биотехнология туралы реферат қазақша

Биотехнология – бұл ғылыми зерттеулер, пайда болатын оқиға осы төңкеріс өзара қарым-қатынаста адамның тірі табиғатпен. Оның негізінде жатыр көшіру бірлік тұқым қуалаушылық (гендер) бір ағзаның басқа жүзеге асырылатын, гендік инженерия әдістерімен (рекомбинанттық ДНҚ технологиясы). Көп жағдайда мақсатында осындай ауыстыру болып табылады жаңа өнім алу немесе қазірдің өзінде белгілі өнімді өнеркәсіптік ауқымда[1] .

Шын мәнінде, ол бірінші көзқарас, мүлдем жоқ бір-бірімен байланысты бөлімдер ғылыми білімдер: микробиологию, анатомиясы және өсімдіктер мен жануарлардың, биохимию, иммунологию, клеточную биологиясы, физиологиясы, өсімдіктер мен жануарлардың әр түрлі белгілі принциптер бойынша жүйелеу жолдары, экологияға, генетикаға, биофизику, математика және басқа да көптеген облыстардың жаратылыстану.

Үнемі өсу үстінде алуан қазіргі заманғы биология кейін басталды екінші дүниежүзілік соғыс аяқталған кезде, биология внедрились басқа да жаратылыстану-ғылыми пәндер сияқты физика, химия және математика, олар мүмкін сипаттамасы өмірлік процестерді жаңа сапалы деңгейде деңгейінде жасушаның молекулалық өзара.

Дәл осы елеулі жетістіктері іргелі зерттеулер саласындағы биохимия, молекулалық генетика, молекулалық биология және қол жеткізілген екінші жартысында ағымдағы жүзжылдықтың құрдық, нақты алғышарттар басқару әр түрлі (мейлі, бәлкім, ең басты) механизмдерін тіршілік жасушалар. Қалыптасқан қолайлы жағдай биология болды қуатты серпіліс дамуында қазіргі заманғы биотехнология, өте маңызды практикалық қосымшалар нәтижелерін іргелі ғылымдар. Нық сеніммен айтуға биотехнология болып табылады разительным мысал ретінде нәтижесі еді «таза ғылым», табады қолдану практикалық адам қызметінің. Негізі қамтамасыз ететін қолайлы жағдайды үшін қарқынды даму биотехнология, мыналар революциялық ашу және әзірлеу:

Дәлелдемелер ролі нуклеин қышқылдарының сақтау және беру тұқым қуалайтын ақпарат биологиялық жүйелердегі (бар түрі жеке жасушалар мен жеке организмдер емес, олардың популяциясын);

Толық жазылуы әмбебап барлық тірі организмдердің генетикалық код;

Ашу тетіктерін реттеу гендердің жұмыс істеу процесінде бір ұрпақтың өмір сүру организмдер;

Жетілдіру жұмыс істеп тұрған және жаңа технологияларды әзірлеу өсіру микроорганизмдер, өсімдіктер мен жануарлар жасушалары; логикалық салдары жоғарыда айтылғандардан құру болып табылады (пайда болуы) және қарқынды дамуы генетикалық және жасушалық инженерия әдістерінің көмегімен жасанды түрде құрылады жаңа өнімділігі жоғары формалары организмдер, пайдалану үшін жарамды өнеркәсіптік ауқымда.

Толық геномды адам.

Мүлдем жаңа бағыт болып табылады, деп аталатын инженерлік энзимология салдарынан туындаған, дамыту қазіргі заманғы әдістерін зерттеу және құрылымын синтездеу ақуыз-ферменттердің және анықтау механизмдерін және белсенділігінің реттелуінің осы қосылыстардың (маңызды элементтерінің жасушалары). Осы саладағы жетістіктері мүмкіндік береді бағытталған түрлендіруге белоктар әр түрлі күрделілігі және жұмыс істеу ерекшелігін әзірлеуге құру қуатты өнеркәсіптік катализаторлар бағалы реакциялардың көмегімен жоғары стабилизированных иммобилизденген ферменттер.

Барлық осы жетістіктер шығарды биотехнологияны жаңа оның даму деңгейі, мүмкіндік беретін саналы және мақсатты түрде басқаруға күрделі жасушалық процестерді басқару. Бұл новая область биологиялық білімді және оның соңғы жетістіктері » үшін аса маңызды, амандық және денсаулық адам.

Мен не күтіп тұр биотехнологияны жағдайда, іске асыру барлық үміт, оған жүктеледі? Және, ақыр соңында, бұл биотехнология және оның қандай бағыттары болады?

Термині «биотехнология» енгізілді 1917 жылы венгр инженері Карл Эреки сипаттау кезінде процестің ірі масштабты өсіру шошқа пайдалана отырып, жем ретінде қант қызылшасы. Анықтау бойынша Эреки, биотехнология – бұл «барлық түрлерін, оның ішінде шикізат материалдарының көмегімен тірі организмдердің жүргізіледі сол немесе өзге де азық-түлік».

Биотехнология, шын мәнінде, емес, атауы сияқты, бұл қабылдау техникалық әдістерін (тәсілдерін) және процестерді пайдалануға негізделген осы мақсаттар үшін биологиялық объектілер.

Термин биотехнология қамтиды құрайтын «биос «, «техне «, «логос» грек шығу тегіне (грекше. «биос» – өмір, «техне» – өнер, шеберлік, қабілеті, және «логос» – ұғым, ілім)[2] .

Биотехнологиялық бағыттар бар, өз мақсаты мен тәжірибелік енгізу (тәжірибелік пайдалану) белсенді заттарды және дәрілік препараттарды, жемшөп қоспаларын, қорғау құралдарын және т. б. Алайда, арқалы ішінде биотехнология ол жаңа, бұрын белгілі, ал білдіреді дамыту және кеңейту жиынтығының технологиялық әдістерді, олардың тамыры пайда болды мың жыл бұрын. Биотехнология қамтиды көптеген дәстүрлі процестер, бұрыннан белгілі және бұрыннан пайдаланылатын адам. Бұл сыра қайнату, нан пісіру, шарап жасау, ірімшік жасау, дайындау көптеген шығыс татымды тұздықтар, сондай-ақ әр түрлі тәсілдері қалдықтарды кәдеге жарату. Барлық аталған процестерде қолданылған биологиялық объектілер (тіпті жоқ жеткілікті білім), және барлық бұл процестер көптеген жылдар бойы жетілдірілген, шындық, эмпирикалық салдарлар. Начало осы кезеңнің биотехнология жоғалады тереңдігі ғасырлар, және ол созылды шамамен соңына дейін XIX ғ.

Жұмыс ұлы француз ғалымы Луи Пастердің (1822-1895) іргетасы қаланды практикалық жетістіктерін пайдалану микробиология және биохимия дәстүрлі биотехнологиях (сыра қайнату, шарап жасау, өндіру сірке суы) ойлап табылды және жаңа ғылыми даму кезеңінің биотехнология. Үшін осы кезеңнің тән дамыту, өнеркәсіптік биотехнология, әсіресе, ферментациялық процестердің өнеркәсіптік ауқымда. Әзірленген стерильді өндіру процестері арқылы ферментация ацетон, глицерин. Қарқынды зерттеледі негізгі топтары микроорганизмдер – қоздырғыштардың ашыту, зерттеледі биохимиялық ерекшеліктері осы процестердің.

Екінші жартысы-XX ғасырдың болып табылады эрой антибиотиктер, жетекші орынға ие қазіргі заманғы химиотерапия бактериялық инфекциялар мен онкологиялық аурулар. Пайдалануға антибиотиктердің медицинада ықпал етті табысқа күрес, ауыр жұқпалы және жалпы прогресс медицина, демографиялық «жарылыстары» және өмір сүру ұзақтығын арттыру.

Құру бактерияға қарсы препараттардың бірі болып табылады ең маңызды жетістіктер ХХ ғасырдың. Құрамында Пенициллин бар дәрілер, синтезделген 60-тан астам жыл бұрын, жаңа дәуір инфекциялық ауруларымен күрес. Бүгін белгілі 20-ға жуық топтағы антибиотиктердің сатылатын астында 1000 сауда атаулары. Оларсыз елестету мүмкін емес қазіргі заманғы медицина, арқасында құтқарылды миллиондаған адамның өмірін қиды. Эволюция құру бактерияға қарсы препараттар көбінесе көрсетеді қоғамның даму деңгейі, мүмкіндіктері ғылыми-техникалық прогресс.

Қандай антибиотик? Бұл заттар, сайлау подавляющие тіршілігін микробтардың. Бактерияға қарсы заттар бөлінеді табиғи өнімдер болып табылатын микроорганизмдердің тіршілік, және алынатын жасанды жолмен нәтижесінде химиялық синтез, – деп аталатын жартылай синтездік. Бұл анықтау, антибиотиктер белсенді қатысты ғана микроорганизмдер мен саңырауқұлақтар. Олар вирустарға. Антибиотик және микроорганизм – бұл екі противоборствующие күштер. Өнертапқыштар антибиотиктерді әр бетте барлық изощренные әдістері микробтарды жою, ал микробтар, эволюционируя құрып, кейде бірегей, мүлдем непостижимые қорғау механизмдері. Пенициллиндер, цефалоспориндер шын мәнісінде таңғалдырады микробтарды бұзып синтезі, жасушалық қабырғасының микроорганизмдер. Макролидтер, тетрациклиндер, линкозамиды ингибируют ақуыз синтезін рибосомах микроорганизмдер. Хинолоны, фторхинолондар дезорганизуют ДНҚ репликациясын бұзады микробтық жасушалар, ал нитрофураны — ДНҚ синтезі. Микроорганизмдер, защищаясь, тұжырымдауға қабілетті ферменттер, бұзатын антибиотик. Олар нығайтады, шын мәнінде, «замуровывают» клеточную қабырғаға, және антибиотик жұғуы мүмкін ішке. Бар микроорганизмдер, олар құрдық нәрсе сияқты сорғыға және «выкачивают» проникший оларда антибиотик. Ал «ұрыс алаңы» болып табылады адам ағзасы, ол әрекет етеді және микроб, антибиотик, және олардың қарсы тұру[3] .

