Сабақ мақсаты: ПТР - ның гендік инженерияда қолдануды, оның маңызын білу.
Векторды дайындау : плазмидалар (бактерия жасушасындағы шағын сақиналы ДНҚ). Кесу (Рестрикция): Рестриктаза ферменті плазмида пен бізге қажетті ген бірдей жерден кеседі. Жалғау ( Лигаза ): Қажетті ген плазмидаға жалғанып, рекомбинантты ( химерлі ) ДНҚ алынады. Трансформация: Плазмида бактерия жасушасына енгізіледі. Бактерияның көбеюі → ген нің клондалуы. Эукариотты жасушаға ДНҚ енгізу – трансдукция. Ген → нәруыз.
Төрт түрлі пробиркаға ДНҚ-полимераза, праймер және кәдімгі нуклеотидтермен бірге аз мөлшерде таңбаланған ддАТФ, ддЦТФ, ддГТФ, ддТТФ қосылады. Реакция барысында әртүрлі ұзындықтағы ДНҚ үзінділері пайда болады. Бұл үзінділерді электрофорез арқылы ұзындығы бойынша ажыратып, ДНҚ- ның бастапқы " мәтінін " оқып шығады. Бүгінде бұл процесс автоматтандырылған және флуоресцентті таңбалар арқылы компьютермен оқылады.
Мутагенез — ДНҚ құрылымына саналы түрде өзгеріс енгізу. Мақсаты : Биотехнологияда жақсартылған қасиеттері бар бактерия штамдарын алу немесе нәруыздардың қызметін зерттеу. ПТР- ды қолдану мутагенезді жылдамдатады, өнімділікті арттырады және қажетті мутацияны ДНҚ- ның нақты бір нүктесіне енгізуге мүмкіндік береді.
Сабақ масаты: гендік инженериядағы манипуляциялардың кезеңдерін сипаттау.
Гендік инженерия — бұл бір ағзаның генін екінші ағзаға көшіру арқылы жаңа қасиеттері бар трансгенді (ГМО) ағзаларды алу. Bacillus thuringiensis бактериясының токсин өндіретін генін өсімдікке енгізгенде, сол өсімдікті жеген жәндіктер өледі, бірақ адам үшін ол қауіпсіз болып қалады.
Негізгі кезеңдері : Генді бөліп алу : Донор ағзаның ДНҚ- сынан қажетті генді « қию ». Вектор құрастыру : Бөтен генді тасымалдау үшін плазмидалар немесе вирустарға жалғау. Трансформация: Рекомбинантты ДНҚ- ны (вектор + ген) жаңа жасушаға ( мысалы, бактерияға немесе өсімдік жасушасына ) енгізу. Селекция және скрининг: Ген сәтті енген жасушаларды іріктеп алып, олардан бүтін ағза өсіреді.
А) Гендік терапия (Медицина) Бұл — ауруды емдеу үшін бұзылған геннің орнына сау генді енгізу әдісі. Тәжірибе : 1990 жылы АҚШ-та иммунитеті мүлдем жоқ ( ADA тапшылығы ) балаға оның өз қанының Т- лимфоциттерін алып, оған сау генді енгізіп, қайта ағзасына құю арқылы алғаш рет сәтті ем жүргізілген.
Ә) Жасушалық инженерия және с омалық гибридизация Бұл әдісте екі түрлі жасушаны ( мысалы, екі түрлі өсімдіктің ) қосып, гибридті жасуша алады. Протопласттарды біріктіру : Өсімдік жасушасының қабықшасын ферменттермен ерітіп, жалаң протопласттарды бір-біріне қосу арқылы табиғатта кездеспейтін будандар алуға жол ашты.
3. Организмдік деңгейдегі инженерия ( Клондау ) Аллофенді ( химерлі ) тышқандар : Бұл — генетикалық тұрғыдан әртүрлі екі немесе одан да көп ата-аналық жасушалардан құралған ағза. Олар иммундық төзімділікті зерттеу үшін маңызды. Ядроны ауыстыру ( Клондау ): Жұмыртқа жасушасының ядросын алып тастап, оның орнына сомалық ( дене ) жасушасының ядросын енгізеді. Бұл әдіс арқылы генетикалық көшірме — клон алынады. Джон Гердонның тәжірибесі : Бақаның ішек эпителийі жасушасының ядросын жұмыртқа жасушасына салып, толық дамыған даралар алған.
Сабақ мақсаты: ГМО пайдалы және зиянды тұстарын білу.
Ауыл шаруашылығындағы тиімділік : Өсімдіктер суыққа, құрғақшылыққа және зиянкестерге төзімді болады. Мысалы, Колорадо қоңызы жемейтін картоп немесе аязға төзімді қызанақ. Экономикалық пайда : Пестицидтер мен гербицидтерді қолдану азаяды, өйткені өсімдік өзін-өзі қорғай алады. Бұл шығынды азайтып, өнімділікті арттырады. Медицинадағы жетістік : ГМО бактериялар арқылы адамға қажетті инсулин, интерферон және өсу гормондарын көп мөлшерде әрі арзан бағада өндіру мүмкін болды. Тағам тапшылығымен күрес : Тез өсетін және құнарлылығы жоғары өнімдер әлемдегі азық-түлік тапшылығы мәселесін шешуге көмектеседі.
Денсаулыққа әсері : Кейбір адамдарда трансгенді өнімдерге аллергия пайда болуы мүмкін. Сондай-ақ, антибиотиктерге төзімді гендердің адам микрофлорасына өтіп кету қаупі бар. Экологиялық қауіп : ГМО өсімдіктер жабайы туыстарымен тозаңданып, "супер- арамшөптердің " пайда болуына немесе биоалуантүрліліктің жоғалуына әкелуі мүмкін. Ұзақ мерзімді әсер : ГМО- ның адам ағзасына 50-100 жылдан кейін қалай әсер ететіні әлі толық зерттелмеген.
Сабақ мақсаты: ГМО қолданудың этикалық мәселелерін түсіну.
Көптеген діни және философиялық көзқарастар бойынша, ағзаның генетикалық кодын өзгерту — табиғи эволюцияға немесе " жаратылыс тәртібіне " қарсы келу болып саналады. Адам құқығы және таңдау : Тұтынушының не жеп жатқанын білуге құқығы бар. Сондықтан ГМО өнімдерін міндетті түрде таңбалау (маркировка) — ең басты этикалық талаптардың бірі. Қауіпсіздік пен бақылау : Мемлекет тарапынан ГМО өнімдерін өндіру мен сатуға қатаң бақылау орнатылуы тиіс. Заң бұзған жағдайда үлкен айыппұлдар мен жауапкершілік қарастырылған.
Құрғақшылыққа төзімді бидай сорттары. Арал маңындағы тұзды топыраққа бейімделген күріш. Етті және сүтті бағыттағы мал тұқымдарын жақсарту.
