Ning rivojlanishi Molekulyar biotexnologiyaning

Machine Translated by Google

Molekulyar biotexnologiyaning rivojlanishi ⁵

Ushbu cheklovlarga qaramay, 1970-yillarning oxiriga kelib, keng turdagi tijorat mahsulotlarini ommaviy ishlab chiqarishning samarali jarayonlari takomillashtirildi.

Bugungi kunda biz foydali va takomillashtirilgan biologik mahsulotlar va jarayonlarni ishlab chiqishni tezlashtirish va boshqa hollarda yuzaga kelmaydigan yangi mahsulotlarni yaratish uchun mikroorganizmlarning biokimyosi, genetikasi va molekulyar biologiyasi bo'yicha etarli bilimga ega bo'ldik. An'anaviy biotexnologiyadan farqli o'laroq, zamonaviy usullar genlarni, merosning funktsional birliklarini bilish va manipulyatsiya qilishni talab qiladi va tirik organizmlar yordamida foydali mahsulotlar va xizmatlar ishlab chiqarish uchun genlarni manipulyatsiya qilish bilan bog'liq intizom deb nomlanadi. molekulyar biotexnologiya. Ushbu texnologiyani yaratgan asosiy rivojlanish genlarni ajratib olish va ularni bir organizmdan ikkinchisiga o'tkazish usullarini yaratish edi. Bu texnologiya rekombinant deoksiribonuklein kislotasi (DNK) texnologiyasi sifatida tanilgan va u 1973 yilda ilmiy konferentsiyada uchrashgan turli sohalarda ishlaydigan ikki olim o'rtasidagi tushlik suhbati sifatida boshlangan. Stenli Koen Kaliforniyadagi Stenford universitetidagi laboratoriyasida. plasmidlarni, kichik
dumaloq DNK molekulalarini bakteriya hujayralariga o'tkazish usullarini ishlab chiqish. Shu bilan birga, San-Frantsiskodagi Kaliforniya universitetidan Gerbert
Boyer DNKni ma'lum nukleotidlar ketma-ketligida kesib tashlaydigan fermentlar bilan ishlagan. Ilmiy yig'ilishda tushlik paytida ular Boyer fermenti DNKning ma'lum bir segmentini plazmidga birlashtirish uchun ishlatilishi mumkin, keyin esa rekombinant plazmid Koen usuli yordamida mezbon bakteriyaga kiritilishi mumkin deb o'ylashdi.

Rekombinant DNK texnologiyasi

Koen va Boyer va boshqalarga rekombinant DNK texnologiyasining keng qamrovli imkoniyatlari borligi aniq edi. O'sha paytda Koen ta'kidlaganidek, " Boshqa biologik sinflarga xos bo'lgan fotosintez yoki antibiotik ishlab chiqarish kabi metabolik yoki sintetik funktsiyalarni belgilovchi genlarni E. coli ga kiritish mumkin ". Rekombinant DNK texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan birinchi tijorat mahsuloti diabetni davolashda ishlatiladigan inson insulini edi. Inson insulinini kodlaydigan DNK ketma-ketligi sintez qilindi, bu o'sha
paytda ajoyib muvaffaqiyat edi va keng tarqalgan Escherichia coli bakteriyasida saqlanishi mumkin bo'lgan plazmidga ko'chirildi . Bakterial xost hujayralari inson
insulinining ikkita peptid zanjirini ishlab chiqarish uchun biologik zavod vazifasini bajargan, ular birlashtirilgandan so'ng tozalanishi va bozorda mavjud bo'lgan cho'chqa (cho'chqa) insuliniga alerjisi bo'lgan diabetga chalinganlarni davolash uchun ishlatilishi mumkin edi. Oldingi o'n yillikda bu yutuq mutlaqo imkonsiz bo'lib tuyulardi. Biroq, bugungi standartlarga ko'ra, genetik muhandislikning bu turi odatiy hisoblanadi.
Rekombinant DNK texnologiyasining rivojlanishi biotexnologiyaning tabiatini butunlay o'zgartirdi. Ushbu usullar yordamida biotexnologiya jarayonining biotransformatsiya bosqichini maksimal darajada oshirishga to'g'ridan-to'g'ri erishildi. Genetika muhandisligi yuqori mahsuldor shtammlarni ajratib olish o'rniga, yaratish vositalarini taqdim etdi. Rekombinant inson insulinining birinchi tijorat preparati ishlab chiqarilganidan ko'p o'tmay, bakteriyalar, so'ngra eukaryotik hujayralar insulin, interferon, o'sish gormoni, virus antigenlari va boshqa turli xil terapevtik oqsillarni ishlab chiqarish uchun ishlatilgan. Rekombinant DNK texnologiyasi tabiiy ravishda kichik miqdordagi bog'lanishlarda paydo bo'ladigan ko'p miqdorda foydali past molekulyar og'irlikdagi birikmalar va makromolekulalarni biologik ishlab chiqarishni osonlashtirish uchun ham ishlatilishi mumkin.
O'simliklar va hayvonlar tabiiy bioreaktor sifatida harakat qilish uchun nishonga aylandi


6 1-BOB

mutagenez va selektsiya yoki chatishtirish yo'li bilan hech qachon yaratib bo'lmaydigan yangi yoki o'zgartirilgan gen mahsulotlarini ishlab chiqarish. Molekulyar biotexnologiya muhim tijorat mahsulotlarini sintez qilish uchun yangi funktsiyalar va imkoniyatlarga ega tirik tizimlarni ishlab chiqishning standart usuliga aylandi.

Ko'pgina yangi ilmiy fanlar butunlay o'z-o'zidan paydo bo'lmaydi. Ular ko'pincha tadqiqotning turli sohalaridagi bilimlarni birlashtirish natijasida shakllanadi. Molekulyar biotexnologiya uchun biotexnologiya komponenti sanoat mikrobiologlari va kimyo muhandislari tomonidan takomillashtirilgan, rekombinant DNK texnologiyasi qismi esa molekulyar biologiya, bakterial genetika va nuklein kislota enzimologiyasidagi kashfiyotlarga ko'p qarzdordir (1.1-jadval). Keng ma'noda molekulyar biotexnologiya keng ko'lamli ilovalarda foydali bo'lgan tijorat mahsulotlarini yaratish uchun turli xil fundamental ilmiy fanlardan olingan bilimlarga tayanadi (1.2-rasm).
Koen va Boyerning genlarni klonlash strategiyasi "dunyo bo'ylab eshitilgan" tajriba edi. Ularning kontseptsiyasi ommaga e'lon qilingandan
so'ng, boshqa ko'plab tadqiqotchilar genlarni klonlash qobiliyatini darhol qadrlashdi. Shunday qilib, olimlar genlarni aniqlash, ajratish, tavsiflash va ulardan foydalanishni yanada samaraliroq va nisbatan osonlashtiradigan ko'plab eksperimental protokollarni yaratdilar. Ushbu texnologik ishlanmalar deyarli
barcha biologik fanlar, jumladan hayvonlarning xulq-atvori, rivojlanish biologiyasi, molekulyar evolyutsiya, hujayra biologiyasi va inson genetikasi bo'yicha yangi bilimlarni yaratishga katta ta'sir ko'rsatdi. Darhaqiqat, genomika sohasining paydo bo'lishi ketma-ketlikni aniqlashga tayyorgarlik
ko'rishda DNKning katta qismlarini plazmidlarga klonlash qobiliyatiga bog'liq edi.