлбэл, оруулсан генийн илэрхийллийн бүтээгдэхүүн) тодорхойлдог баримт дээр суурилдаг. Молекул клончлолын туршилтанд 2 үндсэн зарчмыг баримталдаг.

• recDNA клонжуулалт явагддаг ямар ч эс нэгээс илүү плазмидын молекул эсвэл вирусын тоосонцор хүлээн авах ёсгүй;
• Сүүлийнх нь хуулбарлах чадвартай байх ёстой.

G.I-д вектор молекулуудын хувьд. өргөн хүрээний плазмид ба вирусын ДНХ ашигладаг. Хамгийн алдартай клончлох векторууд нь хэд хэдэн генетикийн генийг агуулдаг. маркерууд ба өөр өөр хязгаарлалтын ферментүүдийн ижил төстэй үйл ажиллагаа явуулдаг. Жишээлбэл, энэ шаардлагыг recDNA-тай ажиллахад ашигласан аргуудыг ашиглан байгалийн гаралтай плазмидаас бүтээсэн pBR322 плазмид хамгийн сайн хангадаг; Энэ нь ампициллин, тетрациклинд тэсвэртэй генийг агуулдаг ба 19 өөр хязгаарлалтын ферментийг таних нэг цэгийг агуулдаг. Клончлох векторуудын онцгой тохиолдол бол экспрессийн векторууд бөгөөд тэдгээр нь олшрохын зэрэгцээ хүлээн авагч эсэд гадаад генийн зөв, үр дүнтэй илэрхийлэлийг баталгаажуулдаг. Зарим тохиолдолд молекулын векторууд нь гадаад ДНХ-ийг эс эсвэл вирусын геномд нэгтгэх боломжийг олгодог (тэдгээрийг интеграл вектор гэж нэрлэдэг).

G.I-ийн хамгийн чухал ажлуудын нэг. - бактери эсвэл мөөгөнцрийн омог, амьтан, ургамлын эд эсийн эсийн шугам, түүнчлэн трансген ургамал, амьтдыг бий болгох (Трансген организмуудыг үзнэ үү), тэдгээрт клонжуулсан генийн үр дүнтэй илэрхийлэлийг хангах. Генүүдийг олон хуулбар векторуудад хувилах үед уургийн үйлдвэрлэлийн өндөр түвшинд хүрдэг, учир нь энэ тохиолдолд зорилтот ген нь эсэд их хэмжээгээр агуулагдах болно. ДНХ-ийн кодчиллын дараалал нь эсийн РНХ полимеразаар үр дүнтэй танигдах промотерийн хяналтан дор байх нь чухал бөгөөд үүнээс үүссэн мРНХ нь харьцангуй тогтвортой бөгөөд үр дүнтэй орчуулагддаг. Үүнээс гадна хүлээн авагч эсэд нийлэгжсэн харийн уураг нь эсийн доторх протеазын нөлөөгөөр хурдан задрах ёсгүй. Трансген амьтан, ургамлыг бий болгохдоо нэвтрүүлсэн зорилтот генийн эд эсийн өвөрмөц илэрхийлэлд ихэвчлэн хүрдэг.

Генетикээс хойш код нь бүх нийтийн шинж чанартай бөгөөд генийн илэрхийлэл нь зөвхөн түүний бүтцэд байгаа эсийг зөв хүлээн зөвшөөрсөн транскрипц, орчуулгыг эхлүүлэх, зогсоох дохиогоор тодорхойлогддог. Учир нь Дээд эукариотуудын ихэнх генүүд нь ийм генийн транскрипцийн үр дүнд тасалдалтай экзон-интрон бүтэцтэй байдаг бөгөөд үүнээс дараагийн залгах явцад кодлогдоогүй дараалалууд - интронууд үүсдэг; хуваагдаж, боловсорч гүйцсэн мРНХ үүсдэг. Ийм генийг холбох систем байхгүй бактерийн эсүүдэд илэрхийлэх боломжгүй. Энэ саадыг даван туулахын тулд урвуу транскриптаза ашиглан гүйцсэн мРНХ молекулууд дээр ДНХ-ийн хуулбарыг (cDNA) нэгтгэж, ДНХ полимераза ашиглан хоёр дахь хэлхээг нэмнэ. Генийн кодчиллын дараалалд тохирсон ийм ДНХ-ийн хэлтэрхийнүүд (интроноор тусгаарлагдхаа больсон) тохиромжтой молекул векторт оруулж болно.