Организм реакциясы тәуелді, оның жеке дара ерекшеліктерін (иммунитет қабілетін метаболизировать алмасу өнімдері, тұрақтылығы, орталық және вегетативті жүйке жүйелері), сондай-ақ сипаттамалары микроба, оның инвазивности – іскерліктер еңсеруге қорғаныш кедергілерді диссеминироваться ағзадағы патогенді қабілетін тудыруы мүмкін ауру. Осылайша, емдеу жұқпалы ауру антибиотиктермен – күрделі міндет, және шеше отырып, оның, үлкен жауапкершілікпен жақындауға таңдау бактерияға қарсы препараттар.

Қазіргі уақытта, кірісу құру антибиотик, ғалымдар алдарына міндет: өнім жасау ықпалы таратылатын болады барынша үлкен бөлігі әртүрлі патогендердің. Дегенмен, сол құрметке лайық бактерияға қарсы құралдар, әрекет етіп, көптеген патогены қатысты кейбір оның барлық астам оптимист екені таңқаларлық емес. Мысалы, әзірленген препараттар, сайлау қолданыстағы төзімді, тұрақты микроорганизмдер, бірақ бұл жағдайда олар жойылады, және басқа да патогены.

2. Ферменттеу – басты сатысы кез келген биотехнологиялық процесс. Түпкі және беткі ферменттеу.

Процесс өсіру – микроорганизмдердің ферменттеу басталады кезден бастап алдын ала дайындалған егіс материал жарияланған реактор. Көбейту мәдениет микроорганизмнің сипатталады төрт уақытша фазалар[4] : амл-фаза; экспоненциальная; стационарлық; вымирание.

Кезінде амл-фазасы жасуша метаболизмі толтыруға бағытталған синтездеу ферменттер көбейту үшін нақты ортада. Ұзақтығы амл-фаза әр түрлі болуы мүмкін бір және сол мәдениет және қоршаған орта, өйткені оған көптеген факторлар әсер ететін тәрізді. Мысалы, қанша посевном материалда болатын нерастущих жасушалар.

Экспоненциальная фаза – бұл өсу кезеңі, бұл жасуша бөлінуі с экспоненциальным санының өсуімен популяцияның. Бұл кезең уақыты бойынша шектелуі көп қоректік орта. Қоректік заттар аяқталады немесе жасушалардың өсуі баяулайды-бөлу улы метаболит.

Өсуі тоқтатылады және деп аталатын жағдай туындайды стационарлық фаза. Метаболизмі жалғасады және басталуы мүмкін бөлу екінші реттік метаболиттер. Көптеген жағдайларда мақсаты алу болып табылады емес, биомасса, ал екіншілік метаболиттер болғандықтан, олар пайдаланылуы мүмкін алу үшін бағалы өнімдер мен препараттар. Бұл жағдайларда ферменттеу мақсатты түрде ұсталады стационарлық фаза.

Егер жалғастыру фермениацию оқу жасушалары бірте-бірте жоғалтады белсенділік, т. е. вымирать.

Сипаты бойынша азық өсіру үдерістері үш түрлері:

мерзімдік;

подкормочный;

үздіксіз.

Мерзімдік процесінде реакторға толтырылады балғын қоректік ортамен, содан кейін оған алғаш егіс материалы. Аяқталғаннан кейін ферменттеу мазмұнды шығарылады сатысына бөлу, реактор жуылады және стерилденеді, және барлық қайтадан басталады.

«Подкормочном процесінде үздіксіз немесе аз мөлшерде реакторға алғаш балғын қоректік орта. Жылдамдығы енгізу, әдетте, анықталады және жылдамдығы өсу немесе биосинтез. Кезде реактор наполняется, оның ішінара немесе толық опорожняют. Процесс аяқталады.

Үздіксіз процесінде культивационная сұйықтық шығарылады реактордың үздіксіз. Мұндай процесс өтуі мүмкін өте ұзақ, және оның ұзақтығы, әдетте, анықталады өндірістік қажеттілікке және техникалық факторлар.

Ең таралған ферменттеу с подкармливанием, оны жиірек қолданады биоөнімдерді. Бұл жағдайда кемшіліктер жойылуда периодты процесс арқылы шағын техникалық өзгерістер.

Үздіксіз процестер жиі қолданылады өндіру кезінде биохимикатов көп мөлшерде. Бұл процестер ең үнемді, бірақ оларды іске асыру үшін қажет маңызды техникалық қайта құру және терең түсіну кинетика осы ферменттеу.

Ферментация сатысы болып табылады негізгі сатысы » биотехнологическом процесінде, өйткені оның барысында орын алады өзара іс-қимыл продуцента байланысты субстрат және білім беру мақсатты өнімдер (биомасс, эндо — және экзопродуктов). Бұл сатысы жүзеге асырылады биохимиялық реакторда (ферментере) ұйымдастырылуы мүмкін ерекшеліктеріне байланысты пайдаланылатын продуцента мен талаптардың сапасына және түріне түпкі өнімнің әр түрлі тәсілдермен. Ферменттеу өтуі мүмкін қатаң асептикалық жағдайларда ережелерді сақтамай стерильдік (деп аталатын «қорғансыз» ферменттеу); сұйық және қатты орталарда; анаэробно және аэробно. Аэробная ферменттеу, өз кезегінде, өтуі мүмкін беткі немесе терең (барлық қабатындағы қоректік орта).

Түпкі ферменттеу жүргізіледі аппараттарында, сыйымдылығы 50 м3 толтыра отырып, 70-75 %. Ретінде егу материалдарын пайдаланады мицелий, подрощенный сондай-ақ жағдайында глубинной мәдениет. Өндірістік аппаратта, қайда подрощенный мицелий беріледі стерильді егіс желісі, қоректік орта құрамында 12-15 % қант. Ферментацию кезінде жүргізеді 31-32° кезінде үздіксіз перемешивании. Процесс барысында кислотообразования (5-7 тәулік) жүзеге асыруда интенсивті аэрация режимі (800-1000 м3/сағ) кезекпен қосылған қант, 2-3 қоректендіру. Шығу лимон қышқылын құрайды (5-тен 12% — ға, қалдық концентрациясы қант – 0.2–1.5 %, үлесі цитраты – 80-98 % сомасынан, барлық органикалық қышқылдар.

Алу туындылары антибиотиктердің көмегімен пайдалануға болады ретінде химиялық және биологиялық синтез. Белгілі және аралас тәсілі препараттарды алу. Бұл жағдайда ядро молекулалар антибиотиктің кезінде қалыптасады биосинтезе көмегімен тиісті микроорганизмдер-продуценттер, ал «салып бітіру» молекулалар химиялық синтездеу әдісімен жүзеге асырылады. Алынған бұл тәсілмен антибиотиктер деп аталады полусинтетическими. Сонымен алынды және кеңінен қолданыс тапты клиникада өте тиімді жартылай синтездік пенициллиндер (метициллин, оксациллин, ампициллин, карбенициллин) және цефалоспориндер (цефалотин, цефалоридин) жаңа салыстырғанда табиғи антибиотиктермен бағалы терапевтикалық қасиеттерге ие.

Барлық осы деректер жинақталған қалыптасу мен даму барысында ғылым туралы антибиотиктер, талап етті нақтылау термин «антибиотиктер». Қазіргі уақытта антибиотиктермен керек атай химиялық қосылыстар пайда түрлі микроорганизмдермен процесінде олардың тыныс-тіршілігін, сондай-ақ осы қосылыстардың туындылары бар қабілеті бұл аз концентрацияда сайлау баурап микроорганизмдердің өсуін немесе тудыруы олардың жойылуы. Болуы әбден мүмкін және бұл тұжырым одан әрі прогресс антибиотической ғылым нақтыланатын болады.

Алғашқы жылдары ашылғаннан кейін антибиотиктерді олардың алды әдісін пайдалана отырып, беттік ферментация. Бұл әдіс жасалса деп продуцент өсіріп бетінде қоректік ортаның жазық бөтелкелерде (матрацах). Алу үшін қандай-да бір елеулі санын антибиотик, керек болды мың матрацтар, олардың әрқайсысы төккеннен кейін культуралыюй сұйықтық қажет жуып, стерилизовать, толтыру балғын ортамен засевать продуцентом және инкубировать термостаттарда қалады. Малопроизводительный тәсілі беттік ферментация (беткі биосинтез) алмаса, оның қанағаттандыру қажеттіліктерін антибиотиктер. Осыған байланысты әзірленген жаңа жоғары әдісі тереңдік өсіру (глубинной ферментация) микроорганизмдердің продуцент – антибиотиктер. Бұл мүмкіндік береді қысқа мерзімде құру және дамыту, жаңа өнеркәсіп саласы шығаратын антибиотиктер көп мөлшерде.

