ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 59
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Қазіргі кезде қолдан ұрықтандыру нəтижесінде генетикалық құнды бір аталықтан алынатын ұрпақ саны бірнеше мыңдаған басқа дейін жетеді.
-
Эмбриондар тасымалдау (трансплантация) – эмбриондарды аналық-донордан (жоғары өнімді, құнды аналық эмбриондарын) аналық-реципиетке (құндылығы төмендеу, яғни басқаша айтқанда, суррогаты ене жатырына) тасымалдау əдісі.
М
ал шаруашылығындағы эмбриондарды тасымалдаудың негізгі мақсаты – жоғары өнімді аналықтардың генетикалық мүмкіндігін (резервін) толығынан пайдалану. Эмбриондар тасымалдау əдісінің арқасында, жоғары өнімді малдардың аналық бездерінде көптеген аналық жасушаларының қоры болатындықтан, оларды пайдалану арқылы, ұрғашы даралардың биологиялық ерекшелігін мейлінше пайдалану мүмкіндігі артты. Сондықтан, генетикалық потенциалы бар малдарды толықтай пайдалану мақсатында, жоғары өнімді аналықтың эмбриондарын олардың дамуының ерте сатыларында өнімділігі төмен болғанымен, көбею қабілеттіліктері жақсы малдар жатырына тасымалдап қондыру əдістері зерттелді. Осындай технологияның арқасында:1) жоғары өнімді аналықтың ұрпақ санын жедел арттыруға; 148
2) организмдерді (зиготаларды) гамета жəне эмбриондар түрінде тасымалдау мен сақтау мүмкіндігіне;
3) гаметалар мен эмбриондарды іріктеу нəтижесінде керек жынысты жəне қажетті физиолого-биохимиялық қасиеттері бар ұрпақтар алуға қол жеткізіледі.
Жалпылай алғанда мал тұқымын көбейту технологиясында атқарылатын жұмыстарды келесі кезеңдерден тұрады деп айтуға болады: донорларды, ұрықтық аталықтарды жəне реципиенттерді іріктеу, донорлардың суперовуляциясын шақыру жəне донор мен реципиент араларында күйге келу мерзімдерін синхронизациялау, донорды ұрықтандыру (табиғи жолмен немесе қолдан), эмбриондарды шайыу жолымен (смыв) бөліп алу, шайылып алынған эмбриондардың сапасын бағалау, дайын эмбриондарды реципиент жатырына орналастыру.
Қазіргі кезде малдарды көбейтуге бағытталған биотехнологиялық əдістер молекулалық жəне жасушалық биотехнология салаларымен өте тығыз байланыста. Жасушалық биотехнология – жасушалармен əртүрлі микроманипуляциялар жасау нəтижесінде, бағалы биологиялық қасиеттері бар организмдерді алуға бағытталған ғылым саласы. Бұл мақсатта мал шаруашылығында пайдаланылатын негізгі зерттеу зерзаты ретінде ағзаның көбеюге арналған жасушалары (гонадалар) алынады.
Мал шаруашылығындағы жасушалық биотехнологиясы өз құрамында бірбірін толықтырып тұратын екі ғылыми бағыттан құралады:
1. Эмбриокультуральдық зерттеулер – бөлініп алынған жасушалардың (гаметалар мен эмбриондар) тіршілігі мен ары қарай өсіп-дамуына қажетті жағдайларды толықтай қамтамасыз етуге бағытталады. Эмбриокультуральдық зерттеулердің негізгі міндеттеріне: А) гаметалар мен эмбриондарды өсіру (культивирование),
Б) гаметаларды экстракорпоралды ұрықтандыру,
В) гамета мен эмбриондар банкін жасақтау,
Г) қоректік орталар жасау мен оларды жетілдірулер кіреді.
2. Жасушалық технологиялар – бағалы, яғни генотипі «құрастырылған» малдар шығару мақсатында ядро мен жасушалық деңгейінде атқарылатын жұмыстар.
Жасушалық технологиялардың мал шаруашылығындағы негізгі міндеттері қатарына:
А) денелік жасушаларын (соматикалық) гибридтеу;
Б) клондау;
В) химерлі жануарлар жасау жұмыстары жатады.