Зорилтот полипептидийн амин хүчлийн дарааллыг мэддэг тул түүнийг кодлодог нуклеотидын дарааллыг нэгтгэж, гэгддэг зүйлийг олж авах боломжтой. эквивалент ген ба үүнийг тохирох экспрессийн вектор руу оруулна. Эквивалент генийг бий болгохдоо генетикийн доройтлын шинж чанарыг ихэвчлэн харгалзан үздэг. код (20 амин хүчлийг 61 кодоноор кодлодог) ба энэ генийг нэвтрүүлэхээр төлөвлөж буй эсүүдэд амин хүчил тус бүрийн кодон үүсэх давтамж. Кодонуудын найрлага нь янз бүрийн организмд ихээхэн ялгаатай байж болно. Зөв сонгогдсон кодонууд нь хүлээн авагчийн эс дэх зорилтот уургийн үйлдвэрлэлийг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой.

Генетикийн инженерчлэлийн ач холбогдол

Г.И. Энэ нь задралд нэвтрүүлэх боломжийг олгосон тул туршилтын хил хязгаарыг мэдэгдэхүйц өргөжүүлсэн. эс нь гадаад ДНХ-г төрөлжүүлж, түүний үйл ажиллагааг судалдаг. Энэ нь ерөнхий биологийг тодорхойлох боломжтой болсон зохион байгуулалт, генетикийн илэрхийлэл. янз бүрийн мэдээлэл организмууд. Энэ арга нь цоо шинэ микробиологийг бий болгох хэтийн төлөвийг нээж өгсөн биологийн идэвхт бодис үйлдвэрлэгчид. түүнчлэн функциональ идэвхтэй гадны ген агуулсан амьтан, ургамал. Mn. Урьд нь хүрч чадахгүй байсан биологийн идэвхт хүний ​​уураг, үүнд. интерферон, интерлейкин, пептидийн гормон, цусны хүчин зүйл нь бактери, мөөгөнцөр эсвэл хөхтөн амьтдын эсүүдэд их хэмжээгээр үйлдвэрлэгдэж, анагаах ухаанд өргөн хэрэглэгддэг. Түүгээр ч барахгүй хоёр ба түүнээс дээш байгалийн уургийн шинж чанартай химер полипептидүүдийг кодлодог генийг зохиомлоор бий болгох боломжтой болсон. Энэ бүхэн биотехнологийн хөгжилд хүчтэй түлхэц өгсөн.

G.I-ийн гол объектууд. бактери юм Эшерихиа коли (Escherichia coli) болон Бацилла subtilis (нянгийн өвс), талх нарийн боовны мөөгөнцөр Сахаромикууд cerevisiae, задлах. хөхтөн амьтдын эсийн шугам. Генийн инженерийн нөлөөллийн объектуудын хүрээ байнга өргөжиж байна. Трансген ургамал, амьтныг бий болгох судалгааны чиглэлүүд эрчимтэй хөгжиж байна. G.I аргуудыг ашиглах Төрөл бүрийн халдварт өвчний эсрэг хамгийн сүүлийн үеийн вакцинуудыг бүтээж байна (тэдгээрийн эхнийх нь хүний ​​гепатит В вирусын гадаргуугийн уураг үүсгэдэг мөөгөнцрийн үндсэн дээр бүтээгдсэн). Хөхтөн амьтдын вирүс дээр суурилсан клончлох векторуудыг хөгжүүлэх, мал эмнэлэг, эмнэлгийн хэрэгцээнд зориулж амьд поливалент вакцин, хорт хавдрын хавдар, удамшлын өвчний генийн эмчилгээний молекул векторуудыг бий болгоход ихээхэн анхаарал хандуулж байна. РекДНХ-ийг хүн, амьтны биед шууд нэвтрүүлэх аргыг боловсруулсан бөгөөд энэ нь тэдний эсэд янз бүрийн эсрэгтөрөгчийг үйлдвэрлэхэд чиглэгддэг. халдварт бодис (ДНХ-ийн вакцинжуулалт). G.I-ийн хамгийн шинэ чиглэл. улаан лооль, лууван, төмс, эрдэнэ шиш, шанцайны ургамал гэх мэт трансген ургамлууд дээр үндэслэн халдвар үүсгэгч дархлаа үүсгэгч уураг үүсгэдэг хүнсний вакциныг бий болгох явдал юм.

