пні бойынша Exam тапсырмасыны сратары

1. Молекулалыбиоинженериянегіздеріне сипаттама берііз.

Молекулалы бионженерия – азастандаы бірден бір, ТМД елдері мен бкіл дние жзіне танымал молекулалы биология, молекулалы генетика мен биоинженерия бойынша жетекші орталы. Негізгі ылыми баыттар бойынша жргізілген зерттеулер азірді зінде мед. мен ауыл шаруашылыында кеінен олданылуда. Белок биосинтезін молекулалы реттеу механизмдері саласында дние жзінде тедесі жо нтижелер алынды. Тыш рет жоары сатыдаы сімдіктерде рибонуклеопротеидті блшектер – информосомдарды барлы кластары ашылып сипатталды; оларды биогенезі жне сімдікті эмбриогенезі мен дамуы барысында ауызды биосинтездік реттелуге атысуы зерттелді; белсенді ызмет атаратын гетерологиялы гибрид (будан) рибосомалар жасалды. Трансляцияларды оздыру факторлары дегейінде белокті биосинтездік реттелуін зерттеу негізінде жануарлар мен сімдіктер арасындаы елеулі айырмашылытар аныталды. азастан алымдары ашып, жеке зерттеу баытына айналан сімдіктекті тменгі молекулалы оспалар – жоары сатыдаы сімдіктер геномы экспрессиясын биореттеуіштерін зерттеу баса ыл. мекемелерде дамытылды. азіргі азастан аумаын оныстанан халытарды этногенезі мен этн. тарихы мселелерін зерттеуге ммкіндік берді. азіргі заманы биология ылымыны жаа баыты – компьютерлік генетика мен биоинформатика дамыды, соны нтижесінде фитопатогенез бен тым уалайтын аурулара тзімділікті туызатын ДН тізбектері мен гендер іздестірілді. атерлі ісікке арсы табии иммунитетті реттелуі туралы жаа тсініктер теория жзінде жне эксперименттік негізде длелденді; микробты жне жануартекті ауызды антигендерге гибридомды технология дісін олдану арылы алынан моноклоналды антиденелер негізінде медицина мен эксперименттік биология ажеттіліктеріне арналан диагностикалы тест жйелері рылды. Даыл клеткаларын патогендерге тзімді бидайды срыптауа олдану ммкіндігі негізделіп, бидай мен жгеріні генетикалы згеруін дайы сіруді тиімді жйесі рылан. Алаш рет бидай мен картопты іn vіtro клеткалары негізінде рылан космосты биология мен биотехнология жнінен бірегей бадарлама жасалып, оны «Мир» арыш кемесінде 1991–2000 жылы арышкерлер Т.О.убкіров пен Т.А.Мсабаев, біратар ресейлік экипаждар орындады, ал 2001 жылы жаа халыаралы арыш станциясында Мсабаев зіні шінші сапарында алынан нтижелерді таы да тексерілген болатын.

2. Молекулалы биология жне молекулалы генетика негіздеріне сипаттама берііз.

Молекулалы биология – тіршілік былыстарыны молекулалы негіздері туралы ылым; генетика, биохимия жне биофизика ылымдарымен тыыз байланысты. Медицина (вирусология, иммунология, онкология, т.б.), а. ш. (жануарлар мен сімдіктерді тым уалау асиеттерін белгілі баытта адаалай отырып зерттеу) жне биотехнология (гендік инженерия, клеткалы инженерия) салаларыны теориялы негізі. Негізгі масаты – биологиялы ірі молекулалар (ауыздар, нуклеин ышылдары) рылымын барлы дегейде зерттеу. сімдік клеткасындаы информосомалар, яни, бос цитоплазмалы, полисомды-байланысан жне ядролы ауыздарды (РН-ны оса) жне тменгі молекулалы РН-ны физика-химиялы асиеттері зерттеліп, оларды сімдік эмбриогенезі мен дамуы кезінде белок биосинтезі мен биогенезін реттеуге атысатыны аныталды. Соны нтижесінде функционалды белсенді ркелкі (гетерогалды) будан рибосомалары растырылды. Брын белгісіз болып келген сімдік клеткаларындаы (алыпты жне стресс жадайында) зат алмасу процесіні маызды бліктеріндегі (азотты, кмір сулы, фенолды) ферментті кешендерді реттелу механизмі ашылды. Бл техникалы жне асты даылдарыны баалы шаруашылы белгілерін алыптастыру баытыны ылыми негізін салуа ммкіндік берді. . Азот алмасу кезіндегі маызды ферменті – НАДФ-ГДГ-ны (никотинамидадениндинуклеотидфосфат-глютаматдегидрогенез) активациялауды жаа жолы аныталды. азастан сімдіктерінен жасалынан биологиялы активті заттарды биотехнологиясы жетілдірілді. азір республикада молекулалы биология саласы бойынша: геномды растыру, экспрессиясы жне оны реттелуі, клетканы маызды полимерлері белок пен нуклеин ышылыны рылымы мен ызметі, сімдіктерді гендік инженериясы, молекулалы иммунология мселелері зерттелуде.