Әдісі терең өсіру ерекшеленеді алдыңғы, яғни микроорганизмдер тірішілігінің негізінде алынатын өсіреді емес, жер бетінде қоректік ортаның, бүкіл оның қалың. Өсіру жəне жүргізеді, арнайы күбі (ферментаторах), оның сыйымдылығы мүмкін 50 м3. Ферментаторы арналған құралдармен жабдықталған үрлеу арқылы ауаны қоректік ортаға мешалками. Дамыту микроорганизмдер-продуценттер в ферментаторах жүреді үздіксіз перемешивании қоректік ортаның және беру оттегінің (ауаның).

Кезінде глубинном өсіру салыстырғанда бірнеше есе өсірумен продуцента бетінде ортаның артады биомасса жинақтау (есептеу көлемінің бірлігіне қоректік ортасы), демек, артады мазмұны антибиотиктің әрбір миллилитр культуральной сұйықтық, т. е. артады оның антибиотическая белсенділігі.

3.Генетикалық инженерия. Ферментті синтездеу гендердің негізінде оқшауланған матрицалық РНҚ.

Генетикалық инженерия – зерттеу бағыты-молекулалық биология және генетика, олардың соңғы мақсаты болып табылады алу арқылы зертханалық әдістерін организмдердің жаңа, соның ішінде емес, табиғатта кездесіп тұрады, комбинациями тұқым қуалайтын қасиеттері[5] .

Негізінде генетикалық инженерия жатыр жетістіктері молекулалық биология және, ең алдымен, анықтау жан-жақты генетикалық код барлық организмдер қосу бір амин қышқылдарының салынып жатқан полипептидную тізбегі ақуыз кодталады коэффициенті және сол последовательностями үш нуклеотидтер тізбегінде ДНК). Алу мүмкіндігі және бағытталған пайдалану нуклеин қышқылдарының фрагменттерін бөлу жекелеген учаскелерін полинуклеотидной тізбегі дейінгі дәлдікпен бір нуклеотида жүзеге асыру және in vitro синтезі нуклеин қышқылдарының жаңа сочетаниями нуклеотидных буындарының пайда болды генетикалық инженерияның арқасында табыстарына энзимологии.

Өзгерту тұқым қуалайтын қасиеттерінің көмегімен ағзаның генетикалық инженерия тұрады құрастыру, түрлі ДНҚ фрагменттерін жаңа генетикалық материал енгізу, осы материалды организм реципиент құру, жұмыс істеуі үшін жағдайлар енгізілген генетикалық материал және оның тұрақты мұрагерлік. Гендер немесе фрагменттері ДНК жолымен алынуы мүмкін химиялық синтезі. Алайда, бұл процесс трудоемок және білім талап нуклеотидтердің реттілігі құрайтын ген. Неғұрлым тиімді синтез әдісі құрылымдық геннің ақпараттық РНК (иРНК) матрицасы с ферментінің көмегімен РНҚ-тәуелді ДНК полимеразы (кері транскриптаза). Алайда, құрылымдық гендер ағзада құрайды функционалдық кешені реттеуші элементтері, нуклеотидные реттілігін олардың ойнатылмайды молекуласындағы иРНК. Сондықтан аталған тәсіл жүзеге асыруға мүмкіндік береді синтез, құрылымдық және реттеуші облысы гена жиынтығы, т. е. жұмыс істейтін гена.

Алу әдістері тұтас қызмет ететін гена алғаш рет әзірленіп бактериялық жасушаларда. Олардың негізі болып табылады қабілеті кейбір плазмид – шағын молекулалардың ДНК қабілетті реплицироваться қарамастан, бактериялық хромосоманың, – енгізіле бастады хромосому бактериялық жасушалар, содан кейін кенеттен немесе әсерінен индуцирующих агенттер, мысалы, УК-сәулелену, қайтадан өтуге да цитоплазму, захватывая бұл ретте іргелес гендер хромосоманың жасуша-иесі. В цитоплазме бұл гендер реплицируются (көбейеді) құрамында захвативших олардың плазмид. Фрагмент генетикалық материалдың хромосоманың клеткасының мүмкін театрынан бөлінді плазмидтер. Пайдалану плазмид алуға мүмкіндік береді оқшауланған түрінде іс жүзінде кез келген бактериялық гендер.

Табысқа генетикалық инженерия ықпал етті әзірлеу техника бірлестігінің гендердің бөлінген әр түрлі көздерден, бір молекула бар ДНК. Шешуші жағдайы осындай гибридті немесе рекомбинантты, молекулалар in vitro мақсаты-табу және алу ерекше ферменттер – рестриктаз, қазір қызмет етеді негізгі құралы Қ. и. Рестриктаза «разрезает» молекула бар ДНК учаскесінде (сайтында), қатаң белгіленген әрбір нақты рестриктазы. Ортасында 80-х гг. ХХ в. әлемдік коллекциясын рестриктаз саны 400-ден астам ферменттердің, «узнающих» 100-ге жуық түрлі құрылымы бойынша учаскелерін молекулах ДНК. Көмегімен рестриктаз мүмкін болды бөлу іс жүзінде кез келген генінің түрінде бір немесе бірнеше ДНҚ фрагменттерін.

Мүмкіндігі пайда болды жабдықталады синтезделген, «құрастырылған» табиғи гендер әр түрлі реттеуші нуклеотидными последовательностями, ауыстыруға, вставлять, жоюға нуклеотидтер қатаң берілген учаскелерінде гена, укорачивать немесе адрестік. Құру үшін гибридті (рекомбинантты) молекулалардың ДНК алынған фрагменттері қосылу ДНҚ-вектор. Осы мақсатпен пайдаланады фермент байланыстыратын фрагменттері ДНК. Функционалдық полноценность гибридтік ДНК молекулалары арқылы анықтайды, оны көшіру тор-реципиент бойынша кейіннен көбейтуге онда (амплификации) және жұмыс істеуі. Перенос чужеродного генетикалық материалдың реципиентные жасушалары және оны көбейту, олардың қамтамасыз етеді векторлық бөлігі гибридтік молекулалар, ал синтез спецификалық ақуыз – кірістірілген фрагменті.

Прогресс генетикалық инженерия көбінесе алумен негізделген жаңа мамандандырылған векторлар. Үшін клондау (көбею) салыстырмалы шағын фрагменттері ДНК ұзындығы 10 мың жұп нуклеотидтер пайдаланады плазмидные векторлары. Фрагменттері ДНК ұзындығы 10-25 мың жұп нуклеотидтер клонируют көмегімен векторлар негізінде алынған фага лямбда. Гибридтік геном осындай фага, бар фрагменті бөтен ДНК, жасанды жолмен «орайды» белковую қабығы және осы реконструкцияланған фагом заражают бактериялар. Гибридтік фаг кезде көбейтуге жәрдемдеседі лизирует торды құра отырып, бірнеше мың көшірмелерін, олар бөлінеді культуральную ортаға. Үшін клондау ДНҚ фрагменттерін ұзындығы дейін 35-45 мың жұп нуклеотидтер пайдаланады космидные векторлары білдіретін будан фага лямбда және плазмидтер. Космиды қамтиды деп аталатын COS-ДНК тізбектілігін фага үшін қажетті орау геномдарын фага «белковую қабыршағы, ДНҚ учаскесі плазмидтер мүмкіндік беретін космидным вектор көбеюге» бактериях, лизируя. Үшін клондау шағын фрагменттері ДНК ұзындығы 300-400 жұп нуклеотидтердің ретінде векторларды пайдаланады туындылары геномдарын фагов с однонитевой молекула ДНК. Вектор ететін чужеродную ДНК енгізеді бактериальную тор, бұл гибридті фагтар көбейеді, лизируя клетка-иесі, және «отпочковываются» культуральную ортаға қалай вирустық бөлшектер бастап однонитевой молекула ДНК.

Салыстыра құрылымын фрагменттерін геномдық ДНҚ және тиісті клонированной ДНҚ-көшірмесі (кДНК) алады маңызды ақпаратты ұйымдастыру туралы генетикалық материалдың, ал тұқым қуалайтын аурулар – сипаты туралы ауытқулардың » клонированном генетикалық материалда, олардың салдары болып табылады бұл ауру. Құрылған толық кітапхана гендердің көптеген өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер (дейін сүтқоректілер мен адам). Клонировано және сол немесе өзге дәрежеде зерттелді 1000-ға жуық гендер және басқа да тізбектегі нуклеотидтердің ДНК адам[6] .

Генетикалық инженерияның мүмкіндіктері шектелмейді клондауға гена және алуға үлкен санының, оның көшірмелерін. Жиі қажет қамтамасыз ету экспрессию геннің клеткадағы, т. е. іске асыру заключенную онда генетикалық ақпарат. Егер енгізілетін өзгерістер бактериальную тор ген алынды бірі бактериялардың сол (немесе жақын) түрлік қасиетін, онда жеткілікті бөлу ген оның өз қаражатымен реттеуші элементтері, бақылаушы экспрессию. Алайда, егер деп санауға бірнеше ерекшеліктер, реттеуші нуклеотидные реттілігі эволюционно алыс бір-бірінен организмдер болып саналады. Сондықтан, қол жеткізу үшін, мысалы, геннің экспрессиясы жоғары сатыдағы организмдер жасушаларында, Е coli, одан алып тастайды реттеуіш облысы, құрылымдық бөлігіне осындай гена присоединяют (белгілі бір қашықтықта) реттеуші облысы бактериялық геннің.

