Баска организмге тасымалданатын кажетп гещц бвлш алу

Эрб1р полипептид тобегшш, ягни белоктын, взшщ курылым­дык rem (структуралык) болады. Ол ген нактылы белок курамын-дагы амин кышкылдарынын 6ip-6ipiMeH i3flLniriH, жалгасу peTiH белплейдь Гендж инженериянын максаты - ep6ip дербес куры­лымдык генщ 6ip вамджтен баска багалы сортгын вамдтне оны одан epi жаксарту ушш енпзу. Ka3ipri уакытта молекулалык биологиянын жетктктершщ аркасында курылымдык гeндepдi таза куШнде жэне де жетылжп мелшерде бвлш шыгару эбден болады. BipaK бул жумыстын еамджтермен впазгендеп киыншылыктары, ол вамджтердщ геномдарынын едеу1р курделшт. Онын курамына 150 мыннан астам тендер юредь ал сонын шшде тек 5-10 % 6ipereu ДНК генетикалык код кызметш орындай алады, ягни 15-25 мын гендер курылымдык renaepi болтаны, вамджтер геномында функциясы белпс!3 квп кайталанкш ДНК элемен-rrepi орасан зор (90-95 %). Сондыктан, вciмдiктepдiн 6ip белпсш кодтайтын жеке гендерш тенеепру вте киын да ауыр жумыс. Одан баска, 6ipicaTap манызды белплер тек 6ip генде емес, кептеген геддерде жазылган. Мысалы, ешмдшк, тез nicin жетшу, азотты cimpy, ортанын колайсыз факторларына твз1мдипк белгшер1 полигендж болады. BipaK олардын биохимиялык непздер1 белгклз.

Гендж инженериянын 03ipme алга койган максаты - анык 6ip белп жазылган карапайым гендермен айналысу. Мысалы, Keft6ip кор белоктары, гербицидгер мен пестицидгерге твз^мдшис тендеру тсс. Оамджтердш курылымдык гендерш бвлш алу ушш гендж инженериянын Micrepi колданылады. Гендердш кептеген геномдык кеипрмелер1 ДНК-нынкомплементарлык пзбепн (кДНК) Kepi транскриптаза (ревертаза) кемепмен матрицалык РНК,-да синтездеу аркылы алынтан.

Ревертаза кемепмен yitrieciMfli иРНК болса, кершген дербес генда синтездеуге болады. Ал иРНК-ны белш алу эд1стер1 жаксы дайындалган.

Будан баска, белоктын алгашкы курылымын зерттеу эдктерь шн жетишру1 аркылы сол белокты кодтайтын гендц химиялык-биологиялык жолымен синтездеуге болады. Сонымен катар, ол ушш ДНК-нын нуклеотид калдыктарынын 1здштн тура аныктауга (секвенирование) колдануга болады.

Ka3ipri уакытта эр турл1 ес1мддсгердщ 100-ден астам курылым-дык тендер! белшш алынган жэне жан-жакты талданган. Бул гендерге кор белоктарынын, турл1 ферменттердш тендере ыстык-пен немесе суыкпен, анаэробтык жагдаймен немесе патогещцк микроорганизмдермен индукцияланатын гендер жатады. вс1м-джтер курылымдык гендершш 6ip белт курамы эр турл1 мульти-гендер (кепгендшк). Мысалы актин, гистон, леггемоглобин, буршак жэне астык тукымдастарынын коры рет1нде жиналатын кейб1р белоктарынын гендерйКор белоктарынын молекулалык салмаш жэне компоненттер саны бойынша едэу1р линияаралык полиморфизм! болады. Олардын курылымы женщдеп информация ДНК денгейщде де сакталады. Мумкш, бул полиморфизм жылжымалы генетикалык элементтерге (транспозондарра) байланысты болар.

Сонымен, кажегп белпш кодтайтын гендерд1 белш алу киындыгы, олардын б1регейлшне, геномда сирек кездесуше байланысты немесе олардын топтасып (кластер курып), хромосоманын эр турл1 жершде орналасуына байланысты.

. Гендерде тасымалдайтын векторлар

Курылымдык гендерде тек кана метаболизм етудщ нэтижесщде тузшетш заттардын (белоктын, иРНК-нын) коды жазылган. Оларда ген активтшгш реттейтш белшек мулдем жок, Сондыктан, жана курылымдык гендерд1 иеленген клеткаларда ол гендер ез безмен raicTi кызметш аткара алмайды. Гендердш клеткадары эреке^н баскаратын репликация жэне транскрипция сигналдарын оларга вектор камтамасыз етедь

Ботен гешц клетка шине тасымалдап альш баратын арнаулы ДНК молекуласын вектор дейдь ОгчШ мынадай талаптар комылалы: 1) оз алдына репликациялану, ягни клетка шине бетен I снл1 алыл К1рген сон клеткамен 6ipre немесе ез алдына кебейе алатын болуы керек; немесе вектор клетка хромосомасынын курамына eHin, онымен 6ipre урпак клеткаларга бершп отыруы керек; 2) трансформацияланган клеткаларды аныктау ушш оньщ ерекше генетикалык белгшер1 (маркерлерО болуы керек (мысалы аитибиотикке твзттлт); 3) курамында рестриктазалар узе ajT'aii.in нуклеотидтер Ti36eri болуы керек жэне репликацияга каоиепи жогалтпауы керек; 4) векторга орналастырылган бетен 101) онын аткаратын кызметш бузбауы керек, ал вектор болса, ол л a cm гллгеи геннщ imiHfle дурыс реттелш жумыс ютеуш камтама-сы i crciin болуы керек; 5) вектордынкелем1 KimiripiM болуы керек. <-)леттс, курылымдык ген ете кыска болып келед! (б^рнеше ж\ i нуклеотид). Оны б1рден кеп мелшерде белш алу киын. Сондыктан онын кецпрмелерш (молекулаларынын санын) жечерлктей квбейту керек. Гещи клондау ушш бактериялар колллнылады. Мысалы, ете жаксы тексер1лген, зияны жок, кен таралган бактерия - inieK таякшасы (E.coli). Керекп ген орна-ластырылган векторды бактерияга енлзедд. Бактерия тез белшетш-Л1К1СП. онын iuuioaeri вектор да, ген де бактериямен 6ipre кебейедг Лкырында ескен бактерия биомассасынан вектор мен ген, ями рекомбинанггык ДНК кеп мелшерде белшш алынады.

Бактерия плазмидалары жэне рекомбинанггык ДНК курастыру

Иекторлар рет!нде кебшесе илек таякшасы E.coli жэне де баска бактсриялардын плазмидалары колданылады. Бактерияларда бас-гы хромосомадан баска кептеген (200-ге дейш) юшкентай сакина iv)|)iчл1 болып гуйыкгалган кос т1збекп ДНК молекулалары кезде-ссл1. Олар б1рнеше мын нуклеотидтерден турады, плазмидалар лен аталады. Сакйна сиякты ДНК молекулалары 6ip-6ipiHe оралып к\ рлелi спираль курайды. Плазмидалар ез бетше репликациялана ала тын ДН К молекулалары (генетикалык элементтер1). Олар бак-терпянын басты хромосомасымен пркеспеген, клетка шшде ез аллыиа еркш орналаскан. Плазмида курамында тетрациклин немесе капамицин сиякты антибиотиктерге тетеп беруд! камтама-еы 1 степи ферменттердш reaaepi бар. Плазмидаларды хромосома-лык ДИК-нан белекше таза туршде алуга болады.

