ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 29
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
«АЛМАТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ»
ТАҒАМ ТЕХНОЛОГИЯСЫ ФАКУЛЬТЕТІ
ТАҒАМ ӨНІМДЕРІНІҢ ҚАУІПСІЗДІГІ ЖӘНЕ САПАСЫ КАФЕДРАСЫ
СОӨЖ №10
Тақырыбы:Микроағзалардың генетикасы және селекциясы
Орындаған: Абилкасимова Әйгерім
Тобы: ССиМ 22-11
Тексерген: Нукенова Сәуле
Техника ғылымының магистрі
Алматы, 2023 жыл
МАЗМҰНЫ
I КІРІСПЕ...............................................................................................................3
II Негізгі бөлім ......................................................................................................4
2. Микроорганизмдердің генетикасы.................................................................. 5
2.1. Фенотиптік өзгергіштік(модификация)........................................................ 6
2.2. Генотиптік(тұқым қуалай берілген) өзгергіштік......................................... 7
3. Микроорганизмдердің селекциясы.................................................................. 8
Қорытынды............................................................................................................ 9
Пайдаланылған әдебиеттер................................................................................. 10
КІРІСПЕ
Микроорганизмдер көптеген өндірістік, экологиялық және
медициналық процестердің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады және
қажетті нәтижеге жету үшін дұрыс микроорганизмді таңдау өте маңызды.
Микроорганизмдерді іріктеу процесі жоғары өнімділік, ерекше зат алмасу
мүмкіндіктері немесе патогенділік сияқты ерекше белгілері барларды
анықтауды және оқшаулауды қамтиды. Бұл іріктеу процесі әртүрлі әдістерді,
соның ішінде мәдениетке тәуелді әдістерді, молекулалық әдістерді, байыту
мәдениетін және табиғи ортаны скринингті қамтуы мүмкін. Осы әдістерді
қолдану арқылы зерттеушілер қажетті сипаттамалары бар
микроорганизмдерді анықтап, оқшаулап, оларды нақты мақсаттарға жету үшін
пайдаланады.
1.НЕГІЗГІ БӨЛІМ
Микроорганизмдер, сонымен қатар микробтар деп те аталады, бұл
қарапайым көзбен көруге болмайтын кішкентай тірі организмдер. Олар
керемет әртүрлі және жер бетіндегі барлық ортада, соның ішінде топырақта, суда, ауада және басқа тірі ағзалардың ішінде кездеседі.
Микроағзалардың белгілі сипаттарын көптеген ұрпақ бойында сақтау
қабілетін тұқым куалау деп атайды. Тұқым куалау құбылысын зерттеу
барысында түрлі факторлардың әсерінен әр келесі ұрпақ алдыңғы ұрпактан
оны ерекшелендіретін сипаттарды қабылдай алатыны анықталған. Бұл
қасиетті өзгергіштік деп атайды. Осылайша тұқым қуалау мен өзгергіштік
өзара тығыз байланыста болады. Микроағзалардың тұқым қуалауын және
өзгергіштігін зерттейтін гылымды генетика деп атайды (грек тіліндегі genos — туылу).
Сонау XIX ғасырда Ч.Дарвин тіршілік етіп жүрген барлық микроағзалар
аз ғана формалардан өзгергіштік жолымен жаралып, ал тұқым қуалай
берілетін пайда болған өзгерістерді эволюциялық үрдістердің негізі
болатынын дәлелдеген. Түрлі факторлардың (температура, ультракүлгін және
рентген сәулесі және басқалары) әсерінен микроағзалардың өзінің қасиеттерін өзгерту қабілетін тұқым қуалау мен өзгергіштікті зерттеу барысында қолданады.
Бактериялар, вирустар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар және
балдырлар сияқты бірнеше түрлі микроорганизмдер бар. Бұл организмдер
тіршіліктің көптеген түрлі аспектілерінде шешуші рөл атқарады, соның ішінде қоректік заттардың айналымы, органикалық заттардың ыдырауы, тамақ пен басқа да пайдалы заттардың өндірісі.
Кейбір микроорганизмдер адамдарға және басқа организмдерге зиянды
болса, басқалары біздің өмір сүруіміз үшін пайдалы және маңызды. Мысалы,
ішектеріміздегі бактериялар тағамды қорытуға және иммундық жүйемізді
көтеруге көмектеседі, ал саңырауқұлақтардың кейбір түрлері нан мен ірімшік
жасау үшін қолданылады.Жалпы алғанда, микроорганизмдер бізді қоршаған
әлемге терең әсер ететін керемет маңызды және қызықты организмдер.
Микроағзалардың сыртқы орта әсерінен туындайтын морфологиялық,
дақылдық, биохимиялық және басқа да өзгерістері бір-бірімен тығыз
байланысты. Мысалы, морфологиялық қасиеттердің өзгеруі әдетте
жасушаның физиологиялық ерекшеліктерінің өзгеруімен қатар жүреді.