Елеулі прогресс в разработке осы әдістеменің қол жеткізілді ашылғаннан кейін ферментінің нуклеазы BAL31, ол бірегей қасиеті жоюға дейін фрагменті ДНҚ «артық» нуклеотидтердің реттілігі кез келген ұзындығы. Қазіргі уақытта құрылымдық және реттеуіш облысы бөледі бөлек көмегімен сол рестриктаз учаскелері, «тану» орналасқан жк » полинуклеотидной тізбектері. Содан кейін тазартылады «артық» нуклеотидные реттілігі мен қосылу құрылымдық облысы гена жоғары ағзаның (эукариотического гена) реттеуші облысымен бактериялық геннің. Осындай жолмен қол жеткізу мүмкін болмаса ғана емес гендердің экспрессиясын эукариотов бактериалды жасушаларда, бірақ, керісінше, бактериялық гендердің жасушаларында жоғарғы және төменгі эукариотов. Ретінде реципиент тиімді пайдаланады ғана емес бактериялық жасушалар мен жасушалар жоғары организмдер[7] .

Генетикалық инженерия əдістері көмегімен табылған ауытқулар құрылымы белгілі бір учаскелерін гендердің адам, олар себебі болып табылады тұқым қуалайтын аурулар. Көбінесе осындай әдіспен қызмет етеді деп аталатын блот талдау. Бөлінген клеточную ДНК жатады бөлшектеу рестриктазой алынған үзінділер ортақ көлемі бойынша көмегімен электрофорез. Бір типті фрагменттері ДНК инкубациялайды бұрын клонированным геном (немесе оның бөлігі) немесе алынған арқылы химиялық синтез-қимылдардың нуклеотидтер бар радиоактивную белгі. Белгіленген ДНҚ-мен байланысады, тек сол фрагменттерімен талданатын жасушалық ДНК бар комплементарные оған нуклеотидтердің реттілігінің/

Өзгерту бөлу санын тіркелген таңбалар нормамен салыстырғанда туралы пікір айтуға мүмкіндік береді перестройках талданып отырған генерал-п немесе оған жақын орналасқан последовательностях нуклеотидтер. Учаскелері «тану» белгілі бір рестриктаз молекуласындағы ДНК орналасады біркелкі, сондықтан расщеплении осы ферменттерге ДНК молекуласы ыдырайды бірқатар фрагменттерін әр түрлі ұзындықтағы (деп аталатын рестрикционные фрагменттері). Қайта құру, ДНҚ құрылымын, оның нәтижесінде жоғалады болған немесе пайда жаңа учаскелер «тану». өзгеруіне әкеледі теру осы фрагменттері, т. е. пайда болуына полиморфизм ұзындығын рестрикционных фрагменттерін (ПДРФ). Қайта құру ДНК молекуласындағы тудыруы мүмкін немесе тудыруы өзгерістер процесінде синтез немесе құрылымында кодируемого ақуыз; қайта құрулар, өзгерістер туғызатын, көпшілігі, және олар себебі қалыпты ПДРФ. Белгілі болғандай, ПДРФ болып табылады айқын генетикалық белгісі. Үшін бірқатар тұқым қуалайтын аурулар сипатталған нысанды ПДРФ тікелей болуын дәлелдейтін аурудың немесе носительстве патологически өзгертілген гена. Қазіргі уақытта ПДРФ талдау бірі болды неғұрлым дәл әдістері, пайдаланылатын, адам генетикасы, медициналық генетика.

Генетикалық инженерия бастауы жаңа зерттеу бағыттары алған атауы генетика «керісінше». Дәстүрлі генетикалық талдау жүргізеді, келесі реттілік бойынша: таңдалады белгісі, байланыс орнатылады белгі отырып, генетикалық детерминантой және оқшаулау осы себепшілері қатысты қазірдің өзінде белгілі. «Генетика керісінше» барлық жүреді, кері тәртіпте. Жиынтығынан клонированных учаскелерін геномның (немесе кДНК) белгісіз функциясымен сипатталатын белгілі бір ПДРФ, бөлінеді, олардың ішінде ең тығыз сцеплены нақты белгісі. Егер белгісі болып табылады мұрагерлік ауру көмегімен анықтау тығыз сцепленного онымен полиморфного бөлігін жүзеге асыруға болады диагностикасын аурудың болуы сол немесе өзге де нысанын ПДРФ. Бұл тәсіл мүмкіндік берді әдістерін әзірлеу ерте пренаталды диагностика, анықтау тасығыштарды патологиялық геннің отбасында тіпті сияқты аурулардың хорея Гентингтона, Дюшенна ауруы, муковисцидоз, табиғат генетикалық ақаулар кезінде олардың мүлдем белгісіз. Содан кейін не нақты жағдайын анықтауға тиісті гена арналған хромосомада, бөлу және талдау ғана емес, ген, бірақ және оның өнімдерін аталатын экспрессиясын (мРНК және белок) қалыпты және патология. Толық принципиалды схемасы «генетика керісінше» табысты іске асырылған жағдайда, Дюшенна ауруы, муковисцидоза.

Енгізу жолында медициналық практикаға әдістерін, қолданылатын генетикалық инженерия, тағы да көптеген қиындықтарды техникалық тәртіпті. Көптеген зертханаларда әлемнің белсенді жүргізілуде әзірлеу іс жүзінде жарамды гендік-инженерлік диагностикалық әдістері, және деп үміттенеміз болады мұндай әдістері таяу болашақта табады қолдану үшін іріктеп зерттеу жоғары тәуекел топтарындағы қатысты тұқым қуалайтын аурулар.

Практикалық мәні генетикалық инженерия медицина үшін байланысты келешегімен түзету тұқым қуалайтын ақаулар, құру және пайдалану микроорганизмдердің аналарынан айырылған, өз патогенділік, бірақ сақтаған қабілетін қалыптастыру иммунитет. Әдістері әзірленді, синтездеу, антибиотиктер, амин қышқылдары, гормондар, витаминдер, ферменттер және т. б. қолдануға негізделген, микроорганизмдердің включивших тиісті гендер.

Генетикалық инженерия мүмкіндік береді ғана емес, көшіруге табиғи қосылыстар мен процестер, бірақ оларды өзгертуге, жасауға, оларды неғұрлым тиімді. Бұл мысал бола алады зерттеудің жаңа бағыты, аталған белок инженерией. Есеп айырысу жүргізілетін туралы деректер негізінде аминокислотной реттілігі мен кеңістіктік ұйымдастыру молекулалар белоктар, көрсеткендей, белгілі бір уақытында ауыстырылған кейбір аминоқышқыл қалдықтарын молекулах бірқатар ферменттердің мүмкін айтарлықтай күшейту, олардың ферменттік белсенділігі. Оқшауланған генерал-п, кодирующем синтезі нақты ферментінің, генетикалық инженерия әдістерімен жүргізеді қатаң бақыланатын ауыстыруды белгілі бір нуклеотидтер. Синтезі кезінде ферментті ақуыз бақылауымен мұндай модификацияланған гена алдын ала жоспарланған ауыстыру аминоқышқыл қалдықтары » полипептидтік тізбектің туғызады арттыру ферменттік белсенділігін түрлендірілген ферментінің көп есе салыстырғанда белсенділігі табиғи прототип.

РНҚ бар екі нысандары: көлік (тРНК) және рибосомную (рРНК). Олар өте күрделі құрылымы. Үшінші түрі – ақпараттық немесе матрицалық, РНК (мРНК). Барлық осы нысандары қатысады, ақуыз синтезі. МРНК – бұл одноцепочная молекуласы пайда болатын бір ДНҚ тізбегінің процесінде транскрипция. Синтезі кезінде мРНК копируется тек бір тізбекті ДНК молекулалары. Нуклеотидтер, олардың синтезделінеді мРНК, қосылатын ДНҚ қағидаларына сәйкес шағылысу негіздер болған кезде және ферментінің қатысуымен РНҚ – полимеразы. Реті негіздердің мРНК білдіреді комплиментарную көшірмесі тізбектің ДНҚ – матрицасын. Ұзындығы әртүрлі болуы мүмкін ұзындығына байланысты полипептидтік тізбек, ол кодирует. Көпшілігі мРНК бар клеткадағы қысқа уақыт ішінде.

Рибосомная РНҚ кодталады ерекше генами тұрған бірнеше хромосомах. Жүйелілік рРНК ұқсас барлық организмдер. Ол ұсталады цитоплазме, онда құрады бірге белковыми молекулалар жасуша органеллы деп аталатын рибосомами. «Рибосомах жүреді ақуыз синтезі. Мұндағы «код» жасалған мРНК, тыңдауда аминокислотную дәйектілігі салынып жатқан полипептидтік тізбектері. Топ құратын рибосомами – полирибосомы (полисомы) – жасайды мүмкін бір мезгілде синтезі бірнеше молекулалардың полипептидов қатысуымен бір молекуласының мРНК.

Механизмі, соның арқасында генетикалық ақпарат ДНК «транскрибируется» матричную РНҚ, содан кейін тыңдауда ақуыз, выяснился бірнеше жылдан кейін, молекулярлық биологтар екенін түсінді нуклеотидные ретпен ДНК гендер тікелей жауапты аминокислотные дәйектілігі ақуыз. Факт, кейбір вирустар, өсімдіктер мен жануарларды қамтиды ретінде генетикалық материалдың РНҚ және вирустық РНҚ өзі инфекционна, туралы айтады ықтимал аралық ролін РНҚ-да ауыстыру генетикалық ақпарат.