Генийн инженерчлэлийн туршилттай холбоотой асуудал

РекДНХ олж авах анхны туршилтыг амжилттай хийсний дараа удалгүй П.Берг тэргүүтэй хэсэг эрдэмтэд генетикийн инженерчлэлийн хэд хэдэн туршилтыг явуулахыг хязгаарлахыг санал болгов. Эдгээр санаа зоволт нь гадны генетик агуулсан организмын шинж чанарт үндэслэсэн байв. мэдээллийг урьдчилан таамаглахад хэцүү байдаг. Тэд хүсээгүй шинж чанарыг олж авч, хүрээлэн буй орчныг сүйтгэж болзошгүй. тэнцвэртэй байх нь хүн, амьтан, ургамлын ер бусын өвчин үүсэх, тархахад хүргэдэг. Нэмж дурдахад генетикийн хувьд хүний ​​оролцоог тэмдэглэв амьд организмын аппарат нь ёс суртахуунгүй бөгөөд нийгэм, ёс суртахууны хүсээгүй үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм. 1975 онд олон улсын хурал дээр эдгээр асуудлыг хэлэлцсэн. Асиломар (АНУ) дахь бага хурал. Үүний оролцогчид Г.И.-ийн аргыг үргэлжлүүлэн ашиглах шаардлагатай гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. гэхдээ тодорхойлолтыг заавал дагаж мөрдөх ёстой. дүрэм, зөвлөмж. Дараа нь хэд хэдэн улс оронд тогтоосон эдгээр дүрмийг мэдэгдэхүйц зөөлрүүлж, микробиологийн ердийн арга болгон бууруулжээ. судалгаа хийх, тусгай биологийн бодис тархахаас сэргийлдэг хамгаалалтын хэрэгсэл. хүрээлэн буй орчны агентууд, байгалийн нөхцөлд нөхөн үржихгүй байх аюулгүй вектор, хүлээн авагч эсийг ашиглах.

Ихэнхдээ G.i-ийн дор. Зөвхөн recDNA-тай ажиллахыг ойлгох ба G.I-тэй ижил утгатай. "Молекулын клончлол", "ДНХ-ийн клонжуулалт", "Генийн клонжуулалт" гэсэн нэр томъёог ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр бүх ойлголтууд нь зөвхөн бие даасан генетикийн инженерчлэлийн үйл ажиллагааны агуулгыг тусгасан байдаг тул G.I. Орос улсад G.I-ийн ижил утгатай. "Генетикийн инженерчлэл" гэсэн нэр томъёо өргөн хэрэглэгддэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр нэр томъёоны утгын агуулга нь өөр өөр байдаг: G.i. шинэ генетик бүхий организмуудыг бий болгох зорилготой. хөтөлбөр, харин "генийн инженерчлэл" гэсэн нэр томъёо нь үүнийг хэрхэн хийхийг тайлбарладаг, i.e. генийн манипуляци хийх замаар.

Уран зохиол

Щелкунов С.Н.Генийн клонжуулалт. Новосибирск, 1986; Ватсон Ж., Эйс Ж.,Курц Д.Рекомбинант ДНХ: Богино курс. М., 1986; ДНХ клонжуулалт. Метод М., 1988; ДНХ-ийн клонжуулалтын шинэ зүйл: Метод М., 1989. Щелкунов С.Н.Генетикийн инженерчлэл. 2-р хэвлэл, Новосибирск, 2004 он.