Геномика, генодиагностика.

Тірі организмдердің тұтас геномын зерттеуге арналғангенетиканың бөлімі геномика д.а.Геномиканың жетістіктерін жан-жақты клиникалықмедицинаға енгізу, ең негізгі молекулалық-генетикалық зерттеу әдістерін тәжірибелік медицинада қолдану ХХІ ғ медицинасы деп танылатын молекулалық медицинаның қалыптасуына себеп болды. Осы бағыттағы алғашқы қадамдардың бірі- генетикалық тестілеу немесе гендік диагностикалау әдісі. Генетикалық тестілеу немесе генодиагностика мына мақсатта қолданылады: 1) ауруларды диагностикалау; 2) қойылған диагнозды растау; 3) аурудың барысына болжам жасау; 4) симптомдары көрінбеген науқас адамдардағы ауруды анықтап табу; 5) дені сау адамдарда және олардың ұрпақтарына аурудың даму қауіптілігінің мүмкінділігін анықтау. Генодиагнозтиканың қазіргі әдістерінің көпшілігі адамның сирек кездесетін, Мендельденуші генетикалық ауруларды қалыптастыратын мутациялық өзгерістерді анықтайды. Ондай аурулардың қатарына миотониялық және миопатиялық бұлшықет дистропиясы, ұйқы безінің кистофиброзы, І типтік нейрофиброматоз, орақ тәрізді жасушалық анемия мен Гентингтон хореясы жатады.

35.Фармакогеномика оның медицина саласындағы жетістіктері.

Геномиканың дамуындағы саңызды бағыттардың бірі фармакогеномика. Фармакогеномика фармакологияны геномдықдеңгейде зерттейтін ғылыми бағыт, яғни дәрілік препараттардың ДНҚ молекуласына тигізетін әсерін зерттейді. Фармакогеномиканың міндеті ДНҚ нұсқалары мен түрлі дәрі-дәрмектерге сезімталдықтың араындағы байланысты талдау, ауру адамдардың арнайы топтарын табу және оларға арнайы дәрілер шығару. Геномдық зерттеулер мен қолданылатын технологиялық әдістер дәрілерді жылдам және нәтижелі тәсілдермен арзан бағада өндіруге мұмкіндік береді.

36. Генотерапия оның медицина саласындағы жетістіктері.

Генотерапияның мәні генотипінде мутантты гені бар ауру адамның ағзасына қалыпты, сау генді енгізу. Қазіргі кезде генотерапия саласындағы зерттеулер негізінде тәжірибелік жағдайда жүргізілуде. Генотерапияны теориялық жағынан алып қарағанда тұқым қуалайтын аурулар (гемофилия, бұлшық ет дистрофиясы, т.б.) мен қатар жүре пайда болған ауруларды (рак, ЖИТС) басқа да иммундық жетіспеушілік жағдайларды емдеуге де қолдану мүмкіндігі бар. Генотерапияны қолдану барысында аса назар аударатын мәселе бұл әдістің тек тиімділігі емес, адам ағзасына жаңа генді енгізудің қауіпсіздігін бағалау болды.

37. Молекула-генетикалық әдістер.

Молекулалық генетикалық әдістерді жасушаның генетикалық материалының құрылысы мен қыметін ДНҚ молекуласының деңгейінде зерттеу үшін қолданады.

1)ДНҚ фрагменттерін амплификациялау (көптеген көшірмелер алу)

2)Секвенирлеу- тұтас ДНҚ молекуласындағы және оның фрагменттеріндегі нуклеотидтердің орналасу ретін анықтау.

ДНҚ-полимеразалардың зерттелетін ДНҚ фрагментінің амплификациясына қатынасады.Амплификация түрлерінің бірі-ПТР әдісін пайдалану арқылы ДНҚ-ның арнайы амплификациясы іске асырылады.Ол үшін ДНҚ-полимераза ферменті екі праймердің (қоздырғыштың) қатынасуымен ДНҚ молекуласының өзара комплементарлы тізбектерін таңдамалы түрде синтездейді.Амплификацияланатын фрагменттердің ұзындығы праймерлердің арақашықтығымен анықталады.Амплификациялауға қажетті нуклеотидтік жүйелері бар кез-келген ДНҚ үлгілерін матрица ретінде пайдаланып,зерттелетін ДНҚ фрагментінің жүздеген миллион көшірмелерін алуға болады.Полимеразалық тізбектік реакция жүргізуге қажетті жағдайлар:1)ұзындығы 100-ден 35000 жұп нуклеотидтер дейінгі матрицалық ДНҚ-нысаналар 2)екі,жасанды синтезделген,ұзындығы 15-30 ж.н. праймерлер-олигоуклеотидтік жүйелер 3)Жоғары температураға тұрақты,өзінің активтілігін 94С та не одан жоғары температурада сақтай алатын ДНҚ полимеразалар 4)дезосирибонуклеотидтің барлық төрт түрі-адениндік,тиминдік,цитозиндік,гуаниндік нуклеотидтер