Қашан Жакоб және Моно зауыты болуы короткоживущего, нестойкого арасындағы делдал генами аппараты және ақуызды синтездеу, ізденістер молекуласының РНК осындай қасиеттерге ие басталып кетті[8] . Алғашқы нұсқау болуы фаговой РНҚ, ол жаңадан синтезировалась кейін фаговой инфекциясының және ассоциирована с предсуществовавшими бактериалды рибосомами. Түпкілікті дәлелі рөлін м-РНҚ синтезі полипептидов алынды тәжірибелерде с бесклеточной ақуыз-синтезирующей жүйесі. Құрамында қалыпты жасушалардың Е coli болуы мүмкін бағдарламаланған синтезі үшін ерекше белоктар фага F 2 қосылған РНҚ осы фага.

Одан әрі мРНК болды идентифицирована және зерделенді сияқты бактериялық және жануарлар жасушалары. Кейінірек көрсетілді, көптеген молекулалар м-РНҚ, вирустық және невирусные, қабілетті-да бағдарламалауға синтезі спецификалық ақуыздардың әртүрлі жасушалық сығындысынан. Бұл подтверждало, ерекшелігі ақуыз синтезінің әр түрлі жүйелерде байланысты м-РНҚ емес, жүйесін, синтезирующей ақуыз. Барлық жасушаларда бірінші кезеңі гендердің экспрессиясын болып «транскрипциясы» ДНК білімі бар тиісті мРНК.

4.Мәселелері резистенттілігін микроорганизмдердің антибиотиктерге. Іздеу қажеттілігін және жаңа антибиотиктер. Жартылай синтездік антибиотиктер.

Бірі тән ерекшеліктерін антибиотиктер болып табылады таңдау – әрбір антибиотик қолданылады белгілі бір жинағы түрлерін микроорганизмдер, т. е. өзінің спецификалық антимикробный әсер ету спектрі организмдер.

Продуцирование антибиотиктерді факторлардың бірі, бұл белгілі бір артықшылықтары микроорганизму-антагонисту үшін күрес болуы күрделі табиғи микробтық ассоциациялар. Сәйкес басқа көзқарасқа, антибиотиктер білдіреді «қалдықтар» зат алмасу микроорганизмнің, ойнайтын приспособительной, эволюциялық рөлі. Бұл көзқарас бөлінеді 3. Ваксманом, X. Лешевалье және кейбір басқа да шетелдік зерттеушілер[9] . Өз трактовку олар негіздеген, негізінен, бұл, біріншіден, антибиотиктер құрылады барлық кеңінен таралған микробами; екіншіден, антибиотиктер тез инактивируются топырақта. Бірақ продуцирование антибиотиктерді тек бір құрылғыларды, қазылған микробами үшін күрес болуы. Антагонизм микробтардың мүмкін обусловливаться және бірқатар басқа да заттар, басқа антибиотиктерді, сондай-ақ приспособительными механизмдермен байланысты емес білімі бар қандай да бір химиялық қосылыстар. Барлық бұл сондай-ақ ықпал етуі мүмкін кең таралуына микробтардың, олардың айқындалмаған синтездеуге қабілеті антибиотиктер. Осы қосу керек, бұл зертханалық жағдайларда сол немесе өзге актиномицет штамм сезімталдығына әсер етеді өсіреді оқшау (тыс табиғи микробтық қоғамдастық) жасанды қоректік орталарда бермейді анықтауға синтездеу қабілеттілігі антибиотик. Яғни белсенді емес зертханалық жағдайда штамдары актиномицеттер қабілетті — биосинтезу антибиотиктер.

Сәйкес халықаралық анықтау «микроорганизм болып саналады резистентті — антибиотику, егер ол бар қорғау тетіктері осы препаратқа және емдеу кезінде инфекция туындаған осы қоздырғышы жоқ клиникалық әсерге пайдаланған кезде тіпті ең жоғары доза антибиотик.

Ажыратады, табиғи және сатып алынған резистенттілігі. Табиғи – генетикалық шарттанған сезімталдықтың болмауы микроорганизм — бактерияға қарсы құралдар. Мысалы, вирустар генетикалық емес антибиотиктерге сезімтал, көптеген грамтеріс бактериялар – пенициллину, анаэробты – қатар цефалоспориндерге I буын. Сатып алынған резистенттілік пайда болады салдарынан мутациялар жекелеген штаммдарының бактериялардың және селекция төзімді клондарының микроорганизмдердің немесе нәтижесінде внехромосомного (плазмидного) алмасу генетикалық ақпараттың арасындағы бактериялар.

Проблема антибиотиктерге резистенттіліктің жетті жаһандық ауқымдағы. Онымен байланысты сәтсіздіктер емдеу түрлі инфекциялар. Антибиотиктерге резистенттілік өсуіне әкеледі өлім-жітім едәуір арттыруға арналған шығыстар емдеу.

Статистика деректері бойынша, Ресейде резистенттілік бета1гемолитического стрептококка — тетрациклин 46 құрайды, 6%, макролидным антибиотиктерге – шамамен 12%. — Комбинациясы сульфаметоксазола және триметоприм төзімді болуға 32, 4% пневмококктар, тетрациклин – 27, 1%.

Еуропадағы деректері бойынша беделді мониторингтік құжат Alexander Project (1998n2000), резистенттілік S. рпеимопіае — пенициллину құрайды, 18, 2%, кларитромицину – 24, 1% — ға өсті. Жеке зерттеу нәтижелері дәлелдейді тұрақтылығын цефазолину S. рпеимопіае, бөлінген науқастарда пульмонология бөлімшесінің 2000n2001 жж. (Винница қ.) құрады, 39, 2%, доксициклину o 42, 3% — ға[10] .

Бұл әкеледі дамыту резистенттілігін? Ең салмағы зор себеп болып табылады тиімсіз антибиотикотерапия, сондай-ақ қолдану бактерияға қарсы препараттардың вирустық инфекциялар, тұмау, антибиотиктерді төмен мөлшерде, қысқа курстармен, жиі оларды ауыстыру. Жиі дұрыс емес антибиотиктерді тағайындау түсіндіріледі дәрігерлер білмейді тетігін олардың іс-әрекеттері.

Үлкен «үлес» дамыту антибиотикорезистенттіктің енгізеді неграмотное өзін-өзі емдеу науқастар. Қарамастан, бұл антибиотиктер керек босатуға тек рецепт бойынша, дәріханаларда, оларды сатуға клиенттің талабы бойынша. Белгілі бір үлестерін антибиотикорезистенттіктің енгізеді, оларды пайдалану, мал шаруашылығы мен ауыл шаруашылығында.

Медицинаның қазіргі заманғы даму сатысында екі жолдары антибиотикорезистенттіктің.

Бірінші – бұл құру жаңа дәрілік заттардың қымбат және ұзақ. Екінші – бұл жетілдіру, қолда бар антибиотиктерді ескере отырып, себептері мен тетіктерін әкелді потере сезімталдық немесе өзге де микроорганизмам. Ең жақсы жобаларды құруға 30-ға жуық жыл бұрын қорғалған аминопенициллинов. Ұзақ уақыт бойы олар препараттармен № 1 жұқпалы аурулармен күрес. Бірақ көптеген микробтар оларға приспособились болды әзірлеуге бета-лактамаза өндіретін – фермент, разрушающий аминопенициллины. Бұл «молекуласындағы» аминопенициллина жазу клавулановую қышқылы бар. Бұдан бірегей антибиотик Аугментин (амоксициллин/клавулан қышқылы). Бета1лактамазы, соединяясь с клавулановой қышқылымен жоғалтады разрушающую қабілеті. Іс жүзінде фермент толық нейтрализуется осы қышқылымен, ал амоксициллин кедергісіз орындайды тұлғалар өз миссиясын – жояды патогены. Аугментин (амоксициллин/клавулан қышқылы) ең тағайындалатын антибиотиком. Бұл препарат № 1 емдеу кезінде пневмония, асқынуы өкпенің созылмалы обструктивті аурулары, отитпен, синусит. Көптеген микробтардың қарамастан, өз тапқырлық, алмады қорғануға осы препараттың, және резистенттілік оған ең төменгі.

Қатарына неғұрлым өзекті міндеттерді әзірлеу мәселелері антибиотиктерді бүгін мыналар жатады: құру және әзірлеу тәсілдерін еңсеру антибиотикорезистенттіктің микробтардың; іздестіру табиғи құру және жартылай синтетикалық антибиотиктерді, тиімді қарсы стафилококты, синегнойной және басқа да жұқпалы аурулары, қатерлі ісік; іздеу жаңа продуцент арасында аз зерттелген беттерін топтардың организмдер; генетикалық зерттеу рекомбинаций микроорганизмдердің өнімдерімен жаңа антибиотиктерді алу; жаңа антибиотиктерді арқылы бағытталған биосинтез және іріктеу тиісті мутант және рекомбинантов.