Молекулалы генетика - организмдерді згергіштік жне тым уалау асиеттеріні молекулалы негізін зерттейді. Молекулалы генетика XX асырды 40 – 50-жылдарында генетикалы мселелерді шешуде физика мен химия ылымдарыны жетістіктерін пайдалануды нтижесінде пайда болды.Молекулалы генетиканы е негізгі жетістіктері – генні химиялы рылымыны аныталуы (1953), организмні тым уалау апаратыны

олдануы мен оны жазылу дісін талдау, гендік инженерия дістерін зерттеу болып

табылады. азастанда алаш рет эукариоттардаы генетиканы трасызды мселесі – генетика саласыны классикалы объектісі дрозофила (Drоsophіla) шыбынында арастырылатын жаа ылыми баыт дамыды, яни молекуллы генетика. Молекула генетика лабораториясында дрозофила шыбыныны бірегей коллекциясы рылып, осы коллекцияны негізінде молекула-генетикалы ылыми-зерттеу жмыстары жргізіледі жне жоары оу орындарында кеінен олданылады. жалпы генетиканы ш ірі тарауы бойынша зерттеу жмыстарын жргізеді. Олар мутагенез, даму генетикасы жне жалпы цитогенетика. Экологиялы баыт бойынша зерттеулер де – радиацияны жне ндіріс химикаттарыны зардаптарын тартан адамдарды перифериялы ан лгілері, ДНК молекуласы мен сйы азотта саталып жатан лимфоциттерін олдана отырып адам организміне антропогендік факторларды серлерін гендік, хромосомалы жне популяциялы дегейлерде зерттеуді кешенді технологиясы жргізілуде. Drоsophіla melanogaster-ге жне адам клеткаларына генетикалы серін салыстырмалы талдау дісін олданып, тмау вирусыны мутагендік потенциалы зерттелді

3. Гендік инженерияны негізгі принциптерін крсетііз.

Гендік инженерия — функциональды активті генетикалы рылымдарды рекомбинатты (ата-ана екі ДНК молекулалары арасынан пайда болан будан) ДНК молекулалары трінде олдан растыру. Гендік инженерияны мні жеке гендерді бір организмнен алып, баса организмге кшіріп орналастыру жне сонымен атар генетикалы жне биохимиялы дістерді кмегімен траралы кедергілері жо, тым уалайтын асиеттері згеше, табиатта кездеспейтін жаа гендер алу; молек. биологияны бір саласы. Гендік инженерия р трлі организмдер геномыны блігінен рекомбинатты ДН растырумен атар, ол рекомбинатты молекулаларды баса аза геномына енгізіп, жмыс істеуін (экспрессиясын) амтамасыз етеді. Гендік инженериядаы тыш тжірибені 1972 ж. американ биохимигі Т. Берг (Нобель сыйл. лауреаты) іске асырды. Ол маймылды онноген вирусы SV-40-ты толы геномын, бактериофаг — L геномыны бір блігін жне Е. Colі бактериясыны галактоза генін біріктіру арылы рекомбинантты (гибридті) ДН алды. 1973 — 74 ж. Америка биохимиктері С. Коэн, Г. Бойер, т.б. трлі азалардан бліп алынан генді бактерия плазмидасыны рамына енгізді. Бл тжірибе баса организмдер гендеріні жаа аза ішінде жмыс істей алатынын длелдеді. Жануарлар клеткаларымен жргізілген тжірибелерде бір клетканы ядросын екіншісімен алмастыруа, екі немесе бірнеше эмбриондарды осып біріктіруге, оларды бірнеше блікке блшектеуге болатыны аныталды. Мыс., генотиптері р трлі тіндерді клеткаларын біріктіру арылы тышанны аллофенді особьтары (фенотипі р трлі дарабастар) алынды. Гендік инженерия-ны теориялы негізіне генетикалы кодты мбебаптылыы жатады. Бір ана кодты (триплитті) р трлі азадаы белок молекулаларыны рамына енетін амин ышылдарын баылай алатындыына байланысты, ДН молекуласыны кез келген блігін баса бтен клеткаа апарып салу, яни молек. дегейде будандастырылу теориялы трыдан аланда ммкін екені аныталды. Жануарлар, сімдіктер жне микроорганизмдер гендеріні ызметін олдан басаруа болатындыы длелденді. Гендік (генетикалы) инженерияны – молекулалы жне клеткалы инженерия белгілі бір масатпен жасанды айын асиеттері бар генетикалы материалдарды алдын ала растырып, оларды баса клеткаа енгізіп, кбейтіп, зат алмасу процесін згеше жргізу. Бл діспен организмдердегі тым уалайтын информацияны кздеген масата сай згертіп, оларды геномдарын белгілеген жоспармен айта руа болады.