Секвенирлеу-ДНҚ фрагменттеріндегі нуклеотидтердің орналасу ретін анықтау әдісі.Ол үшін ұзындықтары бар болғаны бір азотты негіз бойынша түрліше болып ажыратылатын ДНҚ-ның комплементарлық молекулаларының жүйелері алынады. Екі әдісі бар:1)Максам-Гилберт әдісі-бір азотты негіз бойнша ДНҚ-ны химиялық жолмен ажыратуға негізделген.

2)Сангер әдісі не дидезокси – әдісі – өте қарапайым және сенімді әдіс болғандықтан тәжірибелік жұмыстарды жиі қолданады.Секвенирлеу жүргізу үшін мыналар қажет:1)секвенирлеуші праймер (бастапқы ДНҚ молекуласының нақты учаскесіне комплементарлы келетін жасанды синтезделген нуклеотидтер жүйесі).2)4дезоксинуклеотидтердің жиынтығы бар төрт пробирка,әр пробиркадағы 4 d АТФ;d ЦТФ;d ГТФ;d ТТФ дезоксинуклеотидтердің біреуі сол пробиркаға қосылатын дидезоксинуклеотидтің түріне сәйкес изотопты таңбаланған болады.

Секвенирлеу ДНҚ-ның зерттелетін фрагментінің құрамындағы барлық октаннуклеотидтерді анықтайды.Олардың орналасу реті арнайы компьютерлік бағдарламаның көмегімен айқындалады.

38.Гендік-инженерлік технология және оны жүргізу әдістері.

Молекулалық биология, биохимия және генетика ғылымдарының соңғы 10жылдықтарда қарқынды даму нәтижесінде оның жаңа саласы генетикалық инжерерия қалыптасты. Генетикалық инженерия дегеніміз- жасушада өздігінен көбейе алатын, белгілі бір затты синтездеуге қабілетті, тұқым қуалаушылық материалдарды қолдан жасайтын молекулалық биологияның жаңа саласы. Генетикалық инженерия 1972 ж бастап дамып келеді. Осы жылы Берг алғаш рет ішек бактериясы мен бактериофак ДНҚ-ларынан құрылған жасанды гибридтік ДНҚ молекуласын құрастырған. Генетикалық инженерия ғылымының өзіне тән әдістері болады: 1) қажетті гендерді ДНҚ молекуласынан бөліп алу; 2) оларды қолдан көбейту; 3) ол генді басқа жасушаға – иесіне енгізіп жұмыс істетіу. Осы операциялардың бәрін плазмиданы пайдалану арқылы жүргізеді. Плпзмидалар дегеніміз- жасушада тұрақты күйде кездесетін және хромосомамен байланыссыз дербес тұқым қуалау факторы. Гендік –инженерлік технологиялық процесс зерттелетін ДНҚ молекуласын кішігірім ферменттерге ажыратумен басталады. Бұл фрагменттердің әрқайсысында клондауға экспессиялауға қажетті бір немесе бірнеше ген болады.

39. Хромосомамен байланыссыз тұқым қуалау факторлары.

40.Трансгенді ағзалар оның медицинадағы маңызы.