Антибиотиктер – заттар, сайлау подавляющие микроорганизмдердің өміршеңдігі. Спектрі бойынша әрекет антибиотиктер бөлінеді бактерияға қарсы, зеңге қарсы және ісікке қарсы. Арасында бірінші болады мынадай негізгі топтар: пенициллин мен цефалоспориндер, антибиотиктер, қолданыстағы көбінесе грамм оң нысанын микробтарды, антибиотиктер – амипогликозиды, тетрациклиндер, левомицетины. Сипаты бойынша антибиотиктердің әсерінің па бактериялар оларды екі топқа бөлуге болады: бактериостатического және бактерицидті әрекеті. Бойынша молекулярному әсер ету механизмі антибиотиктер келесі топтарға бөлуге болады. Ингибирующие синтезі бактериялық қабығының жасушалары (пенициллиндер, ристомицин, новобиоцин және т. б.). Бұзатын ақуыз синтезі да бактериялық клеткадағы (тетрациклиндер, левомицетин және т. б.). Подавляющие ақуыз синтезі да бактериялық клеткадағы және бір мезгілде подавляющие генетикалық аппараты жасушалары (аминогликозидтер). Угнетающие синтезі нуклеин қышқылдарының жасушаларында (ісікке қарсы антибиотиктер). Тұтастығын бұзатын цитоплазматической мембраналар (саңырауқұлақтарға қарсы антибиотиктер).

Полусинтетический антибиотик semi-synthetic antibiotic – табиғи антибиотик, модификацияланған зертханалық жағдайда арттыру мақсатында оның тұрақтылығы. Жартылай синтездік антибиотиктер әзірленді арқылы ішінара өзгерістер химиялық құрылымын табиғи антибиотиктердің. Әсіресе, үлкен жетістіктерге қол жеткізілді алу полусинтетических пенициллинов. Жартылай синтездік пенициллиндер қабілетті төтеп ұзақ сақтау және пайдалану кезінде олардың қол жеткізіледі тұрақты деңгейі, олардың қан жоқ немесе өте баяу пайда болады резистенттілік микробтық флорасы, себеп жоқ құбылыстар авитаминоза, ие емес уытты әсері бар.

5. Пайдалануға антибиотиктердің дәрілік заттар ретінде.

Халықтық медицинада бұрыннан белгілі кейбір тәсілдері ретінде қолдану емдеу құралдарын микроорганизмдер немесе оларды алмасу, алайда, себебі, олардың емдеу іс-әрекет уақыт қалды белгісіз. Мысалы, емдеу үшін кейбір ойық жаралар, ішек бұзылыстар және басқа да аурулар халық медицинасында қолданылды заплесневевший хлеб.

«1871-1872 жж. пайда болды жұмыс орыс зерттеушілер В. А. Манассеина және А. Г. Полотебнова, хабарланған практикалық пайдалану туралы жасыл зең үшін емдеу тері ойық адам. Алғашқы мәліметтер туралы антагонизме бактериялардың болды жарияланбаған микробиология негізін салушы Луи Пастером 1877 жылы Ол назар аударды басу даму күйдіргі қоздырғышының кейбір сапрофитными бактериялар мен жазушылар туралы ой мүмкіндіктерін практикалық пайдалану бұл құбылыс.

Атымен орыс ғалымы и. И. Мечников (1894) байланысты ғылыми негізделген практикалық қолдану антагонизма арасындағы энте-робактериями, тудыратын ішек бұзылыстары, және молочнокислыми микроорганизмдермен, атап айтқанда, болгар таяқшасымен («мечниковская қатық»), емдеу үшін және ішек аурулары.

Орыс дәрігері Э. Гартье (1905) қолданылмауға тиісті заңды қолданса қышқыл сүт өнімдері, дайындалған » заквасках қамтитын ацидофильную таяқшаны, емдеу үшін ішек бұзылыстар. Сөйтсек, ацидофильная таяқшасы бар неғұрлым айқын көрінетін антагонистическими қасиеттері бар салыстырғанда, болгар таяқшасымен.

Соңында XIX – ХХ ғасырдың басындағы ашылды антагонистік қасиеттері бар спорообразующих бактериялар. Осындай кезеңіне жатады, бірінші, сипатталады антагонистік қасиеті бар актиномицеттер. Кеш келген мәдениет топырақ спороносной таяқшасы Bacillus brevis Р. Дюбо (1939) сәтті бөлсін антибиотическое зат, аталған тиротрицином, ол тудырды жемірілу екі антибиотиктер – тироцидина және грамицидина. 1942 жылы кеңестік зерттеушілер Г. Ф. Гаузе және М. Г. Бражниковой бөлінген, бірі-мәскеу түбіндегі топырақтың жаңа штамм Bacillus brevis, синтезирующий антибиотик грамицидин С-отличающийся от грамицидина Дюбо.

1939 ж. Н. А. Красильников пен А. И. Кореняко келген мәдениет күлгін актиномицета Actinomyces violaceus бөлінген, олар топырақтан алды, бірінші антибиотик актиномицетного шығу – мицетин – зерттедік шарттары биосинтез және қолдану мицетина клиникасында.

А. Флеминг зерттей отырып, стрептококктарға шығарды, олардың қоректік ортада чашках Петри. Бір тостаған бірге стафилококками өскен колония плесневого гриба, оның төңірегіне стафилококтар емес дамыды. Заинтересовавшись осы құбылыс Флеминг бөліп мәдениетін гриба, белгілі бір кейін қалай Penicilliurn notatum. Бөліп, зат, басым өсуі стафилококктар, ғана мүмкін болды 1940 ж. оксфордской топ зерттеушілер. Алынған антибиотик атанды пенициллинді енгізеді.

Ашу пенициллинді жаңа дәуір басталды емдеу жұқпалы аурулар – эра антибиотиктерді қолдану. Қысқа мерзімде пайда болды және дамыды жаңа өнеркәсіп саласы өндіретін антибиотиктер ірі ауқымда. Енді сұрақ микробтық антагонизма алған практикалық маңызы және анықтау бойынша жұмысты жаңа микроорганизмдер – продуценттерінің антибиотиктерді болды киіп, мақсатты сипатқа ие болады.

КСРО алуға пенициллинді табысты айналысқан зерттеушілер тобы басшылығымен 3. В. Ермольевой. «1942 ж. әзірленді отандық препарат-пенициллин. Ваксманом және Вудрафом келген мәдениет Actinomyces antibioticus бөлінген антибиотик актиномицин, ол кейіннен болды ретінде қолданылады обырға қарсы құралы. Бірінші антибиотиком актиномицетного шығарылған, нашедшим кеңінен қолдану, әсіресе, (туберкулезді емдеу кезінде), стрептомицин, ашық 1944 ж. Ваксманом. Туберкулезге қарсы антибиотиктерге жатады, сондай-ақ ашық кейінірек вио-мицин (флоримицин), циклосерин, канамицин, рифамицин.

Кейінгі жылдары қарқынды ізденістер, жаңа қосылыстардың әкелді ашу басқа да бірқатар терапевтически бағалы антибиотиктердің ие болған кең медицинада қолдануы. Оларға мыналар жатады препараттар кең спектрлі антимикробтық әсер. Олар подавляют өсуі ғана емес, грамоң бактериялар, олар неғұрлым сезімтал іс-қимыл антибиотиктер (пневмония қоздырғыштары, түрлі нагноений, сібір жарасы, сіреспе, дифтерия, туберкулез) және грамтеріс микроорганизмдер, олар әсеріне тұрақты антибиотиктер (қоздырғыштары іш сүзегі, дизентерия, тырысқақ, бруцеллез, туляремия), сондай-ақ риккетсий (қоздырғыштары бөртпе сүзегі) және ірі вирустардың (қоздырғыштары пситтакоза, лимфогрануломатоза, трахомы және т. б.). Осындай антибиотиктерге жатады хлор-амфеникол (левомицетин), хлортетрациклин (биомицин), окситетрациклин (террамицин), тетрациклин, неомицин (колимицин, мицерин), канамицин, паромомицин (мономицин) және т. б. Сонымен қатар, қарамағындағы дәрігерлер қазіргі уақытта топ антибиотиктерді резерв белсенді қатысты төзімді пенициллину грамоң ауру тудыратын микроорганизмдер, сондай-ақ противогрибные антибиотиктер (нистатин, гризеофульвин, амфотерицин В, леворин)[11] .

Қазіргі уақытта саны белгілі антибиотиктердің жақындап 2000, алайда, клиникалық тәжірибеде пайдаланылады, барлығы 50-ге жуық.

6. Өндірісі столбнячного анатоксина.

Сіреспе дифтериялық анатоксин дифтериялық қолданады алдын алу мақсатында ауруға қарсы жануарларды сіреспе. Концентрацияланған сіреспе дифтериялық анатоксин дифтериялық білдіреді преципитат 1 пайыздық квасцового анатоксина, изготовляемого бірі нативного столбнячного токсиннің. Сыртқы түрі бойынша вакцинаға ұсынады сұйықтық ашық-сары түсті, борпылдақ осадеом түбінде ампулалар. Кезінде взбалтывании ампулалар тұнба оңай разбивается да біркелкі қоспа мән бере отырып, анатоксину көп әшекейлердің ақшыл-сары түсті. Әрбір қорапта с анатоксином тиіс заттаңба атауы және тауарлық белгісі, дайындаушы-кәсіпорынның атауы, препараттың санын, анатоксина ампулада, нөмірі, сериясы мен бақылау, дайындалған күнін, мөлшерін, жарамдылық мерзімін, сақтау шарттарын, белгілер Гост-қа сәйкес.