Ген инженериясында генді мынадай дістермен алуа болады:

Клеткадаы ДН-дан тікелей кесіп алу – белгілі организмні ДН-сын тгелімен р трлі рестриктазалармен зіп, р трлі ферменттер алады. Сонан со оны клетка ішіне “аралап” кіргізе алатын саиналы плазмидалармен жалайды. Ол шін плазмиданы да рестриктазалармен зеді, оан лгі ДН ферменттерін осып жалап, айтадан бтін плазмидалар алады. Бл плазмидаларды райсысыны рамында бір немесе бірнеше бтен ДН

гені болады. Одан кейін ло плазмидаларды айтадан бактерияа енгізеді. Енді бактерия клеткасында баса аза геніні трі бар.

Химиялы жолмен синтездеу – 1969 жылы Г.Корана ашан. Бактериядаы баса генні промоторына жаластырып, плазмида арылы бактерия клеткасына енгізеді.

и-РН-дан кері транскриптаза арылы синтездеу – жргізілген зерттеулер ДН кшірмесіні пайда болуы шін онкогендік вирустарды ана РНК-сы емес, сондай-а жасанды полирибонуклеотидтерді де лгі бола алатындыын крсетті. Бл кез келген жеке гендерді № оларды РН-кшірмелерін олдана отырып ферменттік синтездеуге болатынына ммкіншілік туызды.

4. Гендік инженерияда олданылатын ферменттерді крсетііз.

Гендік инженерияда, белгілі организмні ДН-сын тугелімен р трлі рестриктазалармен зіп, р трлі фрагменттер алады. Содан кейін оны клетка ішінде «аркалап» кіргізе алатын саиналы (дгелек) плазмидалармен жалайды, Ол шін плазмиданы да рестриктазалармен зеді, оан лгі ДН фрагменттерін осып жалап, айтадан бтін плазмидалар алады. Бл плазмидаларды райсысыны рамында бір немесе бірнеше бтен ДН фрагменті (гені) болады, Одан кейін ол плазмидаларды айтадан бактерияа егізеді. Осыны нтижесінде бактерия клеткасыны райсысында баса организм геніні, бір трі болады, Рестрикциялаушы эндонуклеазалара сипаттама берііз. генді ферменттік синтезге сйене отырып, кері транскрипция механизмні кмегімен алуа да болады. Бл механизм РН-а туелді ДН-полимеразаны немесе кері транскриптазаны (ревертазалар) белсенділігіне байланысты. Бл фермент е алаш он-когендік (залалды ісік) вирустарды зерттегенде табылан. Фермент ртрлі РН-ларда, синтетикалы полинуклеотидтерді оса, ДН-ны кшірмесін ра алатын абілеті бар. Ревертазаны кмегімен, сйкес иРН-ны атысуымен, іс жзінде кез келген бліп алуы жасы игерілген генді алуа болады. Бл дісті белгілі бір тканьдарда те арынды транскрипцияланатын гендерге олдану тиімді. Осындай дістермен адамны, сторектілер мен старды кодтаушы глобиндері, гізді кз хрусталигіні (кз жанары) белогы, жмырта белогы, жібек фибрионы (талшыы) жне таы баса гендер алынды да ркендетілді. Ферментті синтездеп, пробиркада РН молекуласынан ДН геніні комплементарлы тізбегін жазып алуды транскрипция дейді. Синтездеу шін олданылатын жйе рамында ДН-а кіретін трт нуклеотид, магний ионы, кері транскриптаза ферменті жне генмен кодталан кшірмесін алатын иРН бар. иРН-дан кері транскрипта-за, оан сйкес ДН тізбегін синтездеп, сол ферментті кмегімен ДН-ны екінші тізбегі синтезделеді. Осыны нтижесінде иРН-да синтезделген ген рылымына сас ген пайда болады. Осы діспен кптеген елді лабораториясында бірнеше гендер тобы алынды.

5. Рестрикциялаушы эндонуклеазалар

Ген инженериясыны немесе рекомбинантты ДН технологиясыны алыптасуы ерекше ферменттер класы — эндонуклеазаларды немесе рестриктазаларды ашылуымен жне олданылуымен байланысты. Рестрикция ферменттерін 1972 ж. В. Арбер бактерия клеткасында ашты. Барлы бактериялар ос тізбекті ДН-ны белгілі нуклеотидтер блігін зе алатын бір немесе бірнеше рестриктазаларды синтездейді. Рестрикция ферменттеріні клеткадаы ызметі — бактерияа енген бтен ДН молекуласынан орау, рестрикция тотату деген маынаны білдіреді. Рестрикция ферменттері фагты нуклеин ышылын зіп, оны бактериялы клеткада кебеюіне жол бермейді.

Рестрикция ферменттерін синтездейтін клетканы ДН молекуласы эндонуклеазаларды серінен зілмейді, йткені бл клеткалар модификациялау ферменттерін синтездейді, оларды серінен ДН-ны рылымы модификацияланады (згереді) — ДН-ны репликациясы кезінде рестриктаза танитын бліктерге метил тобын (СНз)- жалайды.Метилденген ДН-ны рестриктаза зе алмайды. Мны бактерияларды зіндік бір иммундь жйесі деп санауа болады. Дегенмен, кейде бактерия клеткасына енге кейбір бактериофагтарды нуклеин ышылы метилденіп кетеді де, бактериялар осы фагты серінен лизиске щырайды. Рестриктазаларды негізгі ш типі: I, II жне , III белгілі. Барлы рестриктазалар ос спиралды ДН-ны белгілі нуклеотидтер атарын дл тани алады. Алайда, рестриктазаларды I типі белгілі нуклеотидтер атарын таныанымен, оны р илы нктелерде зеді, ал рестриктазаларды II жне III типтері ДН-ны наты бліктерін дл зе алады. Эндонуклеазаларды I жне ІІI типтер рылымы крделі жне екі модификациялы жне АТФ-а туелді эндонуклеазалы активтіліктері бар. Рестрликтазаларды II типі екі жеке белоктардан ралан: рестрициялаушы эндонуклеаза жэне модификациялаушы метилаза. Аталан себептерге байланысты ген инженериясында тек ана рестриктазаларды II типі пайдаланылады.Екінші жаынан; рестриктазаны II типі ана бірдей нуклеотид тізбектеріні фрагменттері бар ДН препараттарын алуа жне р трлі геномдардан алынан фрагменттерден химерлі ДН молекуласын растыруа ммкіндік туызады.

6. ДНК-полимеразаа жалпы анытама берііз.

Бактерияларда ДН-полимераза I, II жне III ферменттері ашылан. Оны ішіндегі негізгісі ДН молекуласы тізбегіні элонгациясына жауапты ДН-полимераза III болып табылады. ДН-полимераза I ферменті алып жретін тізбектегі «брешті» толтырады, ал ДН-полимераза II ферментіні ызметі лі белгісіз. Бастаушы тізбекті синтезі кезінде ДН-полимераза ферментінде осарланан 3-соы болады, ол келесі жаа тізбекті синтездеуге кмектеседі. Біра-та «алып жретін» тізбекті синтездейтін ДН-полимераза ферментіне 3-соымен осарланан (3-гидроксилді тобы) «затравка» керек. Бл затравканы ыса РН молекуласы ретінде рибонуклеотидшфосфаттан ДН-примаза ферменті синтездейді. Бл процесс кезінде р ыса бліктер ДН молекуласыны жаа синтезін бастайды. Сонан со 5-фосфатдезоксирибонуклеотид алдытарын 3-гидроксилді содарымен байланыстыратын ДН-полимераза ферменті іске осылады да ДН тізбегіні алыпты синтезі басталады. Келесі ретте синтезді бастаан «затравка» блініп кетеді де, бос кеістік ДН-мен толады. Сонымен Оказаки фрагменттері синтезінде «затравка» рлін ыса РН молекулалары атарады.

