ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 58
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Гибридті жасушалардың құрамын зерттеу барысында екі өте маңызды қасиет анықталған: -гибридтерде екі ата-ананың геномы да болуы мүмкін -ұзақ өмір сүретін тұқымаралық гипбридті хайуандарда ата-аналарының біреуінің хромосомалары жойылуы мүмкін. Екі жасушалардың қосылуы əрдайым басқа бір агент арқылы жүзеге аса бермейді. Мұндай үдерістер in vivo (табиғи, ішкі жағдайда) немесе in vitro (сыртқы) жағдайларында, басқа агенттердің араласуынсыз да жүзеге асырыла береді. 153 Кейбіреулері онтогенез үдерістерінде əрдайым жүріп отырады, сондықтан бұл құбылысты эволюциялық заңдылық деп есептеуге де болады. Сонымен бірге, табиғи жағдайда əр түрге жататын хайуандардың қалыпты жасушалары бір-бірімен өте сирек қосылады.
Ауылшаруашылығында мұндай жұмыстар көбінесе хайуандарды қолдан ұрықтандыру жəне кейіннен оны тасымалдау (трансплантация) арқылы жүзеге асырылады. Бұл жұмыстар малдарда жасанды полиовуляция жасау, аналық ұрық жасушасын (яйцеклетка) қолдан ұрықтандыру мен ұрықтандырылған жасушаны басқа мал жатырына (адамдарда осындай жолмен ұрықтандырылған аналар –суррогатты шеше деп аталады) мүмкіндігінің ашылуына байланысты өз жалғасын тапты. Бұл əдістің технологиялық үдерісінің қысқаша сипаттамасы келесідей кезеңдерден тұрады: мысалы, жоғары өнімді сиырға күйлеу алдында арнайы дəрмектер (гормондар, прогестерон, синустроэл, буаз бие қан сарысуынан дайындалатын ББС дəрмегі, т.б.) егіліп, одан 10-20 аналық жасушаларының жетіліп шығуы (полиовуляция) қамтамасыз етіледі. Кейіннен, лапоратомия əдісімен аналық жасушалары жатыр түтікшесінде бұқаның сперматозоидтарымен ұрықтындырылады.
Ұрықтанудың 7-8 күндері бұл жасушалар арнайы əдіс арқылы жатырдан шайылып алынып, басқа, яғни көбінесе өнімділіктері төмен болып келетін сиырлардың жатырына (реципиент) салынады. Осындай жолмен туылған бұзауларда генетикалық жағынан «шынайы» ата-енелерінің тұқымдық ерекшеліктері сақталады. Əр түрге жататын малдар жасушаларын гибридизациялау əдістері негізінде «химер» немесе аллофенді деп аталатын ұлпа құрамында əртүрлі генотипті жасушалары бар хайуандар да алынады (мысалы, қара жолақты тышқан немесе арыстан). Жасанды гибридизациялау əдістері. Қазіргі кезде ғылымда қолдан ұрықтандырудың келесідей əдістері қолданылады: 1. Агрегациялық əдіс. Бұл əдісті 1961-1962 жылдары Тарковский (Польша) жəне Минц (США, Филаделфия) екеуі бір кезде ұсынған. Аталған əдіс бойынша ұрғашы донор жатырынан 8-бластомер кезеңіне (стадиясына) дейін бөлінген, əр түрге жататын хайуандардың (мысалы, қара жəне ақ түсті тышқандар) ұрық жасушасы сорылып алынып, олардың агрегациялануына жағдай жасалынып, 16 жасушалы ұрықтың дамуына дейін ұсталады. Құрамында осындай əртүрлі гені бар ұрық жасушалары in vitro жағдайында бластоцит кезеңіне дейін жетілдіріліп, алдынала тиісті гормондар егу арқылы «жалған» буаздық реакциясы шақырылған, реципиент аналықтың жатырына салынады. Соның нəтижесінде ұрпағында аллофенді тышқандар туылады. Мұндай тышқандардың жүні ата-анасындай біріңғай қара немесе ақ түсті болып келмей, ұзын жолақты ақ-қара түстерден тұрады. Бұл алынған хайуанның мозаикалық-химерлі екендігін көрсетеді. Сыртқы жағдайда білінбегенімен, олардың ішкі ағзасында орналасқан ұлпалары да мозаикалық құрылымда болып келеді. Мұнда негізгі айырмашылық ақуыз түрлерінде болуы мүмкін, өйткені олар ата-аналарындағыдай белгілі бір катализдік қызмет атқаратын ферменттер болғанымен жəне құрылымы жағынан ұқсас келгенімен, дəл сондай болып қайталанбайды. Мұндай ақуыздар изоферменттер деп аталады жəне бұларды электрофорез арқылы бөліп алуға болады. Агрегациялық 154 химерлерді тек қана екі эмбриондар арқылы ғана емес, бірнеше жекеленген бластомерлер немесе эмбриондардың бөлшектері арқылы алуға да болады. Бұл əдістің негізгі артықшылығы ретінде, арнайы хирургиялық операциялардың жүргізілмеуі себепті, эмбриогенетикада кеңінен қолданылуын айтуға болады
. 2. Инекциялық əдісті 1968 ж. Р. Гарднер ойлап тапқан. Мұнда бластоцит кезеңіндегі эмбриондар пайдаланылады. Алғашында бластоцитті бекітеді, сонан соң өте кішкене микроқондырғыларды пайдалану арқылы донордың ішкі бластоцит жасушасын эмбрион-реципиент бластоцельіне енгізеді. Осындай жолмен өте ерте мерзімдегі эмбриондардың ішкі жасушаларын ендірумен бірге, кешірек мерзімдегі мамандандырылған жасушаларды да егуге болады. Инекциялық əдіс əр түрге жататын жануарларды жұптап, химерлі жануарларды алуда кеңінен пайдаланыла бастады. Ең бірінші түр аралық химерлі хайуан табиғи жағдайда өзара көбеймейтін жақын екі түрге жататын M. Muskulus жəне M. caroli тышқандарын шағылыстыру негізінде алынған. Осы жұмыс барысында тек қана бластоциті пайдаланылған түрдің – реципиент аналығының жатырына ендірілген химерлік эмбрионы өсіп-дамитыны анықталған. Мысалы, M Muskulus бластоцитіне M. Karoli эмбрионынан алынған жасуша ішіндік заттары егіліп, ол M. Muskulus жатырына егілген жағдайда пайда болған химерлі хайуан жақсы дамиды да, керісінше, ол M. Karoli аналығына ендірілген жағдайда – ұрпақ екі аптадан соң өліп қалатыны анықталған.
-
Түр аралық агрегациялық əдісі арқылы химерлі хайуандардың жаңа қалыптасқан ұрықтары (зародыш) тек 1970 жылдары, жай тышқан мен көртышқан жасушаларын қосу жолымен алынған, ал бірінші тірі химерлі ұрпақты 1973 ж. Р. Гарднер мен М. Джонсон деген ғалымдар алған. Осы жұмыстар барысында, агрегациялық əдіс арқылы, ірі қара малдарының химерлі ұрпақтарын алу мүмкін емес екені анықталған. 1984 ж. бір кезде Англия мен ФРГ мемлекеттерінде қой мен ешкі арасындағы химерлі ұрпақ – козран алынған. Табиғи жағдайда ешкі мен қой ұрықтана алмайды, себебі олардағы хромосомалар саны əртүрлі; ешкіде 2n =60, ал қойда 2n = 54 хромосомалары болады.
Германия мемлекетінде 1985 ж. 32 жасушалық эмбрионның жартысын агрегациялық əдіс арқылы өңдеу жолымен швидтік (қоңыр) жəне голштино-фриздік (қара-ала) сиыр тұқымдарының химерлік бұзаулары алынған. Бұзаудың фенотипінде ата-аналарының екі түсі де көрініс берген. Қытай аграрлық университетіне қарасты мемлекеттік агробиотехнологиялық зертханасының ғалымдары (Нин Ли) адам генін сиыр эмбрионы ДНҚ-на ендірген. Нəтижесінде ересек сиырдан сауылып алынатын сүт, құрамы бойынша ана сүтіне өте жақын болып шыққан. Сиыр сүті мен ана сүті арасындағы басты айырмашылық – ақуыз көлемінде екендігі белгілі. Қалыпты сиыр сүтінде ақуыз (3,2%) ана сүтімен салыстырғанда (1-1,2%) анағұрлым көп болады. Бұл өз кезегінде бұзаудың қатарластарынан қалмай тез өсіп-жетілуін қамтамасыз етеді. Ал ана сүтіндегі ақуыз мөлшері, нəрестенің қажеттілігін қамтамасыз етуге жеткілікті. Бұған керісінше – ана сүті құрамында лизоцим ферменті анағұрлым басым келеді. Лизоцимнің антибактериальді қабілетке ие екендігі белгілі. Ол патогенді бактериялардың қабығын еріте алуы себепті, нəрестенің алғашқы айларында инфекциялық ауруларынан сақтануын қамтамасыз етеді. Сонымен бірге мұндай трансгенді 155 сиырларынан алынған сүт құрамы лактоферонмен байытылуы себепті, баланың иммундық қабілеттілігін арттыруға септігін тигізеді. Гендік модификацияланған сүт өнімінің жəне бір маңызды артықшылығы – альфа-лактальбуминнің болуы. Кейбір зерттеулерге қарағанда, бұл ақуыз ісік ауруларына қарсы тиімді əсер ете алады. Осы ақуыздың белсенді түрін ғалымдар HAMLET (лат. human alpha-lactalbumin made lethal to tumors) деп атай бастаған.