16-3. Стероидтерді алудың дәстүрлі технологиясы. 1930 жылы жануарлардың бүйрек үсті безінің қыртысынан гормональді зат - кортизон бөліп алынды. Он жыл өткен соң кортизонның (бұқа бүйрек үсті безінен бөліп алынған) емдік әсері ревматоидты артритте корсетілген. Дезоксихолин қышқылынан гормонның химиялық өндірісі жүзеге асқан, технология 37 сатыдан тұрған. Ең бір маңызды сатысы прогестеронның гидрооксилденуімен байланысты. Ол үшін оттегі атомын прогестеронның 11 α деңгейіне орналастыру керек, оны химиялық жолмен жеткілікті дәрежеде жүзеге асыру қиын және шығынды болды.

Rhizopus nigricans көмегімен прогестеронды гидрооксилдену әдісін жасау оттегі атомын прогестеронның 11 а деңгейіне тиімді кіргізуге мүмкіндік берді, нәтижесінде саты саны 37-ден 11-ге дейін қысқартылды. Стигмастеролдан химиялық жолмен алынатын прогестерон Rhizopus nigricans көмегімен 11 а-гидрооксипрогестеронға айналады. Одан кейін 11 а-гидрооксипрогестерон химиялық жолмен гидрокортизон және кортизонға айналады немесе Streptomyxa affinis, Corynebacterium simplex көмегімен С1 күйінде дегидрлену арқылы преднизолон және преднизон түзіледі.

Басқа әдісте диосгенин (өсімдіктік бастапқы зат) химиялық жолмен 8 қосылысқа айналады, одан кейін оның 11-а-гидрооксилденуі гидрокортизон алу үшін Culvularia lunata пайдаланылады, одан кейін Arthrobacter simplex көмегімен преднизолонға айналады. Стероидтардың микробиологиялық синтезінің бастапқылары ретінде диосгенин (Dioscorea composita) және стигмастеролмен (Сlусіnе mаx.) бірге жануар текті холестерол мен а-ситостерол пайдаланылады.

Стероидты гормон өндірісі технологиясында биотрансформацияның 4 реакциясы қолданылады.

- прогестероннің 11 а-гидрооксилденуі - Rhizopus nigricans -11 а-гидрооксипрогестерон,

- стероидтардың 16 а-гидрооксилденуі - Streptomyces agentoelus- триамициалон,

- 11 а-гидрооксилдену - Culvularia lunata, S (11-дезоксикортизол) қосылысынан гидрокортизон алады,

- стероидты сақина А (стероидтардың С1 дегидрленуі) қос байланысты енгізу - Streptomyxa affinis - преднизолон және преднизон. Бұл кортикостероидтар, прогестерон, эстрогендер және андрогендер. Медицинада қабы-нуға қарсы, диуретикалық, анаболитикалық, контрацептивтік, қатерлі ісікке қарсы емдік препараттар ретінде қолданылады.

16-4. Ауаны тазалауға арналған биологиялық қондырғы. Ауа тазалағыш – ауаны тазалауға арналған құрылғы. Шаңсорғыштарда, автомобильдердің двигательдерінде және ғимараттардың атмосферасын жақсарту үшін қолданылады.

Тазалау тәсіліне қарай ауа тазалағыштарды бөлуге болады:-ауа ылғалдандырғыш (увлажнитель); - электростатикалық ауа тазалағыш; - фотокаталитикалық ауа тазалағыш; - ионизатор; - фильтрлі ауа тазалағыш (ауа фильтрі).

Ауа ылғандандырғышы ауаны жуу технологиясымен бірге қолданылатын ауа тазалағыштар бар. Ондай ауа тазалағыштар бөлмелердін ауасын шаннан, жағымсыз иістерден, темекі иісінен және аллергендерден тазалайды. Ауа ылғалдандырғыштың 4 типі бар: суық;булы;ультра дыбысты;атомайзерлер (шашыратпалы). Ультрадыбысты ауа ылғалдандырғыштары ең тиімдісі. -ылғалдылықты бақылау; -ылғалдылықты 100 пайызға дейин көтеруге болады; -шығарылатын будың қалыпты температурасы (40 С томен); -төмен деңгейлі шу; -сандық басқару; -Қуаты 40- 50 Вт.

Фотокаталитикалық ауа тазалағышы. Ластанған ауа ультра күлгін сәулелі фотокатализаторы бар фильтрден өтеді. Фотокатализ әсерінен ауадағы токсикалық заттар тотығып, ыдырайды. Тұрғын және қоғамдық ғимараттарында ауаны тазалау және заласыздандыру үшін қолданылатын жаңа экологиялық қауіпсіз қондырғы. Аппарат ауаны тазалап залалсыздандырады: -Ауру туғызатын бактериялардан, вирустардан; -Азот сілтілерден, фенол, формальдегид,т.б. токсикалық органикалық қосылыстардан; -Шаң, жағымсыз иістерден; Үй, өсімдік және жануар текті аллергендерден.

Ионизатор. Зиянды заттар, бактериялар мен аллергендер оң зарядталған. Олар ионизатормен шығарылатын аниондарды тартып, усақ бөлшектерді құрайды. Бөлшектер ауырлап, төмен түседі де, ауруды түғыза алмайды. Тозаңды, шаң кенелерін, жағымсыз иістердің феромондардың микробөлшектері оң зарядталып, ионизатордың шаң жинағыш пластинада тұнады. Ионизатор дұрыс істеп тұру үшін 2-3 апта сайын шаң жинағыш пластинаны тазалап жуу керек.

Фильтрлі ауа тазалағышы. Ауаны шаңнан тазартуды қамтамасыз етеін ауа тазалағыш элемент. Ауа шаңнан фильтрлі элемент арқылы өтіп, тазалайды. Вентиляция мен салқындатқыш аппараттарда және газды турбинада, двигательдердің ішінде орналасқан. НЕРА Фильтрлері бөлшектерді жоғары әсерлі тоқтауы, кідіруі. НЕРА фильтрлердің қолданылуы: залалсыз ортаны түзі үшін денсаулық сақтауда; дәрілік препараттарды және өнімдерді өндіруде залалсыз аймақты түзі үшін микробиологиялық және фармацевтикалық өнеркәсіпте; сүт және ет өнімдерін өндіру тағам өнеркәсіптерінде; тұрғын, қонақ үйлерде, офистерде.

16-5. Жәндік-зиянкестерге, вирустарға және гербицидтерге төзімді трансгенді өсімдіктерді алу. 1).Гербицидке төзімділік. Қазіргі кезде глифосфатқа (раундап), сульфанилмочевинаға, фосфинотрицинге, триозинге төзімді сорттарды шығару дами түсті. АҚШ-та генетикалык инженерия әдісімен глифосфатқа төзімді темекі өсімдігі алынды. Бұл гербицид амин қышкылдарын түзетін ферменттің қызметін тоқтатады. Сондықтан бактерия геномынан (сальмонелладан) бөлінген генді темекіге енгізген. Енгізілген бөгде ген ферменттің жұмысын жақсартып, өсімдіктің гербицидке төзімділігін артырады. Мұндай гендер қызанаққа, майбұршаққа, мақтаға, терекке енгізгеннен кейін олар гербицидке төзімді болды. Тағы да бір бактерия геномынан бөлінген бөгде ген картоптың, қызанақтың, темекінің геномына енгізідді. Бұл әдіспен зияндылығы кеңінен таралған гербицидке (баста) төзімді өсімдіктер алынды.

2)3иянкестерге төзімділік. Ауыл шаруашылығында қолданылатын инсектицидтердің 40%-ті қабыршаққанаттылар отрядына жататын жәндіктермен күресу үшін пайдаланылады. 1985 жылы бактерия геномынан алынған протеинді түзетін ген темекіге енгізілді. Осындай жолмен алынған темекі өсімдігі бражник жұлдыз құртына төзімді болып, бұл белгі келесі ұрпаққа беріліп тұқым қуалайтыны анықталды. Бұл өсімдіктердің зиянкестерден қорғау тиімділігі 0,02% болды. Қазіргі кездегі жұмыстар осы технологияны жүгері, мақта, көкөніс сияқты экономикалық манызды дақылдарға қолдануға бағытталған.

