វិស្វកម្មហ្សែន(ស. វិស្វកម្មហ្សែន) - ទិសដៅនៃការស្រាវជ្រាវក្នុងជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល និងពន្ធុវិទ្យា គោលដៅចុងក្រោយគឺដើម្បីទទួលបាន ដោយប្រើបច្ចេកទេសមន្ទីរពិសោធន៍ សរីរាង្គជាមួយថ្មី រួមទាំងវត្ថុដែលមិនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិ បន្សំនៃលក្ខណៈសម្បត្តិតំណពូជ។ នៅបេះដូងរបស់ G. និង។ លទ្ធភាពនៃការរៀបចំដោយចេតនាជាមួយនឹងបំណែកនៃអាស៊ីត nucleic ដោយសារតែសមិទ្ធិផលចុងក្រោយបំផុតនៃជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល និងហ្សែនភូតកុហក។ សមិទ្ធិផលទាំងនេះរួមមានការបង្កើតសកលនៃក្រមពន្ធុ (សូមមើល) ពោលគឺការពិតដែលថានៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតទាំងអស់ ការដាក់បញ្ចូលអាស៊ីតអាមីណូដូចគ្នានៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយលំដាប់នុយក្លេអូទីតដូចគ្នានៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ DNA ។ ជោគជ័យនៃអង់ស៊ីមហ្សែន ដែលផ្តល់ឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវនូវសំណុំនៃអង់ស៊ីមដែលធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានហ្សែនដាច់ដោយឡែក ឬបំណែកនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកក្នុងទម្រង់ដាច់ដោយឡែក ដើម្បីអនុវត្តការសំយោគនៅក្នុង vitro នៃបំណែកនៃអាស៊ីត nucleic ដើម្បី - t ដើម្បីបញ្ចូលគ្នា។ បំណែកដែលទទួលបានទៅជាបំណែកតែមួយ។ ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិតំណពូជនៃសារពាង្គកាយមួយដោយមធ្យោបាយ G. និង។ ត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅនឹងការសាងសង់សម្ភារៈហ្សែនថ្មីពីបំណែកផ្សេងៗ ការណែនាំនៃសម្ភារៈនេះទៅក្នុងសារពាង្គកាយអ្នកទទួល ការបង្កើតលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ដំណើរការ និងតំណពូជដែលមានស្ថេរភាព។

មធ្យោបាយមួយដើម្បីទទួលបានហ្សែនគឺគីមី។ ការសំយោគ។ បន្ទាប់ពី Holly (A. Holli) នៅសហរដ្ឋអាមេរិក A. A. Baev នៅសហភាពសូវៀត និងអ្នកស្រាវជ្រាវផ្សេងទៀតបានគ្រប់គ្រងដើម្បីបកស្រាយរចនាសម្ព័ន្ធនៃការដឹកជញ្ជូនផ្សេងៗ RBGK (tRNA), X. Koran et al ។ , បានអនុវត្តគីមីមួយ។ ការសំយោគ DNA នៃការអ៊ិនកូដ tRNA ដំបែរបស់អ្នកដុតនំ។

ប៉ុន្តែវិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបំផុតនៃការសំយោគហ្សែនសិប្បនិម្មិតត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម RNA-dependent DNA polymerase (reverse transcriptase) ដែលត្រូវបានរកឃើញដោយ Baltimore (D. Baltimore) និង Temin (H. Temin) នៅក្នុងមេរោគ oncogenic (សូមមើល)។ អង់ស៊ីមនេះត្រូវបានញែកដាច់ពីគ្នា និងបន្សុតចេញពីកោសិកាដែលឆ្លងមេរោគដែលមានផ្ទុកមេរោគ RNA មួយចំនួន រួមទាំងមេរោគ myeloblastosis សត្វបក្សី មេរោគ Rous sarcoma និងជំងឺមហារីកឈាមកណ្តុរ។ Reverse transcriptase ផ្តល់នូវការសំយោគ DNA លើគំរូ messenger RNA (mRNA) ។ ការប្រើប្រាស់ម៉ូលេគុល mRNA ជាគំរូសម្រាប់ការសំយោគ DNA ជួយសម្រួលដល់ការសំយោគសិប្បនិម្មិតនៃហ្សែនរចនាសម្ព័ន្ធបុគ្គលនៃសារពាង្គកាយខ្ពស់ជាង ចាប់តាំងពីលំដាប់នៃមូលដ្ឋានអាសូតនៅក្នុងម៉ូលេគុល mRNA គឺជាច្បាប់ចម្លងពិតប្រាកដនៃលំដាប់នៃមូលដ្ឋានអាសូតនៃហ្សែនរចនាសម្ព័ន្ធដែលត្រូវគ្នា និង បច្ចេកទេសសម្រាប់ញែកម៉ូលេគុល mRNA ផ្សេងៗត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អ។ ភាពជឿនលឿននៃការញែកប្រូតេអ៊ីន globin mRNA ដែលជាផ្នែកមួយនៃអេម៉ូក្លូប៊ីនរបស់មនុស្ស សត្វ និងបក្សី ប្រូតេអ៊ីនកែវភ្នែក mRNA សារធាតុ immunoglobin mRNA mRNA នៃប្រូតេអ៊ីនដុំសាច់សាហាវជាក់លាក់ (myeloma) ធ្វើឱ្យវាអាចសំយោគផ្នែករចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែនដែលអ៊ិនកូដមួយចំនួន។ នៃប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះដោយប្រើ reverse transcriptase ។

ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងរាងកាយ ហ្សែនរចនាសម្ព័ន្ធដំណើរការរួមគ្នាជាមួយហ្សែននិយតកម្ម ដែលជាលំដាប់នុយក្លេអូទីត ដែលមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញដោយម៉ូលេគុល mRNA ទេ។ ដូច្នេះហើយ គ្មានវិធីសាស្រ្តណាមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តទាំងនេះអនុញ្ញាតឱ្យសំយោគសំណុំនៃហ្សែនរចនាសម្ព័ន្ធ និងបទប្បញ្ញត្តិ។ ដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហានេះបានក្លាយជាអាចធ្វើទៅបានបន្ទាប់ពីការបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការញែកហ្សែនបុគ្គល ដើម្បីញែកហ្សែនបាក់តេរី រចនាសម្ព័ន្ធ cytoplasmic ដែលមាន DNA តូចៗត្រូវបានប្រើប្រាស់ ដែលអាចចម្លង (សូមមើលការចម្លង) ដោយឯករាជ្យពីក្រូម៉ូសូមបាក់តេរី។ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះបង្កើតបានជាក្រុមតែមួយនៃធាតុហ្សែន extrachromosomal នៃបាក់តេរី - plasmids (សូមមើល Plasmids) ។ ពួកវាមួយចំនួនអាចត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងក្រូម៉ូសូមបាក់តេរី ហើយបន្ទាប់មកដោយឯកឯង ឬស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃភ្នាក់ងារជំរុញ។ វិទ្យុសកម្មកាំរស្មីយូវី ផ្លាស់ទីពីក្រូម៉ូសូមទៅស៊ីតូប្លាស ដោយទទួលយកកោសិកាហ្សែនក្រូម៉ូសូមដែលនៅជាប់គ្នានៃម៉ាស៊ីន។ ធាតុហ្សែន Extrachromosomal នៃបាក់តេរីដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា episomes [F. Jacob, Wollman (E. Wollman)] ។ Episomes (សូមមើល) រួមមាន phages កម្រិតមធ្យម (សូមមើល។ Bacteriophage), កត្តាផ្លូវភេទនៃបាក់តេរី, កត្តាធន់ទ្រាំនឹងថ្នាំរបស់ microorganisms (សូមមើល), កត្តា bacteriocinogenic (សូមមើល) ។ នៅក្នុង cytoplasm ហ្សែនចាប់យកដោយ episomes ចម្លងនៅក្នុងសមាសភាពរបស់ពួកគេ ហើយជារឿយៗបង្កើតជាច្បាប់ចម្លងជាច្រើន។ ការបង្កើតវិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយសម្រាប់ការញែក plasmids ដាច់ដោយឡែក ជាពិសេស phages សីតុណ្ហភាពដែលផ្ទុកសម្ភារៈហ្សែននៃក្រូម៉ូសូមបាក់តេរី និងការញែកបំណែកនៃក្រូម៉ូសូមកោសិកាបាក់តេរីរួមបញ្ចូលនៅក្នុងហ្សែន bacteriophage បានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបាននៅឆ្នាំ 1969 សម្រាប់ J. Beckwith et al ។ ញែក lactose operon ដែលជាក្រុមនៃហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងអង់ស៊ីមសំយោគដែលចាំបាច់សម្រាប់ការស្រូបយកជាតិ lactose ដោយ Escherichia coli ។ បច្ចេកទេសស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានគេប្រើដើម្បីញែក និងបន្សុទ្ធហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងការសំយោគ Escherichia coli tyrosine transfer RNA (សូមមើលអាស៊ីត Ribonucleic)។

ការប្រើប្រាស់ plasmids ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានហ្សែនបាក់តេរីណាមួយនៅក្នុងទម្រង់ដាច់ដោយឡែក ហើយជាលទ្ធផល លទ្ធភាពនៃការបង្កើតម៉ូលេគុល DNA ពីប្រភពផ្សេងៗ។ រចនាសម្ព័ន្ធកូនកាត់បែបនេះអាចត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងកោសិកាក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន ចាប់តាំងពីប្លាស្មាជាច្រើននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួនចម្លងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុង cytoplasm បាក់តេរី បង្កើតបានរាប់សិប រាប់រយ និងសូម្បីតែរាប់ពាន់ច្បាប់ចម្លង។