Малшаруашылықтағы биотехнологияның мақсаттары, объекттері. Биотехнологияның басқа ғылымдармен байланысы
Биотехнология ағзаның биохимиялық, физиологиялық, қайта орнына келу мүмкіншіліктерін зерттеп, оның нәсілдік қорларымен қолданып, барлық биологиялық бағдарламаларды түзетуге мүмкіндік болатын жолдарды табуға жағдайлар тұдырады.
Биотехнологиялық зерттеулердің объекттері – тірі ағзалардың негізгі топтарының өкілдері. Олар вирустер, бактериялар, өсімдіктер және жануарлар, олардан бөлек жүрген молекулалар, жасұшалар және жасұшалардың құрамдарындағы заттар. Зерттеген уақытта тірі жүйелердің мүмкіншіліктерін, олардың қорларын қарастырады. Жануарлардың биотехнологиялық қорлары келесі:
-
молекулярлық (геннің құрамы және қасиеттері); -
физиологиялық (гаметалар банкі, тотипотенттік); -
селекциялық (тұқым жақсарту, жаңа тұқым алу).
Сондықтан биотехнология осы тірі жүйелерде өтетін физико-химиялық, биохимиялық және физиологиялық үдірістерге, сол кезде шығатын қуатқа, өнімдердің жаратылуына және дағдарлануына, ұйымдастырылған құрылымдардың қалыптасуына сүйенеді.
Биотехнология ғылым болып өзіне келесі ғылыми пәндерді кіргізеді:
а) молекулярлы биология микробиологиямен бірігіп микроағзалардың биотехнологиясын құрады;
б) молекулярлы биология, микробиология және химиялық инженерия бірігіп молекулярлы биотехнология құрады;
в) жасұшалы биология молекулярлы биологиямен және микробиологиямен бірігіп жасұшалы биотехнология жаратады;
г) жасұшалы биотехнология, жануарлардың көбею биологиясы, акушерство және хирургия – осы ғылымдар жануарлардың көбею биотехнологиясын тұдырып отыр;
д) жануарлардың даму биологиясы, жануарлардың тұқымдарын жақсарту, малдәрігерлік және жоғары айтылған ғылымдардың бәрі жануарлардың биотехнологиясын тұдырады;
е) молекулярлы және жасұшалы биотехнология көбею биотехнологиясымен бірігіп ұрық инженерия ғылымында жаңа ағым тұдырады.
Ал биотехнологияның ғылым болып тұғаны – ол молекулярлы, жасұшалы биологияның көмегімен болған.
Биотехнологияның басқа ғылымдармен байланысы
| Б И О Т Е Х Н О Л О Г И Я | |||
| Молекулярлы биология | Микробиология | Генетика | Жасұшалы Биотехноло гия |
Жануарлар биотехнологиясының пайдалану салалары:
-
Мал шаруашылық. -
Мал дәрігерлік. -
Азық өнімдеу. -
Селекциялық орта. -
Диагностика. Дәрілер, вакциналар. -
Азықтар және азық қоспалары.
Жануарлардың биотехнологиялық қоры
Мал шаруашылықта биотехнология әдістерін еңгізуге жануарлардың келесі биологиялық ерекшеліктері жағдай береді:
-
Жануарлардың жыныс жасұшаларының (гаметаларының) биологиялық банкі. Жануарлардың гаметаларының биологиялық банкі ұрғашылардың жыныс жасұшаларында (гонадаларда) орналасқан. Гаметалардың морфогенетикалық мүмкіншіліктері өте жоғары. Мысалы, тұған кезде ұрғашы қойлардың жыныс жасұшаларында 700 мың фолликулалар (гонаданың жасұшалары) болады; жыныс жасына келгенде 12000-86000 ұсақ фолликулалар және 100-400 үлкен фолликулалар болады. Еркек жануарлардың жұмыртқаларында сперматазоидтердің саны одан да көп (280-450 триллион). Осындай қордан табиғи жынысу жағдайда көбеюге қатысатын гаметалардың (жұмытқа жасұшалары және сперматазоидтер) саны бірден туатындарға 5-10, көптен туатындарға 40-80 паралар. -
Жануарлардың ұрықтарының имплантацияға (қайта отырту) дейін дамуы. Ұрықтандырылғаннан кейін ұрық ұрғашы малдың жыныс мүшелерінде бос жағдайда болады. Ұрықтандырылған жерден еңгізілетін жерге дейін ұрық бір неше күн жүреді: шошқаларда 2-3, қойларда 4-5, қояндарда 5-7, сиырларда 7-8 күн. Осы жағдаймен қолданып жануарлардың ұрықтарымен әр түрлі жұмыстар өткізеді. -
Бірден туатын жануарларда бір жұмыртқалы егіздер туу. Бір жұмыртқалы егіздер келесі жағдайда туады: имплантация алдындағы кезеңде ұрықтың қабыршығына бір зақым келіп ұрық бөлініп кетіп, екі немесе бір неше ұрықтар жаратылады. Осындай егіздердің нәсілдік, биохимиялық көрсеткіштері бірдей, неге десек олар бір ұрықтандырылған жұмыртқалы жасұшадан шығады (тотипттенттік жағдай). Осындай көріністің көмегімен көп жасұшалы ағзалардан биологиялық ұқсас ағзаларды алуға болатын болды. Осы жағдай тұқым мал шаруашылығына өте маңызды. -
Малшаруашылықта тұқым дәнін тұдырып жетілдіру. Ауылшаруашылық жануарларды ұстап көбейткенде тұқым дәнін және пайдаланатын үйірді айырады. Тұқым дәніне жататын малда келесі көрсеткіштер болу керек: физиологиялық саулық, көбеюге жарамдық жоғары қасиеті, жоғары бағалы нәсілдік қасиеттері және сапалы ұрпақ. Биотехнологиялық зерттеуде осы жануарлар тобына жататындар берушілер (донорлар) және жасаушылар (ұрықтандырушылар). Беруші – ол нәсілдік бағалы ұрықтарды беретін ұрғашы; жасаушы – ол еркек мал. Сондықтан, жануарлардың осы дәрежесі үйірдің көбейту жұмысына өте маңызды.
Пайдаланатын жануарлардың үйірі – ол жануарлар, генотиптері аса маңызды емес, бірақ міндетті түрде физиологиялық сау, көбеюге жарамды жақсы қасиеттері бар. Осы дәрежеге реципиенттерді жатқызады. Реципиент – бөтен ұрықты алып жүретін ұрғашы. Пайдаланатын жануарларға күйлеген ұрғашы малдарды табатын еркек малдардыда жатқызады.
Жалпы, ауылшаруашылық жануарлардың биотехнологиялық мүмкіншіліктері жануарлардың биологиялық ерекшеліктерімен белгіленеді. Биологиялық қасиеттер тектілік қорлармен реттеледі.
Сонымен, жануарлардың биотехнологиялық қорын үш топқа бөлуге болады:
а) молекулярлық қор – ген қасиеттерімен және құрамымен белгіленеді;
б) физиологиялық қор – гамета банкі арқылы ашылады, ұрықтың еңгізуліден бұрын дамуы (тотипотенттік);
в) селекциялық қор – тұқым малшаруашылығымен байланысты, ұрықты жақсартып жаңа тұқым жасаумен байланысты
Жануарлардың биотехнологиялық қоры
1. Биотехнологиялық қор
| МОЛЕКУЛЯРЛЫҚ |
|
| ФИЗИОЛОГИЯЛЫҚ |
|
| СЕЛЕКЦИЯЛЫҚ |
|
2. Биотехнологиялық өнім
| Рибосомалдық ДНҚ Рибосомалдық ақуыз Трансгендік жануарлар | Ұрықтар банкі Клондалған жануарлар | Резістенттігі және өнімділігі жоғары жануарлар Бақталасқа Жарамды Малшаруашық өнімі |
Жануарлар биотехнологиясы Қазақстанда
Қазақстанда жануарлар биотехнологиясының дамуына Мухамедгалиев Ф.М., Жанабеков К.Ж., Абильдинов Р.Б. үлес қосқан. Олар ұрықтармен жұмыс істегенде бірінші рет суперовуляция және трансплантация әдістерімен қолданып осының арқасында Қазақстанда жануарлар биотехнологиясы даму жолына тұрды.
Кәзіргі уақытта Қазақстанда бір топ мамандар жануарлар биотехнологиясынан жұмыстар өткізе алады. Олар Қасымов К.Т., Тойшибеков М.М., Садыкулов Т.С., Аузбаев С.А., Малмаков Н.И., Салықбаев Т.Н., Джамалова Г.А. және т.б. Осы ғалымдар ғылыми жұмыстарын тек қана зертханада өткізбей тәжірибеде қолдану сұрақтарын қарастырады. Мысалы, 1997 жылдан бастап Алматы облысы «Мади» тұқым шаруашылығында дегресс қойларын көбейту ғылыми зерттеулері өткізіліп жатыр.