ДН—полимеразалар (сіресе бактерияларды ДН-полимераза ІІІ-) нуклеотидтерді аналы тізбекке комплиментарлы синтезделуін амтамасыз етуімен бірге 31—>5'-экзонуклеазалы-та ызмет атарады. Соы ызметі ДН синтезі барысында дрыс —комплиментарлы нуклеотидтерді орнына, брыс, комплиментарлы емес нуклеотид, жаланан кезде жзеге асады. Осы кезде ДН-полимераза брыс жптасан нуклеотидті «байап» алып, оны сіп келе жатан 31 шынан шыарып (зіп) алып тастайды. Осылайша полимеразалар з жмыстарын немі баылап отырады в) Кез келген жаадан еинтезделген ДН фрагменттері-(зын лидерлік не Оказаки фрагменттері) праймерлерден («РН-йытыдан) басталады. Аналы (матрицалы) тізбек бойымен жылжып отыратын ферменттік кешен келесі ДН фрагментіне жанасаннан кейін, ДН-полимераза ІІІ ферменті «ыстырушы» РСNА ауызын ашып, кешенді матрицадан ажыратады жне ДН синтезін тотатады. 5-сурет синтезделген ДН фрагменттеріні тйісуі (Мушкамбаров, Кузнецовтан, 2003) Осыдан кейін ДН полимераза І-іске кіріседі. Ол сіп келе жатан ДН фрагментіні 3' шына жаланады жне 3 белсенділікке ие болады. Біріншіден ол «алдыы» немесе 51—>3'-экзонуклеазалы белсенділікке ие болады, яни ол брыны ДН тізбегіні «РН-йытысыны» (праймер) 51 шынан бір-бірлеп нуклеотидтерді алып тастап отырады, ал босаан жерге з фрагментіні 31 шына дезоксинуклеотидтерді жалайды (ДН-полимеразалы белсенділік). Сонымен атар, ДН-полимераза ІІІ-сияты «арты» 31—>5' экзонуклеазалы белсенділік арылы з жмысын адаалауды да «мытпайды». ДН-полимераза-І-ызметі сіп келе жатан ДН фрагментіні брыны ДН фрагменттеріні дезоксинуклеотидтерімен тйіскеннен кейін аяталады. Эукариоттарда ДН-полимераза ІІІ-ызметін жне —ДН полимераза кешені атарады; бл жерде 31—5' экзонуклеазалы белсенділік -ДН —полимеразаа тиесілі болса, ДН-полимераза І-ызметін, 51—>3' —экзонуклеазалы ызметті ерекше фермент нуклеаза (Н), ДН-полимеразалы белсенділікті (босаан жерді толтыру) -ДН - полимераза атарады. Жоарыда аталан ферменттер кешені ызметтері нтижееінде жаадан синтезделінген рбір тізбектер бір-бірімен тыыз орналасан кптеген фрагменттерден трады.

7. Кері транскриптазаа анытама берііз.

8. Гендік инженерияда олданылатын ферменттерді крсетііз.

9. Рекомбинантты ДН растыру дістемелерін крсетііз.

10. Молекулалы векторлара анытама берііз.

11. Бактериялы плазмидалара жалпы тсініктеме берііз.