ជោគជ័យរបស់ G. និង។ ផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកទេសសម្រាប់ផ្សំរចនាសម្ព័ន្ធហ្សែនពីប្រភពផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA តែមួយ។ កត្តាសម្រេចចិត្តក្នុងការរចនាម៉ូលេគុលកូនកាត់នៅក្នុង vitro គឺការប្រើប្រាស់ endonucleases កម្រិត - អង់ស៊ីមពិសេសដែលមានសមត្ថភាពកាត់ម៉ូលេគុល DNA នៅក្នុងតំបន់ដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង។ អង់ស៊ីមបែបនេះត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកោសិកា Escherichia coli ដែលផ្ទុក plasmids ប្រភេទ R ដែលធ្វើឱ្យបាក់តេរីធន់នឹងថ្នាំមួយចំនួននៅក្នុងកោសិកានៃ Haemophilus influenzae, Serratia marcescens និងមីក្រូសរីរាង្គដទៃទៀត។ អង់ស៊ីមមួយក្នុងចំណោមអង់ស៊ីមដែលប្រើជាទូទៅបំផុតនៃប្រភេទនេះគឺ EcoRI restriction endonuclease ដែលត្រូវបានសំយោគដោយ RI plasmid នៅក្នុងកោសិកា E. coli ។ អង់ស៊ីមទទួលស្គាល់ផ្នែកមួយនៃ DNA ជាមួយនឹងលំដាប់តែមួយគត់នៃគូមូលដ្ឋានចំនួនប្រាំមួយ និងកាត់រចនាសម្ព័ន្ធ DNA ពីរខ្សែនៅក្នុងផ្នែកនេះ ដូច្នេះចុងបញ្ចប់ដែលមានខ្សែតែមួយនៃនុយក្លេអូទីតចំនួនបួនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើភាគីទាំងពីរ (ដែលគេហៅថាចុងស្អិត)។ ដោយសារអង់ស៊ីមកាត់ម៉ូលេគុល DNA ដោយមិនគិតពីប្រភពដើមរបស់វា តាមវិធីកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង បំណែក DNA ទាំងអស់ដែលកើតចេញពីសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីមនឹងមានចុងស្អិតដូចគ្នា។ ចុងស្អិតដែលបំពេញបន្ថែមនៃបំណែក DNA ណាមួយត្រូវបានផ្សំដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែន បង្កើតបានជា DNA រាងជារង្វង់កូនកាត់ (រូបភាព) ។ ដើម្បីធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពនៃម៉ូលេគុល DNA កូនកាត់ អង់ស៊ីមមួយទៀតត្រូវបានប្រើប្រាស់ - polynucleotide ligase ដែលស្ដារចំណង covalent ដែលខូចដោយអង់ស៊ីមរឹតបន្តឹង។ លំដាប់ដែលត្រូវបានទទួលស្គាល់ជាពិសេសដោយ EcoRI កើតឡើងនៅក្នុង DNA មិនលើសពី 4,000-16,000 គូមូលដ្ឋានដាច់ពីគ្នា។ ដូច្នេះ បំណែក DNA ដែលបង្កើតឡើងក្រោមសកម្មភាពរបស់ EcoRI អាចរួមបញ្ចូលហ្សែនមួយយ៉ាងតិចដែលមិនត្រូវបានបំផ្លាញដោយអង់ស៊ីម (ជាមធ្យម ហ្សែនមួយមានគូមូលដ្ឋាន 1000-1500)។

ការប្រើប្រាស់សារធាតុ endonucleases កម្រិត និងអង់ស៊ីមមួយចំនួនទៀត ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបាន DNA ផ្សំឡើងវិញដ៏ស្មុគស្មាញ។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវនៅសហរដ្ឋអាមេរិកដឹកនាំដោយ P. Berg បានគ្រប់គ្រងបញ្ចូលគ្នានូវព័ត៌មានហ្សែនពីប្រភពចំនួនបីដែលជាផ្នែកមួយនៃម៉ូលេគុល DNA តែមួយ៖ ហ្សែនពេញលេញ (សូមមើល) នៃមេរោគស្វា oncogenic SV40 ដែលជាផ្នែកមួយនៃហ្សែននៃ bacteriophage សីតុណ្ហភាព។ λ និងក្រុមនៃហ្សែន E. coli ដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការ assimilation galactose ។ ម៉ូលេគុល recombinant ដែលបានរចនាឡើងមិនត្រូវបានធ្វើតេស្តសម្រាប់សកម្មភាពមុខងារទេ ពីព្រោះអ្នកនិពន្ធនៃការងារនេះបានបញ្ឈប់មុនពេលគ្រោះថ្នាក់នៃការរីករាលដាលនៃមេរោគសត្វ oncogenic នៅក្នុងចំនួនបាក់តេរីដែលរស់នៅក្នុងពោះវៀនរបស់មនុស្ស។ វាត្រូវបានគេដឹងថា DNA ដែលបន្សុតនៃមេរោគអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងកោសិកាថនិកសត្វផ្សេងៗ ហើយត្រូវបានទទួលមរតកដោយស្ថេរភាព។

ជាលើកដំបូង ម៉ូលេគុល DNA កូនកាត់សកម្មមានមុខងារត្រូវបានសាងសង់នៅសហរដ្ឋអាមេរិកដោយ S. Cohen et al ។ ក្រុមរបស់ Cohen បានដោះស្រាយបញ្ហានៃការបញ្ចូលគ្នា និងការក្លូន (ការប្រមូលផ្តុំជ្រើសរើស) នៃម៉ូលេគុល DNA ដែលដាច់ឆ្ងាយពីប្រភេទសត្វ ដែលកាន់តែឆ្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ នីតិវិធីក្លូនជាធម្មតាមាននៅក្នុងការពិតដែលថា DNA ពីប្រភពផ្សេងៗត្រូវបានបំបែកដោយប្រើ endonucleases កំហិត បន្ទាប់មកបំណែកទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចូលគ្នានៅក្នុង vitro ទៅជារចនាសម្ព័ន្ធទូទៅ ហើយបញ្ចូលទៅក្នុងសារពាង្គកាយអ្នកទទួល ដែលនៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ Cohen គឺ Escherichia coli ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលកោសិកានៃប្រភេទបាក់តេរីជាច្រើន (រួមទាំង Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus) អាចផ្លាស់ប្តូរបាន (សូមមើលការផ្លាស់ប្តូរ) ដោយប្រើម៉ូលេគុល DNA ដែលផ្សំឡើងវិញ។ ក្នុងករណីនេះ ផ្នែក plasmid នៃម៉ូលេគុលកូនកាត់ (ឬមួយនៃ plasmids ប្រសិនបើ plasmids ពីរមកពីប្រភពផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាក្នុងម៉ូលេគុលកូនកាត់) ដើរតួជាវ៉ិចទ័រ ពោលគឺធានាការផ្ទេរសារធាតុហ្សែន phylogenetically alien ចូលទៅក្នុងកោសិកាអ្នកទទួល និង ការបន្តពូជរបស់វានៅក្នុងពួកគេ។ plasmid ដំបូងដែលប្រើដោយ Cohen et al ជាវ៉ិចទ័រគឺ plasmid pSC101 ដែលទទួលបានដោយគាត់ in vitro ដែលគ្រប់គ្រងភាពធន់នឹងបាក់តេរីទៅនឹង tetracycline ។ plasmid តូចនេះមានប្រវែងត្រឹមតែ 8,000 គូប៉ុណ្ណោះ។ វាត្រូវបានវាយប្រហារដោយអង់ស៊ីម EcoRI នៅកន្លែងតែមួយ ហើយអង់ស៊ីមមិនធ្វើឱ្យខូចសមត្ថភាពរបស់ plasmid ក្នុងការចម្លងជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងកោសិកា E. coli និងគ្រប់គ្រងភាពធន់នឹង tetracycline ។ លក្ខណៈពិសេសទាំងនេះបានធ្វើឱ្យវាអាចប្រើវាសម្រាប់ការសាងសង់ម៉ូលេគុល DNA កូនកាត់នៅក្នុង vitro ។ នៅដំណាក់កាលដំបូង plasmid DNA ដាច់ដោយឡែកពីប្រភេទបាក់តេរីផ្សេងៗ ហើយបន្ទាប់មកពីសារពាង្គកាយខ្ពស់ជាងត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹង pSC101។ ដូច្នេះ plasmids "chimeric" (ដែល​មិន​អាច​កើត​ឡើង​ក្នុង​លក្ខខណ្ឌ​ធម្មជាតិ) ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង ដែល​រួម​បញ្ចូល​គ្នា​ក្នុង​សមាសភាព​នៃ​សារធាតុ​ហ្សែន Escherichia coli ដែល​ជា​ផ្នែក DNA ពី oocytes នៃ​កង្កែប​ក្រញ៉ាំ Xenopus laevis ដែល​គ្រប់គ្រង​ការ​សំយោគ​នៃ ribosomal RNA, និងផ្នែក DNA នៃ urchin សមុទ្រ ដែលគ្រប់គ្រងការសំយោគប្រូតេអ៊ីន histone, ឬ mouse mitochondrial DNA ។ នៅក្នុងកោសិកានៃ Escherichia coli ដែលក្នុងនោះកូនកាត់បែបនេះ plasmids "chimeric" ត្រូវបានណែនាំការងារនៃហ្សែននៃសារពាង្គកាយខ្ពស់ជាងត្រូវបានចុះបញ្ជី។

មិនដូច pSC101 ដែលមានវត្តមាននៅក្នុងក្រឡាត្រឹមតែ 4-6 ច្បាប់ចម្លងទេ plasmids មួយចំនួនផ្សេងទៀតដែលប្រើជាវ៉ិចទ័រអាចចម្លងបានច្រើនដងក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ដោយបង្កើតបានរាប់ពាន់ច្បាប់ចម្លងក្នុងមួយក្រឡា។ ឧទាហរណ៍ លក្ខណៈសម្បត្តិបែបនេះត្រូវបានកាន់កាប់ដោយ ColEI plasmid ដែលគ្រប់គ្រងការសំយោគកូលីស៊ីន (សូមមើល Bacteriocinogeny) ។ ដូច pSC101 ដែរ ColEI ត្រូវបានបំបែកដោយអង់ស៊ីម EcoRl នៅក្នុងកន្លែងតែមួយ ហើយ DNA បរទេសដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយ EcoRI ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងងាយស្រួលទៅនឹងម៉ូលេគុលលីនេអ៊ែរលទ្ធផលជាមួយនឹងចុងស្អិត។ ដូច្នេះហ្សែននៃ tryptophan operon នៃ Escherichia coli ត្រូវបាន "ដេរ" ទៅ ColEI ។ នៅក្នុងកោសិកាដែលផ្ទុកនូវច្បាប់ចម្លងជាច្រើននៃ plasmid កូនកាត់ដែលបានសាងសង់ ការផលិតប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីមដែលគ្រប់គ្រងដោយហ្សែន tryptophan biosynthesis បានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ in vitro វាអាចភ្ជាប់ ColEI plasmid ទៅនឹងកត្តា R-factors និង temperate phage។ ការងារបែបនេះត្រូវបានអនុវត្តជាលើកដំបូងនៅក្នុងសហភាពសូវៀតក្រោមការណែនាំរបស់អ្នកសិក្សា A. A. Baev និងសាស្រ្តាចារ្យ S. I. Alikhanyan ។ ប្លាស្មាវ៉ិចទ័ររួមបញ្ចូលគ្នាដែលបង្កើតឡើងដោយ ColEI និង R-factors អាចបង្កើនចំនួនច្រើននៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរីដូចជា ColEI ហើយក្នុងពេលតែមួយកំណត់ភាពធន់នៃកោសិកាទៅនឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច ដែលជួយសម្រួលដល់ការជ្រើសរើសបាក់តេរីយ៉ាងខ្លាំង ដែលជាអ្នកផ្ទុកផ្លាស្មាកូនកាត់។