Геномында бөтен гені бар жануарлар трансгенді деп аталады. Трансгенді жануарлар алу трансгеноз әдісі арқылы іске асады. Трансгеноз деп бір биологиялық жүйеден басқа жүйеге жаңа белгілері бар ағзаның жаңа формасын алу үшін жасанды жолмен тасмалдауды түсіндіреді. Трансгенді жануарлар алу әр түрлі биологиялық белсенді биотехнологиялық заттарды синтездеу және бағалы белгілнрі бар жануарлардың жаңа тұқымдарын алу үшін қолданылуы мүмкін. Тасмалданған гендер жаңа иесінің генетикалық апаратымен құрылымды әрі функциялы байланысқандықтан бұл процесс in vivo (тірі материалды табиғи ортада өсіру) жағдайындағы генетикалық рекомбинацияға алып келеді жыл сайын трансгенді жануарларды алу жұмыстары дами түсуде. Ғылыми зертханаларда адамның гені бойынша трансгенді ірі қара, қой, ешкі, қоян, балық және т.б алынды.

41.Геномдық, хромосомдық жинақтар.

Геномдық жинақтар немесе гендер жинағы деп осы түр геномының құрамына кіретін ДНҚ фрагментерінің әрқайсысына кем дегенде бір-бір данасы бар ДНҚ клондарының жиынтығын айтады.Хромосомалық жинақ деп бір хромосома геномының құрамына кіретін ДНҚ фрагменттері бар ДНҚ клондарының жиынтығын яғни топтамасын айтады.

42.Ағзаларды клондау, ағза клонын алу әдісі.

Клон-бір дарадан вегетативті жолмен даму арқылы пайда болған генетикалық бір типі жасушалар тобы. Клондау – жасанды ортада өсіру арқылы рекомбинаты ДНҚ молекуласын анықтау әдісі. Сонымен қатар, соматикалық клетканың ядросы осы организм туралы толық генетикалық ақпаратқа ие екендігі белгілі, егер бұл ақпаратты іске асыру үшін барлық жағдайлар жасалса, онда жекелеген тұқымның генетикалық көшірмелерінің клондарының шексіз санын алуға болады. Ағза клонын алу әдісі арқылы ағылшын генетигі Ян вильмут алғаш рет қой клонын алуды іске асырды. Бұл үшін қойдың сүт безінің ядролық материалын ядросынан алдын ала айрылған аналық жыныс жасушаға тасмалдайды. Осындай әдіс арқылы алынған жануар донордан айнымайды, былайша айтқанда, оның кіші көшірмесі болып саналады.

43.Цитология ғылымы, жасушалық теория.

Цитология-жасушаның құрылысын, химиялық құрамын және жасуша ішіндегі түрлі құрылымдардың атқаратын қызметтерін зерттейтін биологияның бір саласы. Жасушаны көруге мүмкіндік берген алғашқы микроскопты 1665 ж Р.Гук құрастырып, сол микроскоп арқылы жасушаны ашқан. 1838-1839ж неміс ғалымдары Т.Шван мен М.Шлейден көптеген деректі материалдарға сүйеніп, жасуша теориясының негізін қалады. Қазіргі жасушалықтеория ХІХ ғашылған теория негізінде қалыптасып, төмендегідей жасушалық теорияның қағидаларымен сипатталды: 1) жасуша- элементарлы тірі жүйе, прокариот пен эукариоттардың жеке дамуының, көбеюінің, тіршілігінің, құрылысының негізі. 2) жаңа жасушалар бастапқы жасушалардың бөліну негізінде қалыптасады. 3) барлық ағзалардың жасушалары құрылысы мен химиялық құрылымы бойынша ұқсас. 4) көп жасушалы ағзалардың өсуі мен дамуы- алғашқы бір немесе бірнеше жасушалардың өсуі және көбеюдәң салдары. 5) ағзаның жасушалық құрылымы- барлық тірі ағзалардың шығу тегінің бірлігін көрсетеді.

44.Прокариоттық және эукариоттық жасушалар.

Жасушалық құрылымды тірі ағзалар прокариоттар мен эукариоттарға жіктеледі. Прокариоттарға жасушасында ядросы қалыптаспаған ағзалар жатады. (гр. Про- дейінгі, карион –ядро деген мағынаны береді). Прокариоттар жасушасында қабықшаның жетілген жүйесі және қабықшалы органоид болмайды. Прокариоттар цитоплазмада жататын сақиналы бір тізбекті ДНҚ молекуласынан тұрады. Прокариоттар амитоздық жолмен бөлінеді. Прокариоттарға бактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Эукариоттар –ядросы бар ағзаларды атайды (гр. Еу- нағыз, карион- ядро). Олардың ядросы, цитоплазмадан ядро мембранасымеен шектелген. Эукариоттардың генетикалық материалы ядрода жататын кұрделі қосылысты ДНҚ тізбегі мен ақуыз молекуласынан тұратын хромосомада орналасады. Эукариоттар митозды жолмен бөлінеді.

45.Органоидтар олардың құрлысы мен қызметі.

Белгілі бір құрылысы бар, арнайы қызмет атқаратын цитоплазмада тұрақты түрде кездесетін құрылымды органоидтар деп атайды. Органоидтарды құрылысына қарай жарғақшалы және жарғақшасыз деп екі топқа бөлеміз. Жарғақшалы органоидтарға ЭПТ, митохондрия, лизосома, Гольджи аппараты, пластидтер жатады. Ал жарғақшасыз органоидтарға рибосома, жасуша орталығы мен микротүтікшелер жатады.

ЭПТ-ды 1945ж Портер ашқан. Цитоплазманың ішінде бір-бірімен тығыз байланысқан түтіктердің, вакуольдардың, цистерналардың жиынтығынан тұратын күрделі жарғақшалы органоид. ЭПТ-ның екі түрі болады: тегіс және түйіршікті. Гольджи кешенін 1878ж итальян ғалымы Гольджи тапқан. Гольджи кешені өте жұқа, жартылай иілген қос жарғақшадан тұрады. Бұл жарғақшалар аралығында қуыстар болады және шетінде ауалы көпіршіктер орналасқан. ЭПТ-да түзілген ақуыз, көмірсулар мен майлар тасымалданып Гольджи аппаратына түседі.

Лизасомаларды 1955 ж бельгиялық биохимик Де Дюв ашқан. Лизасома денелерді ерітеді деген мағынаны білдіреді. Лизасома эукариот жасушалардың барлығында, соның ішінде фагоцитозға қабілетті лейкоцит жасушаларында көп мөлшерде кездеседі.

Митохондрия дән, цилиндр, сфера, жіпше тәрізді болады. Мөлшері 0,2-ден 1мкм, диаметрі 7мкм-ге тең. Митохондрияның қабырғасы ішкі және сыртқы екі жарғақшадан тұрады. Митохондрияның негізгі қызметі – органикалық заттарды ыдырату, АТФ синтездеу қызметтерін атқарады.

Пластидтер тек өсімдік жасушасында болатын органоид. Пластидтердің 3 типі бар: жасыл пластид- хлоропластар; сары, қызыл пластидтер- хромопластар; тұссіз пластидтер- лейкопластар.

Рибосомаларды 1955ж Палладе ашқан. Ол екі бөлшектен тұрады. Олар өте ұсақ тек микроскоптың көмегімен көруге болады. Рибосомалар рРНҚ-дан және ақуыздардан тұрады, оның негізгі қызметі ақуызды синтездеу болып табылады.

Жасуша орталығы - жануарлар организміне тән органелла. Ол екі құрамдас бөліктен (центрольдан және центросферадан тұрады) тұрады.

Микротүтікшелер - түрліше болып келетін ұзын түтіктер оның диаметрі 24 нм тең. Микротүтікшелер сыртқы цитоплазма жарғақшасы мен ядро қабықшасымен тығыз байланысып цитоплазмада күрделі тор түзеді.

46.Жасуша тіршілігіндегі жарғақшаның маңызы.

Жасуша тіршілігіндегі бір қатар маңызды қызметтерді жасуша жарғақшасы атқарады. Олар: жасушаға ерекше іргетас болады, бөгде заттардың енуінен қорғайды, цитоплазманы механикалық және химиялық зақымданудан қорғайды, ұлпадағы жасушалардың өзара қарым-қатнаста болуын қамтамасыз етеді, жасуша ішілік заттардың бір қалыпта болуын реттеп отырады. Өсімдік жасуша жарғақшасы жасунықтан тұрса, ал жануарлар жасушасының жарғақшасы үш қабаттан тұрады. Ішкі және сыртқы қабаттары ақуыз молекулаларынан, ал ортаңғы қабаты екі қатар фосфолипид молекулаларынан тұрады. Бір жасуша екіншісінен мембраналары арқылы бөлінеді және сол арқылы өзара байланысады. Жасуша мембранасы 3 түрлі қызмет атқарады: тасымалдаушы, өткізгіштік және қорғаныштық.

Дата добавления: 2015-07-16