Молекулалық биотехнология – мал организмінде жаңа генетикалық бағдарламалар алу мақсатында тұқым қуалаушылық белгілеріне молекулалық деңгейде «түзетулер» енгізу. Мұндағы негізгі зерттеу зерзаты ретінде нуклейн қышқылдары (ДНҚ жəне РНҚ молекулалары) алынады. Молекулалық биотехнология екі бөлімнен құралады:
1. Генетикалық инженерия – тек қана жекелеген генге (немесе гендерге) қатысы бар. Генетикалық инженерияның негізгі міндеттері қатарына мыналар жатады:
А) гендерді синтездеу немесе бөліп алу мен модификациялау;
Б) рекомбинантты молекулаларды құрастыру жəне клондау; 149
В) генотип банкін (геном библиотекасын) жасақтау.
2. Генетикалық трансформация – гендерді тасымалдауға негізделеді. Бұл жұмыстардың негізгі міндеттеріне:
А) реципиентке генді ендіру
Б) трансфоранттарды іріктеу мен сараптау;
В) гендер интеграциясы мен экспрессиясы;
Г) бағалы заттарды продуценттеушілерді жəне трансгенді хайуандар жасау жатады.
Мал шаруашылығындағы биотехнологиялық жұмыстарының орындалу реті жоғарыда аталған үш əдістердің (суперовуляция, қолдан ұрықтандыру мен эмбрион тасымалдау) тығыз байланыстылығы арқылы жүзеге асырылады. Мысалы, малдардың генетикалық жағынан бағалы эмбриондарын алу үшін, көбейтуге бағытталған биотехнологиялық əдістері (суперовуляция, ұрықтандыру мен эмбрионды шайып алу) қолданылғаннан кейін, алынған эмбриондар сұрыптаудан өткізіліп, кейіннен молекулярлық (трансгеноз) жəне жасушалық (клондау) микроманипуляцияларына ұшыратылады. Кейіннен «құрастырылған» эмбриондарға in vitro жағдайында «реанимациялық» жағдай туғызылып, сапалық белгілері бойынша бағаланғаннан кейін (жасушалық селекция), соңғы кезеңі – генетикалық бағалы ұрпақ алу үшін дайын эмбрионды реципиент аналығының жатырына қондырылуымен (трансплантация) аяқталады. Сонымен, молекулалық биотехнология, жасушалық биотехнология мен көбею биотехнологиялары, мал шаруашылығында малдардың гаметаларында, эмбриондары мен ағзаларында жинақталған биотехнологиялық қорларын анықтау мен пайдалануға мүмкіндік беретін жаңа ғылыми бағыттарының – эмбриоинженерия, эмбриокультура мен эмбриотрансплантацияларының пайда болуына алып келді. Эмбриоинженерияны – генетикалық жағынан «құрастырылған» жəне экономикалық тұрғыдан тиімді организмдерді алу мақсатында, молекулалық жəне жасушалық биотехнологияларының тəсілдерін қолдану арқылы мал организміндегі генетикалық ресурстарын алудың мүмкіндіктері мен жолдарын қарастыратын биотехнологиялық əдіс деп қарауға болады.
Эмбриокультураны – малдардың гаметасы мен эмбриондарынан физиологиялық қорларын (ресурс) алудың мүмкіндіктері мен жолдарын қарастыратын жəне олардың тіршілігінің сақталып қалуы мен in vitro жəне in vivo кездерінде қолайлы жағдайлар тудыруға бағытталған мал шаруашылығында қолданылатын биотехнологиялық əдісі деп айта аламыз.
Эмбриотасымалдау (трансплантация) – бағалы генотипті малдарды барынша тез көбейту мақсатында, жануарлардың репродуктивті жүйесінен физиологиялық қорларын (ресурс) алудың мүмкіндіктері мен жолдарын қарастыруға бағытталған мал шаруашылығында қолданылатын биотехнологиялық əдісі. 150 3.
Биоинженерияны мал шаруашылығында қолданудың пайдасы мен қауіпті тұстары Қазіргі кезде тек қана екі генетикалық модификацияланған жануарлар адамдардың тағамдық қолданылуы үшін шығарылған. Оның біреуі Aqua Bounty Technologies компаниясы шығарған трансгенді бекіре балығы. Бұл балықта чинук бекіресі деп аталатын түрдің өсу гормонының гені, промотермен қосылыстырылған. Мұнда промотер генді транскрипциялау үшін қажет болған.