3) Ауруларға төзімділік. Қазіргі кезде гендердің, протеаза ингибиторларының көмегімен және өсімдік жасушасының усыз заттарын антибиотиктер мен фунгицидтерге айналдырады, хитиназа, глюканаза, ферменттерді таңбалайтын гендер арқылы өсімдіктерді патогенді микроағзалардан қорғау зерттелуде.

Бактериялық аурулармен күресу үшін павлиноглазка көбелегінде түзілетін ақуыздарды қолдану мүмкіншілігі бойынша зерттеу жумыстары жасалуда. Павлиноглазка көбелегі куыршақтары бактериялы ауруларға қарсы антибактериялық белсенділігі бар (аттацин, лизоцим) 15-20 ақуыз түзеді. Бұл ақуыз гендері бөлініп толық зерттелген. Осы гендер енгізілген өсімдіктер, бактерияларға қарсы ақуыздардың түзілуі нәтижесінде, патогенді бактерияларға төзімді болады деген болжам бар.

Корончатый галл ауруына төзімді гені бар темекі өсімдіктері алынды. Ол үшін өсімдік жасушаларына алькогольдегидрогеназаның ашытқы ферментінің гені енгізілді.

Дәстүрлі селекцияның тиімділігі жеткіліксіз болғандықтан жэне вирус ауруларымен күресу агротехникалық құралдардың жоктығына байланысты өсімдіктерді вирус ауруларынан корғау жүмыстары жаңа технологияларды қолдануды қажет етеді.

Билет

1. Геномика дегеніміз гендердің құрылымын, атқаратын қызметін және генді инвентаризациялап, тірі жәндіктердің геномдық карталарын оқитын ғылым. Алдымен ауруға байланысты гендерді инвентаризациялайды. Геномика ғылымы 1990 жылы қазан айында, «Адам геномы» жобасы туралы қол қойғаннан бастап шықты деп айтуға болады.

Адам геномын білу медицина үшін өте маңызды. Кейбір ұрпақтан ұрпаққа берілетін аурулар кезінде гендерде ақаулар (дефект) байқалса, басқа жағдайларда ген экспрессиясының кезектілігі бұзылады. Организмде болып жатқан әрбір ген регуляциясының бұзылуының салдарынан патологиялық процесстер дамиды. Геномика – дефектілі гендер – гендік терапия бір бірімен тығыз байланыста.

Негізгі кемшіліктері: біз адамдардың барлық геномдарын білеміз, бірақ олар қандай заттарды экспрессиялайды және жасушада қалай жұмыс істейтіндігін білмейміз.

Протеомика жасушада нақты жұмыс жасап жатқан молекулярлық машиналардың түзген белоктарын инвентаризациялаумен айналысады. Протеомика ғылымының міндеті геномикаға қарағанда әлдеқайда күрделілеу болып келеді. Себебі, адам денесінде 30 000 нан 40 000 ға дейін гендердің болса, протеиндердің саны шамамен 300 000 немесе геннен 10 есе артық екендігі айқындалып отыр. Бұл белоктар бір бірімен әсерлесіп отыратындықтан оларды санау мүмкін емес. Осыдан 10 жыл бұрын адам гендерін инвентаризациялай бастаса, қазір белоктарды инвентаризациялап қана қоймай, олардың кезектілігін және барлық модификацияланған (фосфорильденген, гликолизденген, процессингтелген, т.б.) белоктарды оқып, талдау жасауға мүмкіншілік бар. Қазіргі кезде патологиялық өзгеріске ұшыраған тканьдердегі белоктардың диспропорцияланғандығын анықтауға болады. Протеомикалық талдау жүргізу келесі кезеңдерден тұрады: Бірінші кезең – екі өлшемдік электрофорезде (изоэлектрикалық нүктеде) молекулалық массалары бойынша фракцияларға бөлінеді; Екінші кезең – оларға талдау жасау арқылы патологиялық өзгеріске ұшыраған кейбір тканьдердегі белоктардың ұлғайғанын (онкология), екінші бірінің керісінше азайғанын байқауға болады; Үшінші кезең – спектроскопия көмегімен ондай белоктардың кезектілігін атомдық деңгейде нақты анықтау арқылы олардың молекуласындағы глюкоза, фосфор қышқылының қалдықтарын және белоктарды бөлмей ақ белок қоспаларын анықтауға болады. Протеомиканың басты міндеті базада сақталған информациямен салыстыра отырып, белоктарға талдау жасау, олардың кезектілігін анықтау болып табылады.

Протеомика – бұл белоктар мен олардың тірі организмдегі қарым қатынасын зерттейтін ілім болып табылады. Протеомика саласында жұмыс істейтін ғалымдар протеиндердің түзілуін, олардың декомпозициясын (талдауын), организм ішіндегі алмасуын зерттейді. Сонымен қатар протеиндердің организмде генерацияланғаннан кейінгі модификациялануын да анықтайды. Жиі жағдайда протеиндер аралығындағы өзгерістерді және олардың қарым қатынасын, ауруға шалдыққан организмдегі белоктардың жағдайларын бақылап отырады. Сонымен, протеомика дәрілік заттарды әзірлеу жұмыстарын тездетуге және тез арада пациенттерге жаңа тиімді дәрі-дәрмектерді дер кезінде беруге мүмкіндік береді. Қазіргі кезде нарықтағы фармакологиялық заттардың 95 пайыздан астамы протеиндерге әсер етеді. Сондықтан протеомика протеиндерді идентификациялау, бағалау үшін тиімді пайдалануға және жаңа диагностикалық пен терапевтикалық препараттарды жедел түрде дайындауға көмектеседі.

Протеомиканың маңыздылығын білу үшін мысал ретінде ХХ ғасырдың бас кезінде зерттеушілер инсулин гармонының альтернативті формаларын тауып, қант диабетіне шалдыққан миллиондаған адамдардың өмірін сақтап қалған. Бұған қарамастан бұл заттарды зерттеу жұмыстарының басым бөлігі ХХ ғасырдың екінші жартысынан, яғни гендер мен ДНК молекуласының құрылысын ашқаннан (ДНК қос оралма спираль тәрізді тізбектен тұратындығын) кейін басталды деп айтуға болады. Осы ашқан тамаша жаңалықтары үшін James Watson, Francis Crick және Mauris Wilkins 1962 жылы Нобель силығына ие болды. Гендік зерттеулер мен протеомика бір-біріне комплиментарлы (бірін-бірі толықтырып отыруы) болып келеді. Себебі, ДНК-дан құралған гендер телімді белоктардың өндірілуін анықтап отырады. 1998 жылы Norman G. Anderson «ДНҚ – бұл негізгі нүкте емес: протеиндер жасуша тіршілігінің белсенділігін анықтаса, ал нуклеин қышқылдары белоктар белсенділігін көрсетеді» деп айтқан екен. Басқа сөзбен айтқанда биология протеиндер деңгейінде таралады деген мағынаны білдіреді. Соңғы жылдардағы ең маңызды жетістіктердің бірі, ол адам геномының карталануы. Адам денесінде 30000 нан 40000 ға дейін гендердің болатындығы анықталған. Ал адам денесінде протеиндердің саны шамамен 300 000 немесе геннен 10 есе артық белоктардың бар екендігі айқындалып отыр. Бұл белоктар бір бірімен әсерлесіп, ондай әсерлесулерді санау мүмкін болмай отыр.