Ампулалар анатоксином, құрамында зең, неразбивающийся тұнба және бөгде қоспалар, заттаңба, сондай-ақ нашар қымталған, выбраковывают. Дифтериялық анатоксин дифтериялық, пайдаланылған ашу күні ампулалар, қайнату арқылы залалсыздандырылады 15 минут ішінде.. жарамдылық Мерзімі анатоксина 3 жыл шартымен сақтау құрғақ, қараңғы үй-жайда температура кезінде 2-ден 15°С-дифтериялық анатоксин дифтериялық, подвергшийся мұздату, қолдануға жарамсыз.

Дифтериялық анатоксин дифтериялық қолданады дозада 1 текше см үшін ірі жануарлар мен 0, 5 текше см – жас төлдер үшін және ұсақ жануарлар. Дифтериялық анатоксин дифтериялық енгізеді тері астына, ортаңғы бөлігінде жоғарғы үштен бір мойын жануар бір-ақ рет. Иммунитет басталады соң 30 күннен кейін егу және сақталады жылқыдан 5 жыл ішінде, ал қалған жануарлар – бір жылдан артық.

Дифтериялық анатоксин дифтериялық сіреспе адсорбированный — препарат тұрады тазаланған столбнячного анатоксина және гель алюминий гидрототығы. Консервант — мертиолят концентрациясы 0, 01 %. Бұл 1мл бар 20 бірлік байланыстыру (ЕО) анатоксина.

Дифтериялық анатоксин дифтериялық сіреспе білдіреді суспензияны сарғыш-ақ түсті, тұру кезіндегі разделяющуюся арналған қара түсті тұнба және мөлдір надосадочную сұйықтық. Тұнба оңай разбивается кезінде встряхивании[12] .

Адсорбированный сіреспе дифтериялық анатоксин дифтериялық енгізу кезінде ағзаға тудырады білімі антитоксина.

Иммундаудың толық курсы қамтитын вакцина егуді және ревакцинацию жасайды у егілген сенімді қорғауды сіреспеге қарсы. Препарат белсенді сіреспеге қарсы иммундау аясында жоспарлы және шұғыл алдын алу.

7. Алу гамма-интерферон.

Гамма-интерферон, адам (hIFN-g) – иммуномодулятор иеленетін антивирусным және антипролиферативным бар. hIFN-g – гликопротеин, секретируемый Т-лимфоцитами және моноцитами. Алу жолдарының бірін гликозилденген hIFN-g өнеркәсіптік ауқымда құрудан тұрады трансгендік жануарларды, синтезирующих hIFN-g сүт безінде және секретирующих оны сүт[13] .

Негізінде реттеуші тізбектер гена b-лактоглобулина қой (BLG) және транскрипционной бірлік гена g-интерферон, адам (hIFN-g) жасап шығарылды гибридті ген BLG-hIFN-g. Бұл ген қолданылды құру үшін трансгенді тышқандар. Көрсетілгендей, бұл hIFN-g тиімді экспрессировался сүт безінде мұндай тышқандардың (570 мкг/мл сүт), гликозилирован ие биологичской белсенділігі. Құру жөнінде жұмыстар жүргізілуде трансгенді қоян-продуценттер hIFN-g.

Алынған бірнеше жануарлардың, құрамында ген hIFN-g құрамындағы геномның. Әдеби деректерге сүйенсек, осы қажеттілік бұл препарат Ресейде құрайды ~100 г/жыл. Осылайша, шағын табын қоян (~100 бас) қамтамасыз ету қажеттілігі бүкіл ел hIFN-g. g-Интерферон, адам үшін маңызды практикалық денсаулық сақтау, өйткені ол арқылы жүзеге асырылады Т-хелперный бақылау функциялары макрофагтардың және цитолитических эффекторов иммунитет. Кіріспе осы цитокина қалпына келтіруге ықпал етеді фагоцитарной цитолитической функциялары және арттырады, ағзаның иммундық қорғанысын.

Инфекциясы кезінде туындаған қарапайым ауруларға (лейшманиоз, хламидиоз, безгек), макрофагтардың рөлі процестерінде сауығу зор, hIFN-g ұсынылады әсіресе перспективалы. Препараттың тиімділігін, меніңше, ықтимал кезінде иммунокомплексной патология (артрит, жүйелі қызыл жегі), сондай-ақ, байланысты функциясы макрофагтардың. Өйткені hIFN-g реттеуге қатысады, ерте кезеңнен гемопоэза, ол пайдалы болады, сондай-ақ кешенді терапия гемобластозов (лейкозов, лейкемий, лимфом) бұзылуымен байланысты ерте кезеңдерін, дифференцировка предшественников.

Гамма-интерферон қолданады бұзылуын түзету үшін жасушалық иммунитетті, сондай-ақ емдеу үшін жұқпалы, аутоиммундық, аллергиялық және онкологиялық аурулар.

8. Органикалық емес тасымалдаушылар үшін қолданылатын ферменттерді иммобилизациялау. Олардың сипаттамасы.

Соңғы 15-20 жыл тоғысында бірқатар химиялық және биологиялық пәндер қалыптасып, жаңа «инженерлік» бағыт – химиялық энзимология, қарқынды дамуы болып құрумен байланысты биологиялық катализаторлардың жаңа түрі – иммобилизденген ферменттер. А әзірлеу әдісін иммобилизацияланған ферменттер анықталды, өз кезегінде, бірқатар маңызды факторларды пайдаланылуын қиындататын таза ферменттердің көптеген өнеркәсіптік өндірістер.

Біріншіден, таза ферменттер препараттары төзімсіз сақтағанда, сондай-ақ әр түрлі әсерлер, әсіресе жылу. Екіншіден, түрі күрделілігі бөлімшесінің ферменттердің әр түрлі реагенттер қоспалар көп мәрте оларды пайдалану өте қиын.

Алайда, түбегейлі жаңа перспективалар ашылды алдындағы қолданбалы энзимологией әзірлеумен принциптерін құру иммобилизденген ферменттер. Иммобилизацияланған ферменттік препараттар ие бірқатар елеулі артықшылықтары пайдалану кезінде қолданбалы (өнеркәсіп мақсатында) өндірістерде салыстырғанда таза препараттармен қамтамасыз ету. Гетерогендік (иммобилизованный) катализатор оңай бөліп жылғы реакциялық ортаның деп негіздейді[14] :

• тоқтату мүмкіндігі реакциялар кез-келген қажетті уақытта;

• қайта пайдалану катализатор;

• алуға түпкі өнімнің, ластанған ферментом.

Соңғы сәтте өте маңызды өндіру кезінде тамақ және медициналық өнімдер. Қолдану иммобилизованного катализатор жүргізуге мүмкіндік береді ферментті процесс үздіксіз және реттеуге реакция жылдамдығы, сондай-ақ өзгертуге саны, алынатын өнімнің өзгеруіне сәйкес жылдамдығы ағыны реакциялық қоспа.

Иммобилизация немесе кейбір түрлендіру ферментінің шарт етіп қоя алады өзгерту және оның кейбір қасиеттері (ерекшелігі өзара іс-қимыл субстрат; тәуелділік каталитикалық белсенділігін желтоқсандағы рН, иондық құрамын және басқа да параметрлерін, сондай-ақ оның тұрақтылығы қатысты түрлі денатурирующим әсерлерге).

Ферменттерді иммобилизациялау мүмкіндік береді реттеп каталитическую белсенділігі өзгеруі есебінен қасиеттерін тасығыштың. Үшін ферменттерді иммобилизациялау пайдаланылады, сондай-ақ әр түрлі түрлері, бейорганикалық тасымалдағыштар, мысалы, негізінде құрылатын силикагель, балшық, керамика, табиғи минералдар, металдар мен олардың оксидтері.

Негізгі қасиеттері айқындайтын кеңінен енгізу бейорганикалық тасығыштардың өндірістік процестер болып табылады, жеңілдігі, оларды қалпына келтіру мүмкіндігін беру, оларға кез келген конфигурациясы. Олар қолданылуы мүмкін түрінде ұнтақтар, шарлар, сондай-ақ монолиттерді; олар болуы мүмкін пористыми, сондай-ақ тұтас (непористыми).

Белгілі бір артықшылығы, әр түрлі жұмыстар бар тасығыштар, приготавливаемые негізінде микропористых кремнеземов. Олардың жақсы жағына жатқызуға болады механикалық беріктігі, химиялық инерттілігі қатысты көптеген еріткіштерге, болуы қатаң қаңқаның берілген көлемі пор, сондай-ақ тұрақтылығын микроорганизмам. Кемшіліктері кремнеземов болып табылады оларды пайдалану шектелген диапазонда рН, сондай-ақ құбылыс өзіне тән емес сорбция олардың бетінде, бірақ соңғы болуы мүмкін жойылған түрлі модифицирующими әсерлер. Рас, құны кремний топырақты тасушы салыстырмалы түрде жоғары, түрлендіру және әлі де бағасын арттырады, сондықтан, енгізу, оларды өнеркәсіп айтарлықтай шектеулі.

Артық үшін жарамды өнеркәсіптік пайдалану болуы мүмкін табиғи алюмосиликаттар – саз, сондай-ақ борпақ керамика, оның құрамына басқа, алюмосиликаттар, кіреді тотықтары, титан, цирконий немесе басқа да қоспалар. Айта кеткен жөн мұндай кең таралған тасушылар, көмір және графитированная күйе. Өте перспективалы көздері болып табылады приготавливаемые негізінде металдар мен олардың оксидтері, олар сипатталады жоғары механикалық беріктігі, салыстырмалы дешевизной, тұрақтылық және жақсы гидродинамикалық қасиеттері.