Табиғи туысымен салыстырғанда, трансгенді бекіреде өсу гормоны жыл бойына бөлініп отырылуы себепті, бұл балықтың жедел өсуі қамтамасыз етіледі. Қазіргі кезде бұл белгіні басқа балық түрлерінде де қалыптастыру мақсатындағы жұмыстар жүргізілуде. Экологтар тарапынан, мұндай балықтардың табиғи айналымға түсіп кетуі салдарынан, жабайы формаларды ығыстырып шығаруы мүмкін деген қауіптер айтылуда. Бұл күмəннің де қуіпі бары шындық, өйткені фермаларда қолдан өсірілетін балықтардың өзен-көлдерге ауып кету жағдайлары жиі кездеседі.
Ауылшаруашылық малдары ішіндегі екінші трансгенді хайуан, Онтарио штатында орналасқан Гуэльф университеті (Universitu of Guelph) ғалымдары шығарған Enviropig шошқасы болып табылады. Бұл доңызға сілекей бездері жасушаларында экспрессия жасалынатын, фитаза гені ендірілген болатын. Фитаза шошқа азығы құрамындағы фосфаттарды ыдыратуы нəтижесінде, оның нəжісіндегі мөлшерінің азаятыны анықталған. Осындай трансгенді шошқалар санын көбейту арқылы, шошқа фермаларының қоршаған ортаға тигізер зиянды əсерін азайтуға болады. Қазіргі кезде ғалымдар тарапынан, ауылшаруашылық малдарынан алынатын тағамдар құндылығын биоинженериялық əдістерді қолдану арқылы арттыру мəселесі бойынша маңызы зор тəжірибелік жұмыстары өз жалғастарын табуда. Мұндай мəселелердің қатарында сиыр, қойлар мен тауық сияқты үй жануарларының қайсібір ауруларға төзімділігін арттыру бағытындағы жұмысты айтуға болады. Мысалы, ViaGen компаниясы ағзасында көптеген ауруларға қарсы тұратын қабілеті бар су шаянын (креветка) тауып, мұндай гені бар дараларын іріктеп алған. Сөйтіп, осындай төзімді су шаяндары популяцияларын өсіру, осы бизнеспен айналысатын компаниялар үшін өте үлкен пайда келтіреді деп есептелінуде.
Миннесота университетінің (АҚШ) ғалымдары күрке тауықтардың төсін дамытуға əсер ететін жəне салмонелла ауруының қоздырғыштарына төзімді келетін гендерді зерттеуде. Адамдардың өз ата-тектерін білгісі келетіні сияқты, фермерлер де малдарының шығу тегін биотехнологиялық əдістер арқылы нақты анықтауды қалайды. Мысалы, сиырдың Angus тұқымына жататынын анықтау өте қиын жəне дəлелсіз деп есептелінетін. Жоғарыда аталған ViaGen компаниясы болса, осы малдың бұқасының қаны немесе ұлпа сынамасы арқылы, зерттелетін малда Angus генінің нақты пайыз мөлшерін анықтап беретін генетикалық тест əдісін ойлап тапқан. Көптеген компаниялар ауылшаруашылық малдарының тез өсетін тұқымдарын шығару, немесе оның қарқындылығын əртүрлі дəрмектер қолдану арқылы арттыру бағытында зерттеулер жүргізуде.
өсу қарқындылығы мен сиырдан 151 алынатын сүт көлемін арттыруға əсер ететін, бұқаның өсу гормонын (Bovine Growth Hormone, немесе қысқартылған түрде BGH) пайдалану болатын. Бірақ та мұны практикада қолдану нəтижесі, сиырлардың мастит кеселімен ауру мүмкіндігіне алып келуі себепті, оларға антиденелер қолдануға мəжбүр етті, ал ол өз кезегінде сүт сапасына əсер етуі мүмкін деген күдіктер туғызған. Бұдан басқа кемшіліктер қатарына, ағза құрамында өсу гормонының көп болуы, сиыр жасының қысқаруы мен кейбір малдардың жарақатқа төзімділігін төмендететіні анықталған. Келесі 9-кестеде кейбір биотехнология жетістіктерін ауылшаруашылығында қолданудың пайдасы мен қауіп туғызатын тұстары қысқаша келтіріледі. 9-кесте.
Биотехнологияны ауылшаруашылығында қолданудың пайдасы мен қауіпті тұстары Технология Пайдасы Қауіпті тұстары Трансгендер (жалпы барлығы) Ауылшаруашылық өнімдері алынатын барлық формаларды жақсарту Пайда болған жаңа патогендердің үдемелі əсері нəтижесінде биокөптүрлілігінің азаюы; ГМөнімдерінің хабарсыз тұтынушыларға жетуі; жаңа жағдайда технологияның жұмыс істемеуі Гербицидке төзімділігі Өнім шығымының артуы, биодеградацияға ұшырамайтын гербицидтерді қолдануды азайту Гербицидке төзімді арам шөптерінің пайда болуына алып келетін ауткроссинг мүмкіндігі Зиянды жəндіктерге төзімділік Өнім шығымының артуы, биодеградацияға ұшырамайтын инсектицидтерді қолдануды азайту Bt-төзімді жəндіктерінің қалыптасуына алып келетін ауткроссинг мүмкіндігі.
Табиғи таза өнімдер шығарумен айналысатын фермелер Bt пайдаланбайды. Көбелектер популяциясына зиян келтіру. Азықтық құндылығын арттыру Дамып келе жатқан елдер халқы рационында қолданылатын өнімдердің тағамдық құндылығын арттыруға оң əсер етуі Тиімділігі төмен болғанымен, тек жарнама ретінде, немесе коммерциялық ұйымдарды алдау. Жалпы төзімділік Табиғи-климаттық жағдайлары нашар аймақтарда, ауылшаруашылығын дамытуға мүмкіндік береді Супертөзімді өсімдіктердің пайда болуы себебінен, табиғатта қажетсіз шөптердің көбейіп кетуі Суыққа төзімділік
А
уылшаруашылық өнімдері шығымының артуы Климаттың өзгеруіне алып келуі мүмкін Жаңа тағам Майлы өнімдер өндіруге Қалыптасқан əдіспен өнім 152 көздері (ГМмалазық рапстан алынатын лаурин қышқылы) кететін шығындар көлемін азайту шығаратын өндірушілер экономикасына құлдырап, зиян шегу мүмкіндігі Биоинженерлік əдіспен алынған ауылшаруашылық малдары Ауылшаруашылық малдарынан алынатын өнім көлемін арттыру Балық фермасында өсірілетін трансгенді балықтың өзен-көлдерге түсіп кетуінен, мұндағы табиғи балық популяциясын ығыстырып шығуы мүмкін Басқада бағыттар генетикалық бағдарлаулар (профилирование) мен клондау нəтижелерімен байланыстырылады. Алайда, клондау əдісінің өте төменгі шаруашылықтық тиімділігі (2%-дан төмен) мен ұрпақтары ішінде анатомиялық жағынан кемістердің көптеп туылатыны белгілі болған. Мал шаруашылығындағы биоинженерияның үдемелі даму кезеңі, қазіргі кезде қолға алынып жатқан тауық, ірі қара малдарының геномын анықтау жұмыстары аяқталғаннан кейін басталады деген болжамдар жасалынуда. Атап айтқанда, мұны білу арқылы мал шаруашылығында қарқынды өзгерістер жасауға негіздер қаланбақшы: əртүрлі өсіру əдістері, малдардың ірілігі мен олардан алынатын өнімдердің дəмділігі, т.б жұмыстары бағыттарындағы. 4. Хайуандар жасушаларын гибридизациялау əдістері Денелік жасушалардың бір-бірімен қосылатыны жөніндегі болжаулар ХІХғасырдың басында олардың көп ядролы екендігі белгілі бола бастағаннан кейін айтыла басталған. Бірақ та денелік (соматикалық ) жасушалардың гибридтері алғаш рет тек қана өткен ғасырдың 60-шы жылдары ғана алынды. 1960-шы жылы Барский тышқан саркомасының бір жасушасынан өсірілген, құрамында əртүрлі хромосомалары бар жəне морфологиялық құрылымы өзгеше екі желілік культураларды қосу нəтижесінде алған болатын. Алынған гибридтік жасушалар құрамындағы хромосомалар саны бойынша өздері шыққан желілік (линейных) жасушалар санынан өзгеше екендігі жəне беткі антигендері екі желілік жасушалардікіндей болатынын анықтаған. Ары қарай жүргізілген зерттеу жұмыстары нəтижесінде, гибридті жасушаларды əр түрге жататын хайуандардың жасушаларын қосу нəтижесінде де алуға болатыны анықталған. Мұнда, екі жасушаларды біріктіретін агент ретінде инактивизацияланған Сендай вирусы деп аталатын HVJ түріндегі вирус қызмет атқарған. Осы кезден бастап Сендай вирусын əртүрлі жасушаларды қосуда жиі пайдалана бастады.