Негізгі айырмашылық – Кездейсоқ мутагенез және сайтқа бағытталған мутагенез
Мутагенез – генетикалық түрлендірілген гендер немесе организмдерге әкелетін жасушаларға немесе гендерге мутацияларды әдейі енгізу процесі. Мутагенез негізінен организмдерге пайдалы қасиеттерді енгізу үшін жасалады. Қазіргі уақытта мутагенез гендік терапияда гендерді өзгерту үшін және дәрілік мақсаттарда қолданылады. Мутацияларды екі негізгі жолмен енгізуге болады; Кездейсоқ мутагенез және сайтқа бағытталған мутагенез. Кездейсоқ мутагенез – мутацияларды кездейсоқ енгізу процесі. Содан кейін селекция әдісі арқылы мутацияға ұшыраған ағзаларды таңдаңыз. Процесс толығымен кездейсоқ. Сайтқа бағытталған мутагенез – мутациялардың ДНҚ-дағы белгілі бір орындарға немесе белгілі бір нуклеотидтерге белгілі бір аймаққа тән түрде енгізілетін процесс. Сайтты бағытталған мутациялардың ерекшелігі өте жоғары. Кездейсоқ және сайтқа бағытталған мутагенездің негізгі айырмашылығы - мутацияның енгізілу сәні. Кездейсоқ мутагенез мутацияларды кездейсоқ түрде енгізеді, ал сайтқа бағытталған мутациялар гендердің таңдалған жерлеріне арнайы бағытталған.
Кездейсоқ мутагенез дегеніміз не?
Кездейсоқ мутагенез организмдерге кездейсоқ түрде мутацияларды енгізу процесін білдіреді, сондықтан спецификалық емес. Кездейсоқ мутагенез белгілі бір уақыт ішінде ағзаны мутагенге әсер етуді және мутант сорттарын таңдауды қамтиды. Мутагендер ультракүлгін сәулелену сияқты физикалық мутагендер немесе алкилирлеуші агенттер сияқты химиялық мутагендер болуы мүмкін. Бұл әдіс микроорганизмдерде, өсімдіктерде және жануарларда мутацияларды тудыру үшін ең қолайлы.
Антибиотик өндірісіндегі микроб штаммдарының даму процесі кездейсоқ мутагенезге негізделген. Антибиотиктерді шығаратын штаммдарға әртүрлі мутагендер әсер етеді, содан кейін штаммның антибиотиктерге сезімталдығы тексеріледі. Осылайша, бастапқы штаммға қарсы төзімділік танытқан штаммдарды шығаруға болады.
Өсімдік ұлпасының мәдениетінде өсімдіктерге әртүрлі белгілерді енгізу үшін кездейсоқ мутагенез қолданылады. Өсімдіктер каллус түзілу кезеңінде мутагендерге ұшырайды. Жануарларға жүргізілген зерттеулерде кездейсоқ мутагенез сирек қолданылады, дегенмен алкилирлеуші агенттер кездейсоқ мутагенез арқылы мутацияларды индукциялау үшін қолданылған.
Ағзаларға мутагендерге әсер еткенде мутагеннің дозасын және мутагендермен әсер ету мерзімін сақтау керек. Артық дозалар мен әсер ету кезеңдері ағзаның өзін зақымдауы мүмкін. Сондықтан кездейсоқ мутагенез бақыланатын жағдайларда жасалуы керек.
Сайтқа бағытталған мутагенез дегеніміз не?
Орынға бағытталған мутагенез – мутацияларды индукциялаудың ерекше процесі, мұнда нүктелік мутацияларды жасау үшін базалық аналогтар пайдаланылды. Бұл негізгі аналогтар аденин-тиминнің гуанин-цитозинге ауысуын индукциялауға қабілетті. Осылайша, мутация индукцияланады және ол сайтқа бағытталған мутагенез ретінде белгілі, сондықтан жоғары ерекшелікке ие.
01-сурет: сайтқа бағытталған мутагенез
Алғашқы молекулярлық биология әдістерінде базалық аналогтарды пайдалана отырып, учаскеге бағытталған мутагенез AT – GC ауысулары үшін аминопуринді және GC – AT ауысулары үшін нитрозогуанидинді қолдану арқылы жасалды. Полимеразды тізбекті реакцияны (ПТР) және праймерлер тұжырымдамасын енгізумен қазіргі уақытта сайтқа бағытталған мутагенез мутагендік олигонуклеотидтер арқылы индукцияланады. Бұл әдіс таңдалған генге немесе ағзаға индельдер мен нүктелік мутацияларды енгізуге мүмкіндік береді. Мутагенез процедурасы аяқталғаннан кейін мутанттар арнайы репортерлерді немесе маркерлерді пайдалану арқылы таңдалады.
Кездейсоқ мутагенез мен сайтқа бағытталған мутагенездің қандай ұқсастықтары бар?
- Кездейсоқ мутагенез де, сайтқа бағытталған мутагенез әдістері де белгілі бір ағзаға мутацияны тудырудың жасанды әдістері болып табылады.
- Кездейсоқ мутагенез және сайтқа бағытталған мутагенез әдістері ауруға төзімділік және гендік терапия сияқты сипаттамалары бар ағзалардың пайдалы сорттарын шығару үшін қолданылады.
- Кездейсоқ мутагенез де, сайтқа бағытталған мутагенез әдістері де ДНҚ-дағы мутацияларды индукциялайды және ДНҚ-ны өзгертеді.
- Кездейсоқ мутагенез және сайтқа бағытталған мутагенез түрлері негізінен физикалық және химиялық агенттермен индукцияланады.
Кездейсоқ мутагенез бен сайтқа бағытталған мутагенездің айырмашылығы неде?
Кездейсоқ мутагенез және сайтқа бағытталған мутагенез |
|
| Кездейсоқ мутагенез – кездейсоқ мутацияларды енгізу, содан кейін селекция әдісі арқылы мутацияға ұшыраған ағзаларды іріктеу процесі. Процесс толығымен кездейсоқ. | Бөлшекке бағытталған мутагенез – мутациялардың ДНҚ-дағы белгілі бір орындарға немесе белгілі бір нуклеотидтерге белгілі бір учаскеге арнайы жолмен енгізілетін процесс. |
Қорытынды – Кездейсоқ мутагенез және сайтқа бағытталған мутагенез
Мутациялар – ағзаның ДНҚ тізбегіндегі өзгерістер. Бұл мутагендердің белгісіз әсерлеріне байланысты. Мутагенезде микроорганизмдердің сорттары, өсімдіктер мен жануарлардың жасуша дақылдары мутагендер әсеріне ұшырайды және генді тасымалдау аяқталғаннан кейін мутант сорт таңдалады. Мутацияның пайда болу тәсіліне байланысты олар кездейсоқ мутациялар немесе сайтқа бағытталған мутациялар болуы мүмкін. Кездейсоқ мутагенез - бұл кездейсоқ мутацияларды енгізу процесі, ал сайтқа бағытталған мутагенез - мутациялардың ДНҚ-ның белгілі бір жерлеріне немесе белгілі бір нуклеотидтерге белгілі бір сайтқа тән түрде енгізілетін процесі. Бұл кездейсоқ мутагенез мен сайтқа бағытталған мутагенез арасындағы айырмашылық.