Иммобилизациялау білдіреді қосу u1092 ферментінің осындай ортаға, ол үшін қол жетімді көрсетеді ғана шектелген бөлігі жалпы көлемінің. Тәжірибеде үшін ферменттерді иммобилизациялау пайдаланады рутинные физикалық және химиялық әдістері. Барлық қолданыстағы әдістері физикалық иммобилизациялау (яғни иммобилизация кезінде фермент емес жалғанады тасушы ковалентными байланыстары бар) болуы мүмкін бөлінуі төрт негізгі топтары:

• адсорбция бетінің ерімейтін тасығыштың (немесе кейде айтады матрикса);

• қосу гель тері тесігін;

• кеңістіктік бөлу ферментінің бөлігінен реакциялық қоспаның көмегімен полупроницаемой мембраналар;

• кіріспе ферментінің ал двухфазную реакционную ортаға, ол ериді, бірақ болуы мүмкін тек бір фаза.

Ретінде және кез келген басқа да жіктеу, төменде келтірілген, болып табылады айтарлықтай дәрежеде шартты, өйткені әрқашан бар өткізу мүмкіндігін арасында айқын шекара түрлі әдіспен иммобилизациялау.

Адсорбционная иммобилизация болып табылады, ең ескі барлық қолданыстағы қазіргі уақытта тәсілдерін ферменттерді иммобилизациялау. Мұндай жағдайда, тәсілі иммобилизациялау мүмкін ретінде органикалық және органикалық емес заттар қолданылады ал, ұнтақ түріндегі ұсақ түйіршік немесе шарлар. Ферменттерді иммобилизациялау арқылы адсорбция арналған ерімейтін тасымалдағыштарда ерекшеленеді айрықша қарапайымдылығымен және қол жеткізіледі қамтамасыз ету жолымен контактіні су ерітіндісін ферментінің сайланған нақты мақсатқа тасушы.

Кейін шаю неадсорбированного ферментінің препарат қолдануға дайын.

Процесі адсорбция және беріктігі байланыстыру ферментінің тасушымен көрсетеді белгілі бір әсері әр түрлі факторлар сыртқы ортаның, оның негізгілері мыналар болып табылады: меншікті беті мен кеуектілік тасығыштың маңызы бар ортаның рН, ерітіндінің иондық күші ферментінің, оның концентрациясы, сондай-ақ температура өткізу адсорбция.

Басқаша айтқанда, тиімділігі ферменттерді иммобилизациялау анықталады сбалансированностью бірқатар факторлардың және бұзу осы u1073 балансы әкелуі мүмкін күрт төмендеуіне өзара іс-қимыл ферментінің тасушымен. Болдырмау үшін, мұндай жағдай тәжірибеде пайдаланылады жинағы әдістемелік тәсілдердің тиімділігін арттыруға ықпал ететін процесс және, демек, алу, аса сапалы препараттар.

Иммобилизация қосу арқылы гельдер тұрады, оның молекулалары ферментінің енгізіледі үшөлшемді тор, құрылған тығыз переплетающимися жіппен (тізбегін), қалыптастыратын гель. Арасындағы кеңістік полимер тізбектерін суықтық толтырылған сумен үлесіне әдетте, едәуір бөлігі жалпы көлемінің гель.

Иммобилизациялау үшін ферментінің суықтық бар екі негізгі әдісі:

• кезінде, олардың бірінде фермент алғаш су ерітіндісі мономера, содан кейін жүргізеді полимеризацию нәтижесінде қалыптасады гель енгізілген, оған молекулалар ферментінің;

• екінші тәсілі мынада: фермент енгізіледі ерітіндісі қазірдің өзінде дайын полимер, содан кейін қандай да бір түрде ауыстырады талап етілетін жай-күйі, гелеобразное жай-күйі.

Иммобилизация қосу арқылы полупроницаемые мембраналар –мынада су ерітіндісі ферментінің ажыратылады су ерітіндісін субстрат полупроницаемой мембраной қабілетті, оңай секіру шағын молекулалардың субстрат, жасай ірі молекулалар ферментінің. Қазіргі түрлендіру бұл әдістің ғана ерекшеленеді әдістермен алу полупроницаемых мембраналар және олардың табиғаты.

Осы модификациям жатады: микрокапсулирование тұйық сфералық пузырьках бар жұқа қабырғасына дейінгі полимерлік (мембрана).

Әдісі қос эмульгирования, оған сәйкес алдын-ала дайындалған эмульсия су ерітіндісін ферментінің » шектелген ерітіндіде полимердің жаңадан диспергируется суда. Кейін қату органикалық ерітінді түзіледі полимерлік сфералық бөлшектер бастап иммобилизованными олардағы молекулалар ферментінің.

Тәсілі қосу талшықтар ерекшеленеді әдісін микрокапсулирования негізінен нысаны алынатын препараттар. Егер микрокапсулировании құрылады сфералық микрокапсулы, онда бұл әдіс кезінде қалыптасады жіптер. Иммобилизациялау үшін ферменттерді пайдалануға болады сондай-ақ, шығаратын өнеркәсіппен полимерлі қуыс талшықты, дайындалатын табиғи немесе синтетикалық материалдар. Жүргізу үшін ферменттік реакциялар талшықтар, олар бойынша айналатын ертінді ферментінің, погружаются ыдысқа ерітіндісі, субстрат, диффундирующим мембрана арқылы ішке талшықтар.

Медициналық мақсатта және кейбір іргелі зерттеулерде кеңінен қолданылады әдісі ферменттерді иммобилизациялау арқылы оларды қосу липосомалар, өйткені мұндай жүйелер жақын табиғи мембранам және бере алады өте құнды ақпарат туралы ферментативті процестерге, болып жатқан жасушаларында. Бірнеше модификациялары осы тәсілін, ең соңғы біреуі болып табылады иммобилизациялау қосу арқылы полимерлік липосомалар. Полимерлік липосомалар сипатталады жоғары тұрақтылығымен салыстырғанда қарапайым.

Негізгі кемшілігі барлық мембраналық жүйелер үшін қолданылатын ферменттерді иммобилизациялау, мүмкін еместігі болып табылады ферментативті айналдыру жоғары молекулалық субстраттар олар үшін мембраналар білдіреді еңсерілмейтін кедергілер.

Иммобилизация ферменттер жүйелерін пайдалана отырып, шабан үлгідегі саяды, бас бостандығын шектеу ауыстыру ферментінің жүйесінде қол жеткізілмейді, салдарынан оның тіркеу қатаң тасығышта нәтижесінде, ал оның қабілетін растворяться ғана фазалардың біреуінің двухфазной.

Басты айрықша белгісі химиялық әдістері иммобилизация болып табылады, онда салдарынан химиялық өзара молекуласындағы ферментінің пайда жаңа ковалентные байланысты, атап айтқанда, арасында оларға және тасымалдаушысы[15] . Препараттар иммобилизацияланған ферменттердің, алынған пайдалана отырып, химиялық әдістердің ие болады, кем дегенде, екі маңызды құндылықтары. Біріншіден, қалыптасқан коваленттік байланыс арасындағы ферментом және тасымалдаушысы қамтамасыз етеді жоғары беріктігі құрайтын конъюгатов. Екіншіден, химиялық модификациялау ферменттер қабілетті әкелуге елеулі өзгерістер, олардың қасиеттерін (субстратной ерекшелігін, каталитикалық белсенділігі және тұрақтылығы).

Көптеген химиялық реакциялардың үшін пайдаланылатын ковалентного байланыстыру ферменттердің қатысуымен органикалық емес көздері (мысалы, керамика, шыны, темір, цирконий және титан) немесе табиғи полимерлермен (мысалы, сефароза «және» целлюлоза), сондай-ақ синтетикалық полимерлі заттар (нейлон, полиакриламид және басқа винил полимерлер немесе сополимерлер ие реакционно-қабілетті топтар).

Көптеген осы рәсімдерді ковалентное байлау ферменттер тасушымен болып табылады специфичным, т. е. ассоциирование ферментінің тасушымен есебінен жүзеге асырылады химиялық белсенді топтардың ферментінің бойынша бөлінген оның молекуласындағы кездейсоқ.

Негізгі құру болып табылады техника конъюгирования, ферменттер связывались еді тасушымен жеткілікті тиімді, бірақ азайту, олардың каталитикалық белсенділігі. Қысқаша айтқанда, химиялық иммобилизация ферменттердің жалпы алғанда, өзіндік өнерімен деңгейі анықталатын қасиеттерге ие экспериментатордың.

Алу үшін иммобилизденген ферменттерді пайдаланады үлкен саны әр түрлі органикалық және бейорганикалық тасығыштарды.

Негізгі материалдарға қойылатын талаптарды, олар болуы мүмкін үшін ферменттерді иммобилизациялау, мынадай:

• жоғары химиялық және биологиялық тұрақтылығы;

• жоғары механикалық беріктігі;

• жеткілікті өтімділік үшін ферменттер мен субстраттар, үлкен меншікті беті жоғары кеуектілік;

• мүмкіндік алу түтіктер, табақтар және т. б.;

• жеңіл белсендіру (переведение » реакционноспособную нысаны);

• жоғары гидрофильность, жүргізуге мүмкіндік беретін реакция байланыстыру бастап ферментом сулы ортада;

• төмен құны.

Болмауы табиғатта әмбебап тасығыштарды ие бірден жоғарыда аталған барлық қасиеттері бар, негіздейді кең жинағы үшін қолданылатын ферменттерді иммобилизациялау.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *