Биотехнология және гендік инженерия келешегі. Қазақ тілі, 9 сынып, дидактикалық материал. 3 сабақ.

Қазақстандағы биотехнология саласы

 Қазақстанда биотехнология саласы қарқынды дамып келеді. Мәселен, отандық ғалымдар биоүйлесімді желім әзірлеп шығарды. Оның қолданылу аясы - медицина мен биология. Әсіресе, оның көмегімен қарапайым хирургиялық тігістерді алмастыру мүмкін. Бұл жоба бойынша Ұлттық биотехнология орталығының ғалымдары шамамен екі жылдай шұғылданды. Мамандардың сөздерінше, олар төзімділігі жоғары, яғни осыған ұқсас қазіргі материалдардан жүз есе сапалы материалға қол жеткізді. Айтпақшы, бүгінгі күні дүние жүзінде медициналық желім жасап шығарумен бар болғаны бірнеше ғана ғылыми топ айналысады. Қазақстандық ғалымдардың әзірленімі импорттың орнын отандық өніммен алмастыруға және алдағы уақытта шетелдік нарыққа шығуға мүмкіндік береді.

АЛЕКСАНДР ШУСТОВ, ҰЛТТЫҚ БИОТЕХНОЛОГИЯ ОРТАЛЫҒЫ ГЕНЕТИКАЛЫҚ ИНЖЕНЕРИЯ ЗЕРТХАНАСЫНЫҢ МЕҢГЕРУШІСІ:

- Прототип ретінде біз табиғи адгезивті ақуыздарды алдық және осы жоба аясында бізге ақуыздар алуға мүмкіндік беретін эксперименттік жүйе қалыптастырдық. Зертханада табиғи жабысқақ ақуыздарға ұқсас түріне қол жеткіземіз. Егер де бұл технологияны өнеркәіптік өндіріс деңгейіне дейін көбейтсек, онда біздің ақуызымыз осыған ұқсас табиғи түрлерімен салыстырғанда айтарлықтай арзан болады, әрі оның бағасын заманауи желімді материалдардың құнымен салыстыруға келетін еді.

Қазір Биотехнология орталығы басқа да бағыттар бойынша жұмыс жүргізуде. Жеке зерттеу блогы ауыл шаруашылығы саласына арналған. Айталық, ғалымдар гербицидке төтеп беретін бактериалды гені егілген мақтаның ерекше сортын жасап шығарды. Мұндай мақта сортын жетілдіру келешекте өнімділіктің артатынына әкеледі. Ұлттық биотехнология орталығы осы жетістіктермен шектелмек емес – ғалымдар өз әзірлемелерін одан әрі де жалғастыра бермек. Айта кетсек, аталмыш институт 2011 жылдан 2015 жылдар аралығындағы Қазақстанның ғылыми ұйымдарының ішіндегі ең көп дәйексөз алынатындардың бірі деп танылды. Импакт-факторы жоғары халықаралық ғылыми жорналдарда басылып шығатын орталық ғалымдары мақалаларының саны жыл сайын артып келеді.

ЕРЛАН РАМАНҚҰЛОВ, ҰЛТТЫҚ БИОТЕХНОЛОГИЯ ОРТАЛЫҒЫНЫҢ БАС ДИРЕКТОРЫ:

- Бидайдың, картоптың жаңа сорттарын, биотехнологиялық әдістердің көмегімен жасап шығарудамыз, олар топырақтың сортаңдануына, құрғақшылыққа, кейбір зиянкестерге төтеп бере алады. Біз өсімдіктер мен жануарлардың ауруларын айқындау мақсатында диагностикалар жасаймыз. Біз медицина үшін диагностикалар әзірлейміз. Медицинада біздің адам генетикасы саласында жүргізген зерттеулеріміз өте көп.

Елбасының Қазақстан халқына жыл сайынғы Жолдауында айтылған төртінші өнеркәсіптік революция, ғалымдардың пайымынша, биотехнологияның дамуынсыз мүмкін емес. Сондықтан да Орталықтың мамандары адам өмірін жақсартуға мүмкіндік беретін инновациялық шешімдерді одан әрі құрастыруға ниетті. Тағы да бір басты міндеттерінің бірі, олардың сөзінше, осы саланы мол табысты бизнес көзіне айналдыру.

Генетикалық және жасушалық инженерия. Биотехнология

 Гендік инженерия — молекулалық биология мен генетикадағы зерттеулердің бағыты, оның түпкі мақсаты организмдердің зертханалық тәсілдерінің көмегімен жаңа, соның ішінде табиғатта, тұқым қуалаушылық қасиеттерінің комбинацияларымен алу болып табылады. Гендік инженерия негізінде молекулалық биология мен генетиканың соңғы жетістіктерімен негізделген нуклеин қышқылдарының фрагменттерімен мақсатты манипуляциялау мүмкіндігі жатыр. Бұл жетістіктерге генетикалық кодтың әмбебаптығын анықтауды, яғни барлық тірі организмдерде бір амин қышқылдарын ақуыз молекуласына қосу ДНК тізбегіндегі нуклеотидтердің бір тізбектерімен кодталатынын; зерттеушінің қарамағына оқшауланған түрде жекелеген гендерді немесе нуклеин қышқылының фрагменттерін алуға мүмкіндік беретін ферменттер жиынтығын ұсынған генетикалық энзимологияның табыстары нуклеин қышқылдарының фрагменттерінің in vitro синтезін жүзеге асыруды, алынған бір тұтас фрагменттерді біріктіруді жатқызуға болады. Осылайша, гендік инженерия көмегімен ағзаның тұқым қуалайтын қасиеттерінің өзгеруі жаңа генетикалық материалдың әр түрлі фрагменттерінен құрастыруға, бұл материалды рецептиент ағзаға енгізуге, оның жұмыс істеуіне және тұрақты тұқым қуалауына жағдай жасауға әкеледі.

 Генетикалық инженерия жасушалардан геннің қандай да бір ағзасынан (қажетті өнімді кодтайтын) немесе гендер тобының бөлінуіне және оларды ДНҚ-ның арнайы молекулаларымен (яғни векторлармен) қосылуына негізделген, басқа ағзаның жасушаларына (негізінен микроорганизмдер) еніп, олардың көбеюіне, яғни рекомбинантты ДНҚ-ның молекулаларын құруға негізделген.

 Рекомбинантты (бөтен текті) ДНҚ реципиентті организмге жаңа генетикалық және физикалық-биохимиялық қасиеттерді әкеледі. Мұндай қасиеттердің қатарына амин қышқылдары мен ақуыздар, гормондар, ферменттер, витаминдер және т. б. синтезі жатады.

 Генетикалық инженерия әдістерін қолдану ағзаның бірқатар қасиеттерінің өзгеру перспективасын ашады: өнімділікті, ауруларға төзімділікті арттыру, өсу жылдамдығын арттыру, өнім сапасын жақсарту және басқа да Жануарлар геномында рекомбинантты (бөтен) генді алып жүретін трансген деп атауға болады, ал реципиенттің генінде интеграцияланған генді – трансген деп атауға болады. Трансгендік жануарлардың гендерін тасымалдау арқасында жаңа қасиеттер пайда болады, ал одан әрі селекция оларды ұрпақта бекітіп, трансгендік желілерді құруға мүмкіндік береді.

 Генетикалық инженерия әдістері селекцияның классикалық әдістеріне қарағанда өсімдіктердің жаңа генотиптерін тез жасауға мүмкіндік береді және генотип – трансформацияның мақсатты түрде өзгеру мүмкіндігі пайда болады.

 Генетикалық трансформация негізінен эукариотикалық жасушаларға бөтен текті немесе модификацияланған гендерді тасымалдаудан тұрады. Өсімдіктер жасушаларында тек басқа өсімдіктерден ғана емес, сонымен қатар микроорганизмдерден де, тіпті жануарлардан да көшірілген гендердің экспрессиясы мүмкін.