Плазмидалар –ек тізбекті ДН молкулалары ,млшері 10 3-10 6 н.п. олар бактериялара аса ажетті ызметтерді кодтамайды, бактериялар олайсыз жадайлара шараанда маызды рл атарады. Фенотиптік згерістерді ішіде бактерия жасушаларына плазмидалар арылы жеткізілетін кріністерді ішінде келесілерін атап кетуге болады: Антибиотиктерге тратылы; Колицин тзу; Патогендік факторыны німі; Антибиотиктік заттарды синтезделуіне абілеттілік ; Крделі органикалы заттарды ыдырату ; Рестрикция мен модификациялы ферменттерді тзу. Плазмидалы ДН репликациясы батерия хромосомасыны репликациясына атысатын ферменттер жиынтыымен жзеге асырылады, біра плазмидаларды репликациясы хромосомаа туелді емес . Кейбір плазмидалар ата баылауда болады.бл оларды репликациясыны хромосомамен тыыз байланысын крсетеді. Кейбір плазмидалар бактерия хромосомасына айтымды тіркесіп, бір реклипон трінде жруі ммкін. Олар интегративті плазмидалар немесе эписомалар деп аталады. Кейбір плазмидалар бір жасушадан келесі жасушаа , кейде бгде токсономиялы бірлікке жататын жасушалара да ауысып жруі сскін .Ондай плпзмидалар трансмиссивті деп аталады . трансмиссивтілік тек ірі плазмидалара ана тн олпрда tra – оперондар бар, оларда плазмидаларды тасымалдаушы гендер біріккен.ол гендер жынысты кірпікшелерді кодтайды,яни трансфиссивті плазмидасы жо жасушамен арасында жынысты кпірше тзу арылы плазмидалы ДН келесі жаа жасушаа беріледі. Бл процесс коньюгация деп аталады. медициналы микробиологияда маызды орынды антибиотиктерге тратылы беретін плазмидалар, оларды R- плазмидалар деп тайды жне ратогендік факторларыны німдерімен амтамасыдандырылатын , макроорганизмде инфекциялы процесті дамуына жадай жасайтын плазмидалар .

R – плпзмидалар бактериялара арсы сер ететін препараттарды бзатын фериенттерді синтезін детерменттейтін гендері бар . Мнда плазмидасы бар бактерия жасушасы дрілік заттарды толы бір тобына , кейде кейбір препараттара траты болады. R – плпзмидаларды кбісі трансмиссивті болады, бактерия поппуляциясында тарала отырып , олады бактерияа арсы препараттара серсіз етеді. R – плпзмидалары бар бактерия штамдары ауруханаішілік инфекцияларды этиологиялы агенттері болып саналады.

Патогенділік факторларыны синтезн детерменттейтін плазмидалар азіргі кезде адамдарды жпалы ауруларыны оздырыштары болып табылытын кптеген бактерияларда табылып отыр . Шигеллездеді, иерсиниоздарды , оба кйдіргі иксодты бореллиощдарды ішектік эшерехиоздарды оздырыштарыны патогенділігі оларда патогнедік плазмидаларды болуымен байланысты. Бл топты плазмидаларыны біріншілері Ent – плпзмида , ол энтеретоксинні синтезделуін анытайды , жне Hly – плазмида E.coli – гемолизіні синтезін детерметтейді.

Кейбір бактерияларды жасушаларында баса бактериялара бактериоцитті заттарды синтезін детерменттейтін плазмидалары болады. Мысалы E.coli – колицинні синтезін анытайтын Col – плазмида бар, оны колиформды бактериялара бактериоцитті сері бар .

12. Плазмидалы векторлара ойылатын шарттарды крстеііз.

Плазмидалы векторлар - млшері 15— 20 мы н. ж. дейінгі, кбінесе 2-ден 10 мы н. ж. ралан кішігірім плазмидалар олданылады. Плазмидалар бактерияларды хромосомадан тыс генетикалы элементі екендігін жне оларды сипаттамасын біз арастыран болатынбыз. Плазмидалы векторлар генді бактериялара тасымалдап, оны тиімді жмысын амтамасыз ете алады.

Генетикалыинженерияда Е. Соlі бактериясы шін кптеген векторлы плазмидалар растырылды. Оларды ішінен сіресе СоlЕ1 плазмидасыны туындылары ке таралды. Ф. Болвар жне Р. Родригес растыран осындай плазмида — рВR322 бірнеше мы жп негіздерден (4362 н. ж.) ралан. Бл плазмидада антибиотиктер — ампициллин мен тетрациклинге тзімділікті гендері бар жне бірнеше рестриктазалар зе алатын сайттары (нуклеотидтік нктелері) бар рВR322 плазмиданы рамында екі плазмида (рМВ1 жне рSС101) жне Тn З транспозоны бар. Ампициллинге тратылыты генінде Pst1 рестриктазасына арналан сайта жне тетрациклинге тратылы генінде ВаmН1 жне SaL1 рестриктазаларына арналан ос сайта мн берііз. Осындай рестрикциялы сайттарда екі антибиотиктерге тзімділік гендеріні болуы ажет ДН-сы (бтен ДН-сы) бар плазмидаларды срыптап алуа ммкіндік береді.