Адам геномының реттілігін анықтау үшін белоктарды толыққанды зерттеу қажет. 1980 жылы Norman G. Anderson арнайы құрылған топпен бірге адам организмінің белоктарын жүйелі түрде зерттеп, осы зерттеулерге қажетті аналитикалық әдістерді дамытуға тырысқан болатын. Бұл жүргізілетін зерттеулер өкімет тарапынан қолдау таппауы, қаржыландырылмауы салдарынан және технологиялық деңгейі жағынан кедергілердің болғандығынан тоқтатылған болатын. Ал қазіргі таңда екі жағдайда белоктарды зерттеуге назар аударылуда. Оның біріншісі, геном шифрінің ашылуына байланысты және протеомикалық зерттеу жеделдетіліп отырса, екіншісі, протеомикалық зерттеу жүргізу технологиясы тез дамуда.

Биоинформатика – макромолекулалардың атқаратын қызметі мен құрылымын анықтауға, талдау жүргізуге, генетикалық информацияларды жүйелендіруге қажетті есептеуіш алгоритмдер жиынтығын жаңа дәрілік препараттарды дайындауда пайдаланатын ғылым саласы. Есептеуіш алгоритмдер көмегімен көптеген эксперименттерді жүргізбей ақ олардың нәтижелерін алуға болады. Мысалы: жеке бір генді клондамай ақ белгілі бір компьютерлік бағдарламалар көмегімен гендердің шекараларын анықтай алуға мүмкіншілік бар. Егер, белоктың кезектілігі болған жағдайда, олардың аралық құрылымдары мен функцияларын анықтауға болады. Сонымен қатар, аралық модельдердің негізінде белгілі бір дәрі-дәрмектерді әзірлеуге мүмкіншілік береді. Бұл ғылым саласы келешекте дәрілердің әсерлеріне бағытталған он мыңдаған жаңа мишеньдерді беретін, гендердің қызметін алдын ала анықтай алатын және белоктардың кезектілігін шеше алатын мүмкіншілігі бар. Пайда болған жаңа ДНК – белокты базада жинақталған көрсеткіштермен салыстыра отырып, оның кезектілігін анықтай алады.

3 сұрақ. Қоректік орта компоненттері: 1) негізгі бейорганикалық қоректік заттар /макроэлементтер/; 2) микроэлементтер; 3) темір көзі; 4) дәрумендер; 5) көміртек көзі /глюкоза, фруктоза, сахароза/; 6) өсуді реттейтін фитогормондар: ауксиндер – β-индолилсірке қышқылы /ИС)/; α-нафтилсірке қышқылы /НС)/; 2,4-дихлорфеноксисірке су қышқылы (2,4-D) a-индолилмай қышқылы /ИМ)/; цитокининдер – 6-фурфуриламинопурин (кинетин), 6-бензиламинопурин /БАП/, зеатин.

4. Экстракция-Мақсатты өнімді экстракциялау органикалық ерітінділермен, ортаның рН, температураны және т.б. көрсеткіштерді өзгертумен өтеді. Экстракция бөлінетін өнімді 2-5 рет концентрлеуге мүмкіндік беретін таңдамалы процес негізделген. Бүл технология мақсатты өнім сулы ортада ерімейтін, бірақ органикалық еріткіштермен оңай элюирленетін кезде кең қолданыланады. Мысалы, дақылдық сүйықтықтан гидрофобтық ақуыздарды, кейбір витаминдер мен липидтерді бөліп алуда фенол, бензил спирті, т.б. қолданылады.

Тұндыру Тұндыру мақсатты өнім түрақты болып, оған уақыт факторы әсер етпейтін жағдайда (тұндыру ұзақ процесс) жиі қолданылады.

Ферменттерді (ақуыздар) бөліп алу технологиясында тұнбаның тез түзілуі үшін, дақылдық ортаға нейтральді тұздарды (аммоний және натрий сульфаты, ас тұзы) қосады. Тұздар иондары әсерімен судың диполь ориентациясы артады, ақуыз молекуласы айналасын-дағы гидратты қабат бұзылады және оның коагуляциясы басталады.

Фильтрация- Өндірісте дақылдық сүйықтықта еріген метаболит болып табылатын мақсатты өнімді, микробтық биомассаны еріген бөліктен айыру үшін, фильтрация жиі қолданыланады. Қатты және сүйық бөліктерді ажырату үшін белгілі диаметрлі саңылаулары бар мембраналар қолданылады. Мембраналар жоғары полимерлі немесе бейорганикалық мембраналардан дайындалған ұсақ саңылаулы немесе түтікті қалқандар түрінде болады.

Фильтрация мәні - дақылдық сүйықтықты үсақ саңылаулы қал-қан арқылы өткізу. Фильтрация нәтижелілігі, жылдамдылығы фильтрлеуші беткей ауданыны, қысым айырмасына, саңылаулар диаметріне теңдігіне тура пропорционалды.Фильтр-престі қолданғанда, қысым әсерінен сүйықтық фильтрлеуші елеуіш арқылы өтеді. Саңылауларды бітейтін түнбаның фильтр бетінде жиналуы бүл әдістің кемшіліктерінің бірі болып табылады. Мұндай жағдайларда фильтрлеу жылдамдығы күрт төмендейді. Фильтрлеудің бүл түрі диаметрі 50-100 мкм болатын бөлшектерді бөлуде қолданылады.

Микрофильтрация - ол әдетте металл керамикалық түтікті мембраналы конструкциялар, оларды будың кері ағымымен регенерациялауға болады. Көпкамералы фильтрациялық құрылғыларда, микрофильрация жүйелерінде модульді компоненттер ретінде алы-нып салынатын кассеталар мен фильтрлер мембраналары қолданылады.

С орбциялық тазалау: ақуыздарда ортаның рН тиісті мәнін-де қышқылдық және сілтілік қасиеттер беретін қызметтік топтар бар. Сондықтан, ақуыз ион алмасу механизмі бойын-ша сорылуға қабілетті. Ақуыздардың сорылуы үшін көбі-несе целлюлоза негізінде иониттар пайдаланылады: катионит-карбоксиметилцеллюлоза және анионит-диэтиламиноэтил-целлюлоза;

экстракция: липофилдік заттар органикалық еріткіштер көмегімен фильтратта қүнарландырылады - пропанол, бутилацетат, т.б.;

ультрафильтрация: ақуыздың денатурациясы, температуралық әсері жоқ, үдеріс үздіксіз; қүнарлаудың басқа тәсіл-деріне қарағанда осы технология ерітіндіден барлық төмен молекулалы керексіз қоспаларды алып тастауға да мүмкіндік береді, яғни бір мезгілде ол қүнарлау мен тазалау қызметін орындайды; жартылай өткізгіш мембраналар қолданылады;

5. Баска организмге тасымалданатын кажетті генді бөліп алу.

а) ДНҚ-донордан оны рестрикциялау арқылы. Рестрикция немесе нуклеотидтерді белгілі реттіктері бар бөліктерде ДНҚ-ны ыдырату - бүл рестрикциялайтын эндонуклеазалар арқылы жүзеге асады. Мүндайда ДНҚ-ның қос спиральді тізбегі комплементарлық арнадан ауытқып қиылатын болғандықтан, "сатыша" түзіледі - ДНҚ-ның бір тізбегі бірнеше нуклеотидтерге бөлектенеді. Бір тізбекті (жабысқақ) үштар түзіледі. Егер ДНҚ бөлігінің 2 жабысқақ бөлігі кездессе, оның үстіне олар тек бір рестриктаза әсерінен пайда болса, үштағы реттіктер комплементарлығы есебінен өзара қатынасқа оңай түседі:

б) ДНҚ-ның қысқа бір тізбекті бөліктерін (олигонуклеотидтер) химиялық синтездеу, нуклеотидтер арасында эфирлік байланыстарды біртіндеп түзеу жолымен және ДНҚ лигаза қатысуымен олигонуклеотидтерді өзара тігу арқылы хос тізбекті полинуклеотидтерді түзу;

в) ең жиі қолданатын әдіс - жасуша-донордың ДНҚ бөлігі емес, одан транскрипцияланған м-РНҚ-ны бөлу. м-РНҚ негізінде кері транскриптаза бөлігі (ревертаза) көмегімен комплементарлық ДНҚ тізбегі синтезделеді (кДНҚ), одан кейін кДНҚ-ға ДНҚ-полимераза қатысуымен екінші тізбек қүрастырылады. Осындай жолмен басқа организмге тасымалдауға керекті генді алады.