Temperate phages ក៏ត្រូវបានគេប្រើជាវ៉ិចទ័រផងដែរ។ ភាគល្អិត bacteriophage កូនកាត់ត្រូវបានសាងសង់នៅក្នុងប្រព័ន្ធ in vitro ដែលរួមមានហ្សែនបាក់តេរី DNA នៃ phages ផ្សេងទៀត ឬសារពាង្គកាយខ្ពស់ជាង (ឧទាហរណ៍ DNA នៃផ្លែ Drosophila ហើរ) នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។

សកម្មភាពមុខងារនៃ DNA កូនកាត់ត្រូវបានកំណត់ដោយលទ្ធភាពនៃការផ្ទេរពួកវាទៅក្នុងកោសិកានៃសារពាង្គកាយអ្នកទទួល និងការគុណជាបន្តបន្ទាប់ (ការពង្រីក) នៅក្នុងកោសិកាទាំងនេះ។ ក្នុងនាមជាអ្នកទទួល មិនត្រឹមតែបាក់តេរីដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែកោសិកានៃសារពាង្គកាយកម្រិតខ្ពស់ក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពផងដែរ រហូតមកដល់ពេលនេះ មានតែនៅក្នុងទម្រង់នៃវប្បធម៌ជាលិកាដែលដាំដុះនៅខាងក្រៅរាងកាយប៉ុណ្ណោះ។ មានការចង្អុលបង្ហាញថា DNA នៃ phages ដែលផ្ទុកហ្សែនបាក់តេរីអាចជ្រាបចូលទៅក្នុងកោសិកាជាលិកាភ្ជាប់របស់មនុស្ស (fibroblasts) ចូលទៅក្នុង protoplasts ឬចូលទៅក្នុងវប្បធម៌ដែលមិនខុសគ្នា (callus) នៃកោសិការុក្ខជាតិ។ នៅឆ្នាំ ១៩៧១ អាមឺរ។ អ្នកស្រាវជ្រាវ Merrill (S. R. Merril) et al ។ , បានរាយការណ៍អំពីការពិសោធន៍ដើម្បីកែកំហុសតំណពូជ - galactosemia (សូមមើល) ដោយបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកា "ឈឺ" នៃហ្សែន galactose នៃបាក់តេរីដែលរួមបញ្ចូលនៅក្នុង DNA នៃ phage transducing ។ ជាលទ្ធផល កោសិកានៃអ្នកជំងឺដែលមានជំងឺ galactosemia ខូចមុខងារអង់ស៊ីម beta-D-galactose-1-phosphate uridyltransferase មិនអាចបញ្ចូល galactose បានស្ដារឡើងវិញនូវសមត្ថភាពលូតលាស់ធម្មតារបស់ពួកគេនៅក្នុងវត្តមាននៃ galactose ហើយសកម្មភាពអង់ស៊ីមពីមុនគឺអវត្តមាន។ បានចុះឈ្មោះនៅក្នុងការដកស្រង់របស់ពួកគេ។ លទ្ធផលស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានទទួលដោយ Horst (J. Horst) et al ជាមួយនឹងការណែនាំនៃហ្សែនបាក់តេរីដែលគ្រប់គ្រងការសំយោគនៃ beta-galactosidase នៅក្នុង fibroblasts នៃអ្នកជំងឺដែលមានជំងឺ gangliosidosis ទូទៅដែលកំណត់ដោយកង្វះអង់ស៊ីមធ្ងន់ធ្ងរនេះ។ Manion (W. Munyon) និងអ្នកសហការរបស់គាត់។ ដោយប្រើវីរុស Herpes ពួកគេបានផ្ទេរហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងការសំយោគ thymidine kinase ពីកោសិកាមនុស្សទៅកោសិកាកណ្តុរ ស្តារសមត្ថភាពនៃ fibroblasts កណ្ដុរដែលខូចដើម្បីសំយោគអង់ស៊ីមនេះ។

មធ្យោបាយមួយក្នុងការផ្ទេរព័ត៌មានហ្សែននៅក្នុងវប្បធម៌នៃកោសិកាមនុស្ស សត្វ និងរុក្ខជាតិគឺការបង្កាត់នៃកោសិកា somatic ដែលបង្កើតឡើងដោយ Ephrussi (V. Ephrussi) និង Barsky (G. Barski) ។ ប្រសិទ្ធភាពនៃវិធីសាស្រ្តនេះមានភាពប្រសើរឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ចាប់តាំងពីវាត្រូវបានគេរកឃើញថាភាគល្អិតនៃមេរោគ parainfluenza ប្រភេទ Sendai អសកម្មបង្កើនភាពញឹកញាប់នៃការលាយកោសិកាពីប្រភពផ្សេងៗគ្នា។ លទ្ធភាពនៃការផ្ទេរហ្សែនបុគ្គលពីក្រូម៉ូសូម hamster របស់ចិនដាច់ដោយឡែកទៅក្នុងកោសិកាជាលិកាភ្ជាប់របស់កណ្តុរត្រូវបានបង្ហាញ។ កូនកាត់នៃកោសិកាមនុស្ស និងកណ្ដុរត្រូវបានពិពណ៌នា ដែលផ្នែកនៃក្រូម៉ូសូមរបស់មនុស្សត្រូវបានដកចេញ ខណៈពេលដែលផ្នែកផ្សេងទៀតនៅតែមានមុខងារ។ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃវិធីសាស្ត្រវះកាត់កោសិកាបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីប្តូរស្នូលកោសិកាពីកោសិកា somatic ចូលទៅក្នុងស៊ុតបង្កកំណើត ហើយជាលទ្ធផលទទួលបានសារពាង្គកាយដូចគ្នាបេះបិទ។ ការបង្កាត់កោសិកាបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីជំរុញការសំយោគនៃ globin របស់មនុស្សនៅក្នុងកោសិកាពូជកង្កែប។ ឧទាហរណ៍ទាំងអស់នេះបង្ហាញពីសក្តានុពលរបស់ G. និង។

តម្លៃជាក់ស្តែងនៃ G. និង។ សម្រាប់ថ្នាំត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការរំពឹងទុកនៃការកែតម្រូវការខូចមុខងារមេតាប៉ូលីសតំណពូជចំពោះមនុស្ស (សូមមើលការព្យាបាលដោយហ្សែន) ការបង្កើតអតិសុខុមប្រាណដែលបានបាត់បង់ធាតុបង្កជំងឺរបស់ពួកគេ ប៉ុន្តែរក្សាបាននូវសមត្ថភាពក្នុងការបង្កើតភាពស៊ាំ ការសំយោគអង់ទីប៊ីយ៉ូទិក អាស៊ីតអាមីណូ អរម៉ូន វីតាមីន អង់ស៊ីម។ immunoglobulins ជាដើមដោយផ្អែកលើការប្រើប្រាស់មីក្រូសរីរាង្គដែលបានរួមបញ្ចូលហ្សែនដែលត្រូវគ្នា។ លទ្ធផលពិសេសអាចទទួលបានក្នុងពេលអនាគតដ៏ខ្លី G. និង។ រុក្ខជាតិ។ ដោយមានជំនួយពីវិធីសាស្រ្តរបស់ G. និង។ ពួកគេកំពុងព្យាយាមបង្កើតរុក្ខជាតិដែលអាចស្រូបយកអាសូតបរិយាកាស និងកែលម្អសមាសធាតុប្រូតេអ៊ីននៃអាហាររុក្ខជាតិ។ ដំណោះស្រាយដ៏ជោគជ័យនៃបញ្ហាទាំងនេះនឹងបង្កើនផលិតភាពរបស់រុក្ខជាតិយ៉ាងខ្លាំង កាត់បន្ថយការផលិត និងការប្រើប្រាស់សារធាតុអាសូតរ៉ែ ហើយដោយហេតុនេះធ្វើអោយបរិស្ថានប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង (សូមមើល)។ លទ្ធភាពនៃការបង្កើតទម្រង់ថ្មីទាំងស្រុងនៃសត្វ និងរុក្ខជាតិដោយការយកឈ្នះលើឧបសគ្គអន្តរជាក់លាក់នៃការបង្កាត់ពូជកំពុងត្រូវបានសិក្សា។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងការវាយតម្លៃរបស់ G. និង។ ក្នុងនាមជាទម្រង់ថ្មីនៃការរុករកសត្វព្រៃ មនុស្សម្នាក់គួរតែគិតគូរមិនត្រឹមតែតួនាទីបដិវត្តដែលអាចធ្វើទៅបានរបស់ខ្លួនក្នុងជីវវិទ្យា ឱសថ និងកសិកម្មប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជាឱកាសដែលកើតឡើងទាក់ទងនឹងការអភិវឌ្ឍន៍របស់វាសម្រាប់ការលេចចេញនូវទម្រង់ថ្មីនៃមីក្រូសរីរាង្គបង្កជំងឺ គ្រោះថ្នាក់នៃ ការរីករាលដាលនៃ DNA កូនកាត់នៅក្នុងចំនួនបាក់តេរីដែលរស់នៅក្នុងមនុស្ស ផ្ទុកមេរោគ Oncogenic ។ សេចក្តីល្អរបស់មនុស្សគឺលះបង់ដើម្បីកេងចំណេញ និងការឈ្លានពាន។