Плазмиданы Ваm1 рестриктазасымен зеді де, босаан орына бтен ДН молекуласын (олар да, алдын ала Ваm1 рестриктазасымен зіледі) жалайды, нтижесінде рекомбинантты плазмида тетрациклинді ортада се алмайды, йткені плазмиданы tet геніні бірттастыы бзылан. Керісінше, плазмида ампицилинді ортада се алады, міне, осындай ортада кбейетін бактериялардан ажет генді оай табуа болады. Бл арада, вектор антибиотиктерге тзімділік гендері бойынша табаланды.

pBR322 векторынан баса СоlЕ1 плазмидасы негізінде бірнеше векторлар растырылан.Баса плазмидалар (рSC101 т. б.) негізінде алынан векторлар да белгілі.

СolЕ1 плазмидасы негізінде растырылан векторды кемшілігі де бар: бтен ДН-ны молекулалы массасы артан сайын рекомбинанттарды саны (копиялары) азая тседі. Осы себептен зын ДН фрагменттеріні (10 мы. н.ж. асатын) клондарын алу шін фагты векторларды, космид жне фазмидтерді пайдаланады.

13. рBR322 плазмидалы векторына сипаттама берііз.

14. Бактериофаг геномы негізіндегі векторларды крсетііз.

Вектор ретінде бактериялармен атар вирустар да олданылады. Олардан вектор алу дістемесі лямбда () фагында жете зерттелген. Лямбда фагты ДН-сы ос тізбекті жне формасы тзу, оны геномы 48,5 мы н. ж. трады. Фаг ДН-сыны 12 н.ж. ралан комплементарлы жабыса штары бар. Олар, фаг клеткаа енгеннен кейін бір-бірімен бірігіп, ДН саиналы формаа ауысады. Саиналы ДН репликациялы форма болып саналады. Лямбда фагты ДН

молекуласында 60-тай ген бар. Фагты геномында лизистік даму мен рпаын кбейту шін ажет гендері (маызды) жо екі учаскесі бар. Бірінші учаске фаг геномыны орталы блігінде (маызды емес гендер) орналасан, оны зындыы 22,0 мы н.ж. те, екінші учаске P менQ гендері арасында орналасан, зындыы 3,0 мы н. ж. те.Міне, осы бліктерді бтен ДН молекуласымен ауыстыруа болады. Лямбда фагты вектор ретінде ке таралуы осы асиеті мен ерекшелігіне байланысты, бдан баса оны орташа фаг екендігі брыннан белгілі.

Сонымен фагты басына 25.0 мы н. ж. ралан бтен ДН-ны енгізуге болады. Фагты алыпты геномы 48,5 мы н.ж. раланымен, оны басына 38,0 мын, н.ж. кем емес жне 53,0 мы н. ж. арты емес ДН жинала алады, фагты белокты капсиды ДН-ны осындай млшерлерін оршай алады. Лизистік дамуа ажет ген 29,0 мы н.ж. те боланымен, векторды алыпты тіршілік етуіне ажет фаг геномыны млшері 38,0 мы н.ж. кем болмауы керек. алымдар азіргі кезде лямбда фагты негізінде аталан шектеулер мен фаг асиеттерін ескеріп, трлі рестриктазаларды кмегі біратар векторлы молекулалар растырды: харон — фаг, gt — фаг, ЕМВ1З, FIХ, ZАР жне т. б.

Кейінгі уаытта жалыз тізбекті ДН -сы бар фаг — М1З негізінде де жасы векторлар алынды. Жетілген М1З фагыны жалыз ДН молекуласыны зындыы 6,5 мы н.ж. те. Клеткаа енгеннен кейін ос тізбекті репликациялы формаа айналып, зіні 100—200 кшірмесін синтездейді. Ары арай асимметриялы синтез жреді: жетілген фагты рамына кіретін жалыз тізбекті ДН ана синтезделеді. М1З фагы клетканы лизиске душар еткізбейді, біра оны блінуін бседетеді. Осыны нтижесінде жетілген фагтар клеткадан ортаа здіксіз блініп трады. М1З фагыны вектор ретінде негізгі артышылыы жалыз тізбекті векторлы ДН-ны ыайлы жеке кйде тасымалдай алу абілетіне байланысты. Мндай ДН-ны нуклеотидтер атарыны Сэнгер дісімен тез аныталуы генетикалы эксперименттерді жеілдетеді. Таы да, азір пайдаланылатын барлы векторлара араанда, оларды блу жне кшірмелерін алу оайа соады.