Гендерді тасымалдауға арналған векторлар. Бөтен генді клетка ішіне тасымалдап алып баратын арнаулы ДНҚ молекуласын вектор дейді. Оған мынадай талаптар койылады: 1) өз алдына репликациялану, яғни клетка ішіне бөтен генді алыл кірген соң клеткамен бірге немесе өз алдына көбейе алатын болуы керек; немесе вектор клетка хромосомасының құрамына еніп, онымен бірге ұрпақ клеткаларға беріліп отыруы керек; 2) трансформацияланған клеткаларды анықтау үшін оның ерекше генетикалык белгілері (маркерлері) болуы керек (мысалы антибиотикке төзімділігі); 3) құрамында рестриктазалар үзе алатын нуклеотидтер тізбегі болуы керек және репликацияға қабілетін жоғалтпауы керек; 4) векторға орналастырылған бөтен ген оның атқаратын қызметін бұзбауы керек, ал вектор болса, ол да епгізілген геннің ішінде дұрыс реттеліп жұмыс істеуін қамтамасыз ететін болуы керек; 5) вектордың көлемі кішігірім болуы керек.

Өсімдіктерге генді тасымалдау әдістері.

1) Өсімдік протопластарын трансформациялау. Өсімдік жасушасына «жалаңаш» ДНҚ-ны көшіргенде жасушаның қабықшасы кедергі жасайды. Сондықтан жасушаны ферментпен өндеп кабықшасынан босатады. Өсімдік протопластарын трансформациялағанда ДНҚ-ның жасушамен жутып алыну кезеңі қауіпті болып саналады. Өсімдік протопластарының нуклеазалары ДНҚ-ларды гидролиз арқылы ыдыратып жіберуі мүмкін. Сондықтан протопластар бар ерітіндіге цинк хлоридін қосса немесе рН мөлшерін жоғарлатса нуклеаза ферментінің белсенділігі төмендейді. Протопластар көмегімен ДНҚ-ны өсімдік жасушасына тасымалдау темекі дақылдарында кеңінен қолданылады. Бұл трансформанттардан толық өсімдік өседі және олар бөгде ген ақпаратын келесі ұрпаққа береді. Бүл әдістің артықышылығы мынада: бөгде ДНҚ-ны Т-ДНҚ құрамына енгізудің қажеті жоқ; «жалаңаш» ДНҚ-ны көішру әдісін астық дақылдарына да қолдануға болады.

2) ДНК, микроинъекциясы әдісі трансформацияланған өсімдік жасушаларын алу мүмкіншіліктерін кеңейтеді. Өсімдік жасушаларын микроинъекциялау үшін электрод түтіктерінен жасалған инелерді қолданады. Әрбір протопластқа инъекция мөлшері 10^-8-10^-2 мл болу керек. 2-5 күндік протопласт өсіндісінде микроине арқылы бір тамшы буфер ерітіндісі енгізіледі. Бұл тамшыдағы ДНҚ мөлшері 9,1-1,0 мкг/л. Бұл әдіспен өсімдік жасушасын трансформациялау өте тиімді (10-20%). Трансформациялауға сәйкес жағдайлар туғызған кезде, бөгде ДНҚ-ны цитоплазмаға емес ядроға енгізсе микроинъекция әдісінің тиімділігі 1000 есе артады. Бұл жағдай ядролық мембрана бөгде ДНҚ-ны енгізуге бөгет жасайтынын көрсетеді.

3) Электропорация әдісі - биомембраналардың өтімділігін күшейтетін жоғары кернеулі электр өрісіне макромолекулаларды енгізу. Электропорация әдісі арқылы өсімдік цротопластар трансформациясының тиімділігін арттыруға болады. Электр тоғымен өндегеннен кейін жасуша мембранасының саңылаулары арқылы электропорация ортасындағы ДНҚ молекулалары жасушалармен жүтылады. Содан соң протопластарды үйлесімді ортаға отырғызады. Тасымалдау тиімділігі электр шоктан кейін 24-48 сағат өткен кейін анықталады. Электрпорациядан кейін тірі қалған жасушаларда геннің енгізілгенің талдайды. Электропорация әдісін даражарнақгы жэне қосжарнақты өсімдіктрге қодцануға болады.

4) ДНҚ-ларды липосомаларга түю әдісі. Өсімдіктер протопластарына енгізілген гендерді қорғау үшін липосомаларды қолданады. Липосомалар - қабықшалары фосфолипидтерден түратын сфералық денелер. Липосомалардың мембранамен жабысу жэне жасушалармен жутылу кабілетіне байланысты, оларды жасуша өсіндісіне енгізу үшін қолданады. ДНҚ-ларды липосомаларға түю нуклеаза әсерінен қорғайды, сондықтан оларды әртүрлі өсімдіктер үшін қолданады. Липосомалар көмегімен генетикалық ақпаратш өсімдік жасушасына тиімді енгізу үшін келесі факторлардың мәні өте зор. Олар: ПЭГ концентрациясы, инкубациялық буфердегі металл иондарының концентрациясы, рН, липосомаларды протопластармен инкубациялаудың қолайлы уақыты, липосомалардың қолайлы уақыты.

5) биобаллистика әдісі-вольфрам (алтын; күміс) шариктері арқылы генді «генная пушка» арқылы ядроға енгізеді.

Билет.

1 сұрақ. Биологиялық қауіпсіздік - тірі ағзалардың өздерінің биологиялық мәнін, биологиялық қасиеттерін, жүйелі байланыстарын сақтау; -бөтен және трансгенді гендердің енгізілуі; -тағамның бактериялармен ластануы; Табиғи қорлардың ластануы; -қалыптасқан экожүйесіне бөтен текті ағзалардың енуі нәтижесінде орын алған биологиялық бүтiндiктiң кең ауқымды жоғалтуын сақтап қалу.

Генет.модификац. өнімдер. Қазіргі таңда молекулярлық биология, гендік инженерия табыстарының арқасында генетикалық модификацияланған өнімдер қолданылады. ГМ өнімдерін 3 категорияға бөлуге болады: 1) ГМ бастауын құрайтын азықтық қоспа ретіндегі өнімдер (негізінен жүгеріден, соядан дайындалған); 2) трансгенді шикізаттан өндірілген өнімдер (соялық ірімшік, сүт, кукурузные хлопья, томатная паста); 3) трансгенді көкөністер мен жемістер.

Гендік модификацияланған микроорганизмдер биотехнологиялық өндірісте продуценттер ретінде, сонымен қатар арнайы қызметтері бар гендердің көзі ретінде қолданылады. Мысалы, Sacch.cerevisiae генет. модификац. штамдары жасалған, синтезделген рекомбинантты ақуыздары қолданылады:

- дәрілік зат ретінде: эпидермис өсімінің факторы, инсулин, инсулинге ұқсас өсім факторы, тромбоцитарлы фактор өсімі, проинсулин, фибробласттар өсімінің факторы, гранулоциттер мен макрофагтардың колония белсендіргіш факторы, L-антитрипсин;

- фермент ретінде: сыр өндірісінде сүттің ұюын тудыратын (казеинді ыдырататын) химозин немесе аспартилпротеиназа бұқа ферменті. Аталған ферментті синтездейтін Sacch.cerevisiae рекомбинантты штамы жасалған.

2 сұрақ. Микроорганизмдердің өндірістік штамдарын жасау әдістері. Сақтап қалу мәселесі. М/о өндірістік штамы –өндірістік мақсаттар үшін қолданылатын штамм және ол белгілі бір ағзадан бөлініп алынған немесе биотехнологиялық әдістердің көмегімен өндірілген жаңа қасиеттерге ие, яғни пайдалы қасиеттері бар штамдарды айтамыз және олар кейбіреулері мо коллекциясында депонирленген болып табылады.