ពីសម្ភារៈបន្ថែម

វិស្វកម្មហ្សែនបន្តជាវិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវជឿនលឿនមួយក្នុងជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល និងពន្ធុវិទ្យា។ វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាគំនិតនៃ "វិស្វកម្មហ្សែន" និង "វិស្វកម្មហ្សែន" មិនមានន័យដូចគ្នាទាំងស្រុងទេព្រោះការស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងវិស្វកម្មហ្សែនមិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះឧបាយកលជាមួយហ្សែនបែបនេះទេ។ បច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្ត្រវិស្វកម្មហ្សែនអនុញ្ញាតឱ្យមានការវិភាគស៊ីជម្រៅ និងលម្អិតបំផុតនៃអាស៊ីត nucleic ធម្មជាតិ - សារធាតុដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការរក្សាទុក ការបញ្ជូន និងការអនុវត្តព័ត៌មានហ្សែន (សូមមើល អាស៊ីត Nucleic ។ មិនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិទេ។ ហ្សែន (សូមមើលហ្សែន) ការរួមផ្សំនៃហ្សែន និងបង្ហាញពួកវាជាមួយនឹងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៅក្នុងកោសិការស់មួយ (សូមមើលការបង្ហាញហ្សែន)។ នៃសមិទ្ធិផលជាក់ស្តែងជាក់លាក់នៃវិស្វកម្មហ្សែនក្នុងទសវត្សរ៍ចុងក្រោយនេះ អ្វីដែលសំខាន់បំផុតគួរតែជាការបង្កើតអ្នកផលិតប្រូតេអ៊ីនសកម្មជីវសាស្រ្ត - អាំងស៊ុយលីន (សូមមើល) អ៊ីនធឺហ្វេរ៉ុន (សូមមើល) អរម៉ូនលូតលាស់ (សូមមើលអរម៉ូនសូម៉ាតូត្រូពិក) ផងដែរ។ ដោយសារការវិវឌ្ឍន៍នៃវិធីសាស្ត្រវិស្វកម្មហ្សែន ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃតំណភ្ជាប់នៃសារធាតុមេតាបូលីសទាំងនោះទៅ rye ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបង្កើតភ្នាក់ងារសកម្មជីវសាស្ត្រម៉ូលេគុលទាប។ តាមរបៀបនេះ អ្នកផលិតថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច អាស៊ីតអាមីណូ និងវីតាមីនមួយចំនួនត្រូវបានទទួល ដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងអ្នកផលិតសារធាតុទាំងនេះច្រើនដង ដែលទទួលបានដោយវិធីសាស្ត្រប្រពៃណីនៃហ្សែន និងការជ្រើសរើស។ វិធីសាស្រ្តកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការទទួលបានវ៉ាក់សាំងប្រូតេអ៊ីនសុទ្ធប្រឆាំងនឹងជំងឺរលាកថ្លើម គ្រុនផ្តាសាយ វីរុស Herpes និងមេរោគជំងឺពងបែកមាត់ គំនិតនៃការប្រើប្រាស់វ៉ាក់សាំងជាមួយនឹងមេរោគវ៉ាក់សាំងត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងហ្សែនដែលហ្សែនដែលអ៊ិនកូដសំយោគប្រូតេអ៊ីន មេរោគផ្សេងៗ (ឧទាហរណ៍ ជំងឺរលាកថ្លើម ឬមេរោគគ្រុនផ្តាសាយ) ត្រូវបានបង្កប់៖ ជាលទ្ធផល ការបង្ករោគដោយមេរោគដែលបង្កើតឡើងតាមរបៀបនេះ រាងកាយបង្កើតភាពស៊ាំមិនត្រឹមតែប្រឆាំងនឹងជំងឺអុតស្វាយប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងប្រឆាំងនឹងជំងឺរលាកថ្លើម គ្រុនផ្តាសាយ ឬជំងឺផ្សេងទៀតដែលបណ្តាលមកពីវីរុសនោះផងដែរ។ ប្រូតេអ៊ីនទៅ-រ៉ូហ្គោត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយហ្សែនដែលភ្ជាប់មកជាមួយ។

ការប្រមូលផ្តុំពិភពលោកនៃការរឹតបន្តឹង endonucleases - restrictases ដែលជា "ឧបករណ៍" សំខាន់នៃការរៀបចំវិស្វកម្មហ្សែនបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ការរឹតបន្តឹងច្រើនជាង 400 "ការទទួលស្គាល់" apprx ។ 100 កន្លែងជាក់លាក់ (កន្លែង) នៃរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងគ្នានៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA (សូមមើល អាស៊ីត Deoxyribonucleic) និងការបំបែកខ្សែសង្វាក់ DNA polynucleotide នៅកន្លែងទាំងនេះ។ ដោយមានជំនួយពីអង់ស៊ីមមួយប្រភេទ ឬការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអង់ស៊ីមកម្រិតមួយចំនួន ស្ទើរតែហ្សែនណាមួយអាចត្រូវបានញែកដាច់ដោយឡែកពីគ្នាជាផ្នែកនៃបំណែក DNA មួយឬច្រើន (ហៅថាបំណែកកំហិត)។ នេះបានពង្រីកលទ្ធភាពនៃវិស្វកម្មហ្សែនមិនត្រឹមតែទាក់ទងនឹងភាពឯកោនៃហ្សែនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ទាក់ទងទៅនឹងការធ្វើឱ្យសកម្មនៃការងាររបស់ពួកគេ ការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែន និងបរិយាកាសម៉ូលេគុលរបស់វា។ វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការសំយោគហ្សែនទាំងមូលជាមួយនឹងលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីតត្រូវបានបង្កើតឡើង វាអាចផ្គត់ផ្គង់ហ្សែនសំយោគ និងធម្មជាតិជាមួយនឹងលំដាប់នុយក្លេអូទីតនិយតកម្មផ្សេងៗ ជំនួស បញ្ចូល លុបនុយក្លេអូទីតតែមួយនៅក្នុងផ្នែកជាក់លាក់នៃហ្សែន កាត់បន្ថយ ឬ បំពេញខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអូទីតរបស់វាជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវនៃនុយក្លេអូទីតមួយ។

សមិទ្ធិផលនៃវិស្វកម្មហ្សែនគឺការជ្រៀតចូលទៅក្នុងអង្គការ និងការប្រព្រឹត្តទៅនៃយន្តការនៃតំណពូជនៅក្នុងកោសិកានៃសារពាង្គកាយខ្ពស់ជាង រួមទាំងមនុស្សផងដែរ។ វាស្ថិតនៅលើ eukaryotes ខ្ពស់ដែលទិន្នន័យគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតត្រូវបានគេទទួលបានដោយប្រើវិធីសាស្ត្រវិស្វកម្មហ្សែន។ ភាពជោគជ័យនៃវិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់យ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការផលិតវ៉ិចទ័រឯកទេសថ្មីដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការក្លូនប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព (ការបន្តពូជ) នៃបំណែក DNA បុគ្គល (ហ្សែន) និងការសំយោគប្រូតេអ៊ីនដែលបានអ៊ិនកូដដោយហ្សែនទាំងនេះ។