15. Космидті векторларды конструкцисына сипаттама берііз.

Ген инженериясында олданылатын векторларды ш топа блуге болады: 1) плазмидалар; 2) бактериофагтар; 3) космидтер жне фазмидтер. азіргі кезде рекомбинантты ДН технологиясында алашы екі векторлар типі жиі пайдаланылады, егер вектор ретінде плазмида олданылса, онда ген клеткаа трансформация типімен енеді, ал бактериофаг (фаг лямбда) олданылса, онда ген клеткаа трансдукция типімен енеді.

Космид — лямбда фагты соs — учаскесі (жабыса штар) бар плазмида яни тіршілігі екі жаты ДН-ны гибридтік молекуласы. Оларды алаш рет 1978 ж.. Дж. Коллинз бен Б. Хон ашты. Космидтік плазмидалы блігі оны бактерияларда репликациялануына ммкіндік береді, ал лямбда фагты геномына жататын блігі -— соs тізбек — космидті фаг капсидіні ішіне in vitro жадайында оралуына жне реципиенттік клеткаа трансдукциялануына ммкіндік береді. Сонымен, космидтер клеткаа трансформация жолымен емес, кдімгі инфекция арылы ене алады. Мны зі трансформация процесіні тиімділігін е аз дегенде 100 есе арттырады.

Космидтік векторларда млшері 33—49 мы н.ж. бтен ДН фрагменттерін кбейтуге болады. Космидтер сыйымдылыы е лкен векторлар, сондытан эукариотты ДН-ны лкен фрагменттеріні кшірмелерін жне геномны гендер банкісін (жинаыш) клондарды ба-рынша аз санымен алу шін арнайы растырылан.

16. Экспрессиялаушы векторлара анытама берііз.

17. Белоктарды секрециялануын амтамасыз етеін векторларды крсетііз.

18. Бинарлы векторлара жалпы анытама берііз.

Фаг ретінде де, плазмида ретінде де дамуа абілетті фаг пен плазмиданы арасындаы гибридтер фазмида немесе бинарлы векторлар деп аталады. Мндай векторда СоlЕ1 мен фагты инициация нктесі бар жне олар бактериофаг сияты лизистік, плазмидалар сияты лизистік емес дамуаабілетті.

Фазмидалы векторларды сыйымдылыын лямбда фаг негізіндегі векторлармен салыстыруа болады, ол космидтерден анарлым аз.

Сонымен жоарыда баяндалан мліметтерден ген инженериясыны векторлар системасы микроорганизмдерді жне оларды генетикалы элементтеріні асиеттеріне негізделгенін байауа болады. Векторлы молекулалара ойылатын негізгі талаптарды бірі, оларда рестрикциялы нктелер болуы керек екендігін де атап ттік. Кейбір векторларда рестрикциялы бліктер арты болуы ммкін. Мндай жадайда, ондай бліктерді векторлардан делеция (бір немесе бірнеше нуклеотидтерді ДН-дан ионды сулелер жне т. б. серімен зілуі) кмегімен «алып» тастайды.

Керісінше, векторды керекті блігіде эксперимент шін аса ажет жне рестриктаза зе алатын тізбектер жо болуы да ммкін. Бл шін химиялы синтездеу арылы рестриктаза тани алатын нуклеотидтер тізбегі бар ыса синтетикалы олигонуклеотид алынады. Лигазаны кмегімен ыса синтетикалы олигонуклеотид векторды керекті блігіне жаланады. Оларды линкер — жалаулы (аыл. біріктіру сзінен) деп атайды. Линкерде р трлі бірнеше рестриктазалар шін тізбектер бар болса, оларды полилинкер деп атайды.

19. Маркерлік гендер: селективті маркерлік гендер жне репортерлік гендерге анытама берііз.

20. сімдік гендік инженериясына жалпы сипаттама берііз жне сімдік клеткаларын трансформациялау дісін крсетііз.