РҚ м/о коллекциясы келесі негізгі функциялардың орындалуын қамтамасыз етеді: Генетикалық модифицирленген штаммдарды, ашытқы, мицелиальды саңырауқұлақтарын, актимицидтерді, бактерия штаммдарын жинайды, зерттейді; Ғылыми зерттеулер мен өңдірістік мақсат үшін коллекцияда қолданылатын культуралармен қамтамазыз ету; коллекциялық штамдарды фено және генотиптік сипаттамалардың зерттеу негізінде биологиялық белсенділігімен тіршілікке қабілеттілігін жетілдірумен оңтайлығын қамтамасыз етеді; өндірістік продуцент‑мо жасап шығару үшін Рқ мо коллекциясында сақталынып жатқандардың биологиялық қасиеттерін зерттейді және генетикалық анализ жүргізеді;

Қасиеттері толық зерттелген және қайда қолданылатыны белгілі ҚР микроорганизмдер коллекциясы:

Lactobacillus plantarum – орамжапырақты ашытуы үшін ұйытқы; 2) Bacillus pumilis - алма паршасының қоздырғышына арналған активті антагонист;

3) Bacillus subtilis 34 - Антагонист возбудителя гомоза хлопчатника

4) Bacillus polymyxa 423 -активная фосформобилизирующая (фосфатрастворяющая) культура

5) Bacillus subtilis 62-Антагонист грибов фузариум, вертициллиум, возбудителей черной корневой гнили

6) Azotobacter chroococcum K-2- Суперпродуцент полисахаридов, рекультивация, повышение плодородия малопродуктивных почв 7) Azotobacter vinelandii 65- Повышение урожайности овощных культур – продуцент физиологически активных веществ 8) Saccharomyces cerevisiae-Дрожжи для домашнего виноделия. Коллекцияда құстардың жан‑жануарлардың, а.ш малдардың, адамнвың өте қауіпті ауру туғызғыш м.о. коллекцияда сақталады. Коллекцияда сақталған әр мо паспорты болады. Паспорт алу үшін бөліп алған мекеме мемлекеттік м.о-р коллекциясына хат жазады. Штамның патогенді емес жөнінде анықтама болуы керек. Паспорт жасау: Штам бөлініп алынған ұйымның атауы, Штамның авторы, Ұйымның почталық адресі, Штамның атауы, Штамның номері, Штамның бөлініп алынған жері, Штамды бөліп алу тәсілі, Дипанирле себебі, Музейлік немесе өндірістік штамм(қымбат мақсатта қолд), культуралдык морфологиялық ерекшеліктері,штамның өнімділігі және басқа да өндірістік көрсеткіштері,штамды сақтау үшін қажетті қ.о. құрамы, сақтау тәсілі, жағдайлары, Штамды көбейту үшін қажетті жағдайлар, штамның генетикалық ерекшеліктері, әдебиетке сілтеме. М.о өңдірістік штамдарын жасаудың қазіргі заманғы әдістері биотехнологиядағы генетикалық инженерия б.т. Генетиклық инж. әдісі бойынша In vitro жағдайында м.о конструкциалау. Конструкциалауда бірнеше штаммдардың бағалы белгілеріне жауап беретін гендерді енгізе аламыз. М.о генетикелық инж классикалық обектісі б.т. Көптеген жылдар бұрын тәжірибедегі пайдалы белгілері бар, тіршілікке қабілетті мо 25-30 жыл бойы сақтауға болатындығы жайлы нәтиже алынған. Бұлай сақтауға мәжүбірлейтін басты себеп бағалы белгілерді жоғалтып алмауда. Тірі қалуға гарантия беретін және бактериялардың, актиномицеттердің және саңырауқұлақтардың өнімділігін сақтау жағдайы, ортасы іріктелініп алынған,мысалы сүт қышқылды бактерияларды лиофилизация барысында 5 жыл, вазелинді майдың астында сақтау бойынша 10 жыл; актимицеттер үшін топырақ пен құмда 10-25 жыл, физиологиялық ерітінді мен минералды майдың астында – 10 жыл; винолық және нан

4 сұрақ. Биокатализ – құрылымдары әртүрлі реагенттерден әр түрлі жаңа заттарды синтездеу немесе күрделі заттардың фермент әсерімен ыдырауы. Биокатализ кезіндегі негізгі реакциялар: гидролиз; изомерация немесе молекулалық құрылымдарының өзгеруі; күрделі заттардың синтезі; ашу және қалпына келу; қос байланысты реакциялар.

Биотрансформация -бастапқы заттың құрылымына ұқсас белгілі өнімдерге әкелетін микробиологиялық айналу үрдісі. Сұйық ортада өсірілетін жасушаларды мультифермент жүйелері ретінде қолдануға болады, олар химиялық заттарды биотрансформациялайды. Осындай жасушалардың белсенді ферменттері табиғи немесе синтетикалық өнімнен одан да бағалы заттарды алу үшін пайдаланады. Биотрансформация үрдістері әртүрлі ферментативті реакциялар көмегімен жүзеге асады: тотығу-тотықсыздану, гидрооксилдену, дегидрооксилдену, гидрогендену, дегидрогендену, эфир гидролизі, изомерация.

5 сұрақ. Сомалық будандастыру - будандастырудыңн жыныстық шағылыстыру жолынан басқа жолы. Бұндай жағдайда ата-аналық клеткалар ретінде оқшауланған сомалық протопласттарды пайдаланады; қосылған протопластардан кейіннен регенерация арқылы будан, тұтас өсімдіктер пайда болады өседі.

Сомалық будандастырудың мүмкіншіліктері:

1.Жыныстық жасушалары сәйкес келмейтін өсімдіктерден будан алуға болады;

2.Бір - бірімен алшақ түрлер мен туыстарға жататын өсімдіктерді будандастыруға болады;

3. Асимметриялық будан алуға болады (бұл будандардың генотипінде ата–анасының біреуінің гаплоидтык гендер жиынтығымен қатар екіншісінің бірнеше хромосомалары қосылады);

4.Үш және одан да көп өсімдіктердің буданын алу жүйесін құруға болады;

5.Егер түрішілік будандарда қосылған жасушалардың хромосомалары сақталатын болса, түраралық будандарда ата-аналарының біреуінің хромосомалары жоғалады, осыған байланысты гендердің картасын жасауға болады, яғни олардың белгілі хромосомаларға жататынындығын екендігін анықтауға болады;

6. Ядролық емес гендердің, яғни плазмогендердің гетерозиготалық буданын алуға болады;

7. Жыныс жолмен будандастыруда кездесетін шектеулерді жоюға болады.

Гибрид өсімдіктерді талдау әдістері. Протопластардың косылып будан клетканын пайда болғанын бірнеше әдістермен тексеріп, дәлелдеуге болады. Ол үшін генетикалык (будандастырулык) және биохимиялык талдаулар өткізеді.

Арнайы тандап алынған өсімдік формаларын бір-бірімен будандастыру нәтижесінде тараған үрпактардын фенотиптік белгілерінін бастапкы аталык пен аналыктан каншама ауытқып, өзгеріске үшырағандығын статистикалык есептеу аркылы біледі.

Кобінесе сомалық будандар цитогенетикалык талдауға түседі, яғни хромосомаларынын күрылымы мен саны зерттеледі. Бүл әдіс алыс туыстардын (трибааралык, түкымдасаралык) будандарына колайлы. Себебі олардын шығу тегіндегі аталык пен аналык өсімдіктердін хромосомалары арасында әжептәуір айырмашылығы бар. Егер будандаскан түрлердін хромосомалары морфология жағынан үксас болса, онда оларды дәлірек айкындау үшін дифференциялды бояу әдісі қолданылады; Хромосомалардын әрбір гомологиялык жүбына тән ерекше сызыктарын аныктайды.