បំណែកដាក់កម្រិតដែលភ្ជាប់ទៅនឹងវ៉ិចទ័រ DNA ត្រូវបានក្លូននៅក្នុងកោសិការស់នៅដោយប្រើសមត្ថភាពនៃវ៉ិចទ័របែបនេះក្នុងការផលិតឡើងវិញ (ចម្លង) នៅក្នុងក្រឡាមួយក្នុងច្បាប់ចម្លងច្រើន។ អាស្រ័យលើទំហំនៃបំណែកដែលត្រូវក្លូន និងគោលបំណងនៃការសិក្សា វ៉ិចទ័រមួយនៃប្រភេទទាំងបួនត្រូវបានគេប្រើ - plasmids (សូមមើល) phages (សូមមើល។ Bacteriophage) cosmids ឬដេរីវេនៃ phages ដែលមាន DNA តែមួយខ្សែ។

សម្រាប់ការក្លូនបំណែក DNA តូចៗ (រហូតដល់ 10 ពាន់គូមូលដ្ឋាន) វ៉ិចទ័រប្លាស្មា (pBR322, pAT 153, pUR250, pUC19 ។ល។) ត្រូវបានប្រើ។ សមិទ្ធិផលនៃវិស្វកម្មហ្សែនក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះគឺការផលិតវ៉ិចទ័រដោយផ្អែកលើ phage X (Charon 4A, gtwes-B) ដែលផ្នែកនៃហ្សែនត្រូវបានជំនួសដោយបំណែកនៃ DNA បរទេស។ ហ្សែនកូនកាត់ត្រូវបាន "ខ្ចប់" សិប្បនិម្មិតទៅក្នុងស្រទាប់ប្រូតេអ៊ីន ហើយបាក់តេរីត្រូវបានឆ្លងមេរោគជាមួយ phage ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញនេះ។ បង្កើតជាច្បាប់ចម្លងរាប់ពាន់ច្បាប់នៅក្នុងក្រឡា កំឡុងពេលបន្តពូជ សារធាតុ phage ដែលត្រូវបានស្ថាបនាឡើងវិញ lyses វា ហើយត្រូវបានបញ្ចេញទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុក។ ដោយមានជំនួយពីវ៉ិចទ័របែបនេះបំណែក DNA នៃ 10-25 ពាន់គូមូលដ្ឋានត្រូវបានក្លូន។

វ៉ិចទ័រ Cosmid (pIB8, MUA-3) គឺជាកូនកាត់នៃ phage X និង plasmid ។ ពួកវាផ្ទុកនូវអ្វីដែលគេហៅថា លំដាប់ COS នៃ phage DNA ដែលត្រូវការសម្រាប់ការវេចខ្ចប់ហ្សែន phage ចូលទៅក្នុងសែលប្រូតេអ៊ីន និងផ្នែកនៃ plasmid DNA ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវ៉ិចទ័រ cosmid ចម្លងបាក់តេរីតាមរបៀបដូចគ្នានឹង plasmids ដែរ។ ដូច្នេះ ហ្សែនដែលផ្សំគ្នាជាលទ្ធផលបានឆ្លងបាក់តេរីដោយប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដូចជា bacteriophage ប៉ុន្តែគុណនឹងពួកវាដូចជាប្លាស្មាដោយមិនបណ្តាលឱ្យកោសិកាបាក់តេរីស្លាប់។ Cosmids ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការក្លូនបំណែក DNA រហូតដល់ 35-45 ពាន់គូមូលដ្ឋាន។

វ៉ិចទ័រដែលជាដេរីវេនៃ phages ជាមួយ DNA ខ្សែតែមួយ (M13 mp8, M13, mp73 ។ សម្រាប់ការបង្កប់ DNA បរទេស ម៉ូលេគុល DNA របស់ phage ពីរជាន់ចម្លងត្រូវបានប្រើប្រាស់។ វ៉ិចទ័រដែលផ្ទុក DIC បរទេសត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរី ដែលម៉ូលេគុលដែលផ្សំឡើងវិញបានគុណដោយមិនមានកោសិកានេះ និង "ពន្លក" ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកវប្បធម៌ជាភាគល្អិតមេរោគដែលមានម៉ូលេគុល DNA ខ្សែតែមួយ។ វ៉ិចទ័រទាំងនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីក្លូនបំណែក DNA (រហូតដល់ 300-400 គូមូលដ្ឋាន)។

ហ្សែនដែលត្រូវការសម្រាប់ការរៀបចំវិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានទទួលដោយការក្លូននូវម៉ូលេគុល DNA ដែលសមស្រប និងជ្រើសរើសក្លូនបែបនេះ។ ក្នុងករណីទាំងនោះនៅពេលដែលហ្សែននៃសារពាង្គកាយខ្ពស់ និងមនុស្សត្រូវបានក្លូន / ការបញ្ចេញមតិទៅជា rykh នៅក្នុង E. coli (ភាគច្រើនត្រូវបានគេប្រើសម្រាប់គោលបំណងបែបនេះ) គឺមិនអាចទៅរួចទេ ដំណើរការក្លូន និងការជ្រើសរើសត្រូវបានអនុវត្តក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន។ នៅដំណាក់កាលដំបូងគេហៅថា បណ្ណាល័យនៃហ្សែនពីបំណែក DNA (