Микроағзалардың өзгергіштігін зерттеу барысында өзгергіштіктің
ерекше формасы — диссоциация анықталды. Өзгергіштіктің бұл түрі П. де
Крюи және Дж. Аркрайтпен сипатталды. Олар бірқатар өсірінділерді тығыз
қоректік ортаға еккенде, колониялардың екі түрге бөлінетінін анықтады:
жиектері тегіс, домалақ, жылтыр колониялар — 8 -пішінді (ағылшын тіліндегі smooth — жылтыр) және жиектері тегіс емес, пішіні дұрыс болмайтын, мөлдір емес колониялар — К-пішінді (ағылшын тіліндегі rough — бүдір)
2.МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ ГЕНЕТИКАСЫ
Микроорганизмдер генетикасы - бұл микроорганизмдердің генетикалық материалын, соның ішінде олардың ДНҚ, РНҚ және олармен байланысты белоктарды зерттеуді қамтитын күрделі және әртүрлі зерттеу саласы. Микроорганизмдердің биологиясы мен эволюциясы туралы маңызды
түсініктерді беретін көптеген жылдар бойы зерттелген бірегей генетикалық
сипаттамалары бар. Микроағзалардың генетикасында жасушада бар гендердің толық жинағын генотип деп атайды. Гендерді кұрылымдық және реттеушігендер деп жіктейді. Құрылымдық гендер жасушада түзілетін ақуыздар туралы ақпаратты тасымалдайды. Реттеуші гендер құрылымдық гендердің қызметін реттейді. Мысалы, жасуша оған нақты жағдайда қажет ақуыздарды бөліп шығарады, бірақ жағдайдың өзгеруіне қарай реттеуші-гендер жасуша қасиеттерін өзгертіп, оларды жаңа жағдайға бейімдейді.
2.1. Фенотиптік өзгергіштік (модификация)
Микроағзалардың модификациясын жасушаның тіршілік еткен
ортасының қолайсыз жағдайына берген жауабы ретінде қарастыруға болады.
Бұл сыртқы тітіркендіргіштерге бейімделу реакциясы. Модификация кезінде
генотип өзгермейді, жасушада пайда болған өзгерістер тұқым қуаламайды.
Оптималды жағдайлар туындаған кезінде, пайда болған өзгерістер жойылады. Микроорганизмдер вирустардың қарапайым құрылымынан бастап бактериялар мен саңырауқұлақтардың күрделі геномына дейін кең ауқымды генетикалық әртүрлілікті көрсетеді. Мысалы, бактерияларда олардың барлық генетикалық материалы бар жалғыз дөңгелек хромосома болады, ал кейбір саңырауқұлақтарда бірнеше хромосома болуы мүмкін. Микроағзалардың тіршілік етудің бірегей генетикалық механизмдері де бар, соның ішінде әртүрлі организмдер арасындағы гендердің тасымалдануы және қоршаған ортаның өзгеруіне жауап ретінде жылдам даму мүмкіндігі бар.
Морфологиялық модификация бактериялардың пішіні мен көлемінің
өзгеруімен сипатталады.
Дақылдық модификация кезінде қоректік ортаның құрамының өзгеруіне байланысты бактериялардың дақылдық қасиеттері өзгереді. Мысалы, оттегі жетіспеушілігінде стафилококк пигмент түзу қасиетін жогалтады.
Биохимиялық (ферментті) модификация. Әр бактериялардың түріне
белгілі ферменттердің жиынтығы тән. Бұл ферменттер белгілі қоректік
субстраттарда түзіледі де, оларға генотиппен шарт беріледі.
2.2. Генотиптік (тұқым қуалай берілген) өзгергіштік
Генотиптік өзгергіштік мутация және генетикалық рекомбинация
салдарынан туындауы мүмкін. Мутация (латын тіліндегі mutation — өзгерту)
бұл тұқым қуалай берілетін гендердің құрылымдық өзгерістері. Ірі
мутациялар (геномдық қайта құрулар) геномның салыстырмалы түрде ірі
аймақтарының түсуімен немесе өзгеруімен сипатталады — ондай
мутациялар, әдетте, қайтарымсыз болады.
Микроағзалардың генетикасында ұсақ (нүктелік) мутациялар ДНҚ-ның
жеке негіздерінің түсуімен немесе қосылуымен байланысты. Бұл жағдайда
сипаттардың тек шағын саны гана өзгереді. Бактериялардың олай өзгергендері бастапқы күйіне толыгымен қайта орала алады. Белгілері
өзгерген бактериялар мутанттар деп аталады. Мутанттарды туындататын
факторларды мутагендер деп атайды.
Бактериялдық мутациялар нәтижесінде келесі құбьшыстар байқалуы
мүмкін:
а)морфологиялық қасиеттердің өзгеруі;
б)дақылдық қасиеттердің өзгеруі;
в)микроағзаларда дэрілік препараттарға төзімділіктің пайда болуы;
г)аминқышқылдарын синтездеу қабілетінің жойьшуы;
д)ауру туындатқыш қасиеттерініц әлсіреуі және т.б.