Түраралық будандар үшін биохимиялық талдау әдістерін кең пайдаланады. Полиакриламид гелінде электрофорезді жүргізіп, одан кейін белгілі ферменттік активтігі бар белоктарды бояу аркылы изоферменттерді зерттеу; ең қарапайым және тиімді

Сомалық гибридтерді тәжірибеде қолдану. Сомалық будандастыру цитология, генетика, молекулалык биология, физиология салаларыңда теориялык мәселелерді зерттеу үшін, сондай-ак практикалык селекцияда қолданылады.

Сомалық будандастыру селекция үшін өте жана технология. Ол жыныстык жолмен будандаса алмайтын өсімдіктердің формалары мен түрлерін будандастыруға мүмкіндік береді.

Сомалық будандастырудын практикалық жетістіктері Nicotiana, Solanum, Datura туыстары ішіндегі түраралык будандарды шығарумен байланысты болды. Мысалы, практикалык селекция үшін бағалы темекінің кейбір жабайы түрлері шаруашылыкка құнды Nicotiana tabacum сорттарымен жыныстык жолымен будандаспайды. Ал парасексуальдык будандастыру арқасында ұрпақ беруге кабілетті амфидиплоидтык өсімдіктер алынып, кейін олар селекция жүмыстарында пайдаланылды.

Сасыкмендуананың өнеркәсіпте қолданылатын мол алкалоидты сорттарын. шығарудағы селекция жұмыстарында сомалық будандар қолданылады. О. Шидер 1978 ж. сасыкмендуананын жыныстык будандасуға кабілетсіз түрлерінін протопластарын косып, нормалы үрык бере алатын сомалық будандарды алды.

№ 19 билет 1 сұрақ. Донорды іріктеу. Донорды таңдау аса жауапты жұмыс, өйткені кез-келген мал сапалы, өміршеңдігі жоғары эмбрион бере бермейді. Донорға қойылатын талаптардың ең бастысы ол асыл тұкымды,жоғары өнімді экстерьері, дене салмағы, сүттілігі, сүтінің майлылығы, саулықтардың жүні сапалы болу керек.

Малдәрігерлік тұрғыдан қарағанда оның денсаулығында, жыныс мүшелері мен желіндерінде ешқандай ақаулық болмау керек, әсіресе жұқпалы індеттерден; туберкулез, бруцеллез, лейкоз, трихомоноз, вибриоз, (кампилобактериоз), хламидиоз, аусыл т.б. таза болуы керек.

Донордың жасы 3-4 бұзаулаған (саулық болса 2-3 қоздаған) сиырдың соңғы төлдеуі ешқандай қиналусыз өтіп, жыныстық айналымы белгілі уақытында, бір ырғақта өтіп жатқан мал болғаны дұрыс.

Алғашқы кезде донордың саны 2-3 есе көп болады, кейіннен, гормональді препараттарды қолданғанда, суперовуляцияға бейімі бар сиырларды ғана іріктеп қалдырады.

Реципиенттерді іріктеу. Реципиенттер үшін оның асыл тұқымды, құнды мал болуы шарт емес, тек қондырған эмбрионды құрсағында өсіріп жеткізе алатындай болса болғаны. Ол үшін реципиентің денсаулығы жағынын қойылатын талаптардың бірі жұқпалы індеттерден таза, мекен ортаға бейімделген тұқым буыны, жыныс мүшелерінде ақаулық жоқ, жыныс айналымы белгілі уақытында физиологиялық бір ырғақта туындап тұрады, азықтандыруы мен жалпы экстериерлік күйі жақсы деңгейдегі мал болғаны дұрыс.

Реципиент ретінде таңдалған мал физиологиялық тұрғыдан жетілген, салмағы 320-350кг аралығында, құнажын жасынан бастап 5-6 жастағы сиырға дейін малды ала беруге болады. Бір донорға 6-8 реципиент дайындайды, екеуінің де күйі жақсы болу керек.

2 сұрақ. Тағам өндірісінде м/о-ді қолдану: Sacch.cerevisiae –аспаздық ашытқы, шарап, эль; Sacch.carlsbergensis-Лагерн сырасы; Sacch.rouxii-Соя тұзыдығы; Propionibact.shermanii Швейцария ірімшігі;

Сүт қышқ. сусындар –сүтке сүт қышқ. бактер.-ң таза дақылдарын, сірке қышқылды бактерия/ды қосу арқ. ашытады. Сүт қышқылды өнімдерді дайындау үшін аромат түзетін стрептококктарды сүт қышқылды не кілегейлі м/оге қосады.

Ірімшікті өндіру үшін қой, ешкі, сиыр сүтті қолданады. Ірімшікті дайындау технологиясы сүттің ұюынан басталады, ол үшін ұйытқы және ұлтабар ферментін химозинді енгізеді. Егер сүт ұйымаса, ол ірімшік алуға жарамсыз б/ды.

Шарап. Шырынында 15-25% қанты бар ақ немесе қызыл жүзімге Sacch.cerevisiae var. Ellipsoids, Sacch.vini дақылын енгізеді, ашыту процесі 3-5 тәулік бойы 20-24°С температурада өтеді.

Cыра. Арпа дәндерін быршытады, яғни дәндерде крахмалды ыдыратуын катализдейтін ферменттердің пайда болуы үшін қысқа мерзімде көктетеді. Осындай көктеген арпаны ұнтақтап, 65-67°С темп-да сумен араластырады. Бірнеше сағатта крахмал олиго-және моноқанттарға гидролизденеді. Алынған сулы экстрактіні -солод ашытқысындәндер қалдығынан айрады да қайнатады, сыраның дәмін, иісін және ароматын келтіру үшін қүлмақ қосады. Суслоны қайнатқанда ферменттер әсерін тоқтататын түрлі заттар құлмақтан бөлінеді, ақуыздар түңбаға түседі.

Енді суслоға Sacch.cerevisiae var. Carlsbergensis таза дақылын себеді, яғни төменгі ашытқыларды. Ашыту процесі 7-10 тәулік бойы 10-12°С температурада жүреді. Ашыту процесі көбік түзілуімен жүрмейді, ферментация аяқталғанда ашытқы дақылдарын алып тастап сыраны жетілдіруге қояды, ендігі ашыту 4°С температурада 7-30 тәулік өтеді, кейін фильтрация және пастеризация жасайды.

Мал азығын даярлау үшін сүрлеу әдісін қолданады. Сүрлеу дегеніміз- микробиологиялық және химиялық факторларды пайдалана отырып, жемшөпті маңызды биологиялық қосылыстармен байыту және сақтау. Сүрлеу ылғал жемшөпті ауа райының жағдайларына байланыссыз шырынды күйінде сақтауға мүмкіндік береді. Пішенге арнап жиналған шөпке қарағанда сүрлеу процесі шөптегі қоректік заттардың шығымын кемітеді. Сонымен бірге мұнда микробтар көмегімен түрлі органикалық қышқылдар, витаминдер, амин қышқылдары түзіліп, азық сапасы едәуір жақсарады. Онда кейде спирт те кездеседі. Сапалы сүрлемде 1-1,5% тей болады. Осы сүт қышқылының көмегімен азық ұзақ уақыт бұзылмай сақталады,азық сапасы едәуір жақсарады.

Жалпы сүрлем дайындаудың екі әдісін ажыратады: салқын әдіспен жем-шөпті сүрлегенде онда температура +30-35° –тан аспайды. Бұл үшін алдын ала сүрлем салынатын орға шабылған шөпті турап салады да, оны әбден нығыздайды, үстінен ауа еңбейтіндей етіп, қымтап жабады. Сонда сүрлемде тез арада органикалық қышшқылдар түзіледі, оның басым көпшілігі сүт қышқылы болады. Сүрлемде тіршілік ететін сүт қышқылы бактерияларының ішінде гетероферментативті топтаы қанттан сүт қышқылымен бірге сірке қышқылын түзуге бейім келетін де түрлері бар екен. Салқын әдіспен даярланған сүрлем 8-10 күн ішінде малдарды азықтандыруға даяр болады. Оның түсі жасыл- сары, иісі тұздалған көкөніс немесе жемістікіндей болады. Мал оны сүйсініп жейді. Ыстық әдіспен сүрлегенде орды азыққа бірден толтырмайды. Алдымен жемшөпті қалыңдығы 1,5 м етіп салады да бір-екі күндей нығыздамай, сол күйінде қалдырады.Сонда мұндай жемшөп өздігінен қыза бастайды да, тепература +45-50° та көтеріледі. Бұдан кейін сол шөптің үстіне қалыңдығын сондай етіп тағы да шөп салады. Осы шөп салмағының әсерінен төменгі қабаттағы ыстық ауа жоғары көтеріліп, соңғы салған шөпті қыздырады. Сүрлемді жақсы нығыздаған соң ауа бармайтындай етіп қымтап жабады. Ыстық әдіспен даярланған сүрлемнің иісі ұнамды болғанымен, жұғымдылығы өте төмен болады. Мұнда жоғары температурада амин қышқылдарымен қанттар өзара әрекеттесіп,организмге жұғымсыз меланоидин деген зат түзеді. Сондықтан бұл әдісті қазіргі шаруашылықтар қолданбайды.

Сүрлем дайындау үшін қолданылатын гомоферментативті сүт қышқылы бактериялары: St.lactis, str.thermoptyuiophilus, strep.plantarum жатады.

3 сұрақ. Кезеңдік және жартылай кезеңдік ферментациялау үрдістерінің технологиялық режимдерін басқару. Периодтық ферментация кезінде алдын-ала залалсыздандырылған биореактор жабық жағдайда гомогенизацияланған, компоненттік қүрамы бойынша дайындалған, залалсыздандырылған қоректік орта мен себілетін материалдармен толтырылады. рН, температура, қажет болған жағдайда белгілі мөлшердегі аэрация және араластыру бекітіледі. Ферментация процесі біткен соң, биомассаны биореактордан шығарады. Ферментерді жүмысқа қайта дайындайды, залалсыздандырылады да, процесс қайталанады.

Егер периодтық ферментацияда микроорганизмдер ферментация барысында дақылдық орта жаңартылмай өсірілсе, онда субстратты қосумен өтетін мерзімді ферментацияда дақылда оқтын-оқтын түрде белгілі мөлшердегі жаңа қоректік орта қосылып отырады. Егер процесс көп компонентті орталарда (меласса, жүгері экстракты, целлюлоза мен ақуызы бар әр түрлі заттар) жүргізілсе, онда қосымша қоректендіруді толық ассимиляцияланатын субстраттармен (сахароза, спирт, т.б.) жүзеге асырған жөн. Бұл мақсатты метаболит өнімін арттыруға мүмкіндік береді. Процесс біткен соң, биомассаны өңдеуге жібереді.

Технологиялық процесс жалпы мынаған бағытталған:

- микробтық клеткалардан СО₂ әкетіп, О₂-мен қамтамассыз ету (аэробтар);

- дақылдық сүйықтықты қарқынды араластыру. Бұл гомогенизацияны, нутриентердің, микробтық клеткалар мен О₂-нің биореактор бүкіл көлемі бойынша біркелкі таралуын, іркілген өңірдің болмауын қамтамассыз етеді;

- биореактор мен онымен байланысқан коммуникацияның стерилизациясын жүзеге асыру, асептикалық жағдайды қамтамасыз ету;

- ферментациялық процесті бақылау және басқару жүйелерін автоматизациялау.

4 сұрақ. Өсімдіктер өсуін ширататын микроорганизмдер

Микроорганизмдер өсімдіктердің дамуы мен өсуін, дәнді бұршақты дақылдардың өнімділігінің жоғарлауын мынадай жолдармен қамтамасыз етеді:

- кейін өсімдіктермен қолданатын атмосфералық азотты бекіту;

- фосфор мен темірдің жеңіл сіңірілетін түрлерін түзу және топырақтан сіңіру, осы пайдалы минералды заттарды өсімдікке жеткізу;

- өсімдік клеткаларының дамуы мен өсуін ширататын фитогормондарды синтездеу;

- фитопатогендерді өнімдерін антибиотик қосылыстарымен немесе субстратқа бәсекелестік нәтижесінде тежейді.

Микробтық биопестицидтер

Өсімдіктерді қорғайтын химиялық заттар немесе пестицидтер бөлінеді:

- гербицидтер, арам шөптерді жояды;

- фунгицидтер, фитопатогендердің тірішілік әрекетін тежейді;

- инсектицидтер, зиян келтіретін жәндіктерді өлтіреді. Пестицидтер тобына 20-ға жуық әртүрлі қосылыс топтары,

сонымен қатар карбаминді қышқыл, туындылары триазин, урацил және басқада фосфорорганикалық және хлорорганикалық қосы-лыстар кіреді. Пестицидтердің бүкіл әлемдік өндірісінің жылдық айналымы 20 млрд долларға жуығын, оның ішінде 1% биопести-цидтерді қүрайды.

Пестицидтердің ішінде шыбын-шіркейлердің бүлшықетін, жүйке жүйесін салға үшырататын (паралич) хлор- және фосфорорганикалық қосылыстар кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, бүл химиялық қосылыстар тек зиянкестерді ғана емес, пайдалы жәндіктерді де жояды, олар қоршаған ортада жиналады, адам организмінде жиналуға қабілетті және адам үшін уытты әсер етеді.

Биопестицидтер ауылшаруашылық өсімдіктерге патогенді саңырауқүлақтар мен бактериялардың өсуі мен дамуын тежеуге, уыттармен үшатын қосылыстар (аммиак, НСN) өндіру жолымен зиянды жәндіктерді жоюға, қоректік субстратқа бәсекелесуге қабілетті.

Биоинсектицидтер

1 млн көп әртүрлі шыбын-шіркейлер түрлері, олардың ішінде ауылшаруашылық өсімдіктерге зиянды және адам мен жануарлар ауруларының тасымалдаушылары бар.

Биоинсектицидтер ретінде зиянды шыбын-шіркейлерді жою үшін бактериялар, вирустар, саңырауқүлақтар мен типті қарапайымдылар негізінде өңделген препараттар қолданылады.

100-ге жуық бактерия түрлері, олардың ішінде Pseudomonas, bacillus, micrococcus, lactobacillus, enterobacter, erwinria, serratia,және т.б. инсектицидтік белсенділікке ие.

Шегіртке мен қоңыздар үшін - Pseudomona, көбелектер үшін - serratia және enterobacter, піте үшін - lactobacillus, масалар үшін - bacillus және т.б. уытты болып табылады.

5 сұрақ. Прогамдык сәйкессіздік, яғни ұрықтанудын басталмауы. Бұл жағдайда будандастыруға алынған аналық пен аталық парлар арасында ұрықтану процесі жүрмейді. Оның бірнеше себептері болады: 1) тозаңның тіршілік мерзімінің қысқалығы; 2) аталық және аналық гаметалардын дамып жетілетін уақыттарының сәйкес келмеуі; 3) аналық мойны мен тозан түтігінін ұзындықтарынын бірдей еместігі; 4)тозаннын өнуге қабілеті болмауынан немесе тозаң түтігінің өсуінін токтап қалуынан оның ішіндегі спермийлер ұрық қалтасына жете алмайды; 5) аталық гаметанын жұмыртқа клеткасымен косылмауы

---

---