3. МИКРООРГАНИЗМДЕРДІҢ СЕЛЕКЦИЯСЫ.
Тамақ өнеркөсібінде нан пісіру, спирт алу жөне сүт ашыту, одан өр түрлі
тагамдар даярлау, шарап жасау жұмыстары микроорганизмдердің тіршілік
әрекетіне негізделген. Мұндай штамдар мал шаруашылығы үшін азықтық
нәруызды, тамақ өнеркәсібі мен медицинада қолданылатын ферменттер мен
витаминдік препараттарды өндіруде маңызды рөл атқарады.
Микроорганизмдер штамдарын алуда тәжірибелік мутагенез бен сұрыптау
әдістерін қолданады. Түрлі радиоактивті сәулелермен және химиялық
мутагендік заттармен әсер ету арқылы қажетті өнімдерді көп мөлшерде бөліп
шығаратын мутантты штамдар алады.осы әдісті пайдалану арқылы . Мысалы,
пенициллиум зең саңырауқүлағынан пенициллин, актиномицеттерден
стрептомицин мен биомицин антибиотиктері алынып, адамның түрлі жұқпалы ауруларын емдеуге кеңінен қолданылады. Мутантты формалардан алынатын антибиотиктердің мөлшері кәдімгі штамдарға қарағанда 10—12 есе жоғары келеді.
Мәдениетке тәуелді әдістер: Бұл зертханада микроорганизмдерді өсіруді
және колонияның морфологиясы немесе метаболикалық белсенділігі сияқты
өсу сипаттамаларына негізделген қажетті белгілері барларын таңдауды
қамтиды. Бұл әдіс өнеркәсіптік және медициналық ортада микроағзаларды
скринингтеуге кеңінен қолданылады.
Молекулалық әдістер: Бұл тәсіл қажетті белгілермен байланысты нақты
генетикалық маркерлері немесе реттілігі бар адамдарды анықтау үшін ДНҚ
немесе РНҚ сияқты микроорганизмдердің генетикалық материалын талдауды
қамтиды. Бұл әдіс биодеградацияға немесе биосинтезге қатысатын арнайы
генетикалық мүмкіндіктері бар микроорганизмдерді таңдау үшін пайдалы.
Байыту мәдениеті: Бұл микроорганизмдерді қажетті қасиеттерге ие
адамдардың өсуіне ықпал ететін белгілі бір ортада өсіруді қамтиды. Мысалы,
егер біреу белгілі бір ластаушыны ыдырататын микроорганизмдерді
таңдағысы келсе, олар микроорганизмдерді көміртегінің жалғыз көзі ретінде
осы ластаушыны қамтитын ортада өсіруі мүмкін.
Табиғи орталарды скринингтік тексеру: Микроорганизмдерді топырақ,
су немесе тіпті адамның ішегі сияқты табиғи орталардан да таңдауға болады.
Бұл әдіс қоршаған ортадан үлгі алуды, микроорганизмдерді оқшаулауды,
содан кейін оларды қажетті белгілерге скринингті қамтиды.
Микроорганизмдерді таңдау көп уақытты қажет ететін және қиын
процесс болуы мүмкін, бірақ бұл әртүрлі қолданбаларда қажетті нәтижелерді
алу үшін өте маңызды. Ол микробиология, генетика және биотехнология
бойынша білім мен дағдыларды біріктіруді талап етеді.
Қорытынды
Қорытындылай келе, микроорганизмдерді таңдау көптеген зерттеу
салаларында, соның ішінде өнеркәсіптік ферменттеу, биоремедиация және
медициналық микробиологияда шешуші қадам болып табылады. Селекция
процесі мәдениетке тәуелді әдістер, молекулалық әдістер, байыту мәдениеті
және табиғи ортаны скрининг сияқты әртүрлі әдістер арқылы белгілі бір
сипаттамалары бар микроорганизмдерді анықтауды және оқшаулауды
қамтиды. Белгілі бір қолдану үшін дұрыс микроорганизмді таңдай отырып,
зерттеушілер қажетті нәтижеге қол жеткізе алады және әртүрлі салаларға,
соның ішінде биотехнологияға, экология ғылымына және медицинаға елеулі
үлес қоса алады. Технологиядағы үздіксіз жетістіктер мен микроорганизмдер
туралы біздің түсінігімізбен селекция процесі болашақта бұдан да дәлірек
және тиімдірек болуы мүмкін.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1. Гернет, М. В. Микробиология: Учебник / Гернет М.В., Ильяшенко Н.Г.,
Шабурова Л.Н. - М.:НИЦ ИНФРА-М, 2020. - 263 с. (Высшее образование:
Бакалавриат) ISBN 978-5-16-015357-5.
2. Тағамдық және санитарлық микробиология [Текст/Электронный ресурс] :
учебное пособие. - 1.43 мб., - PDF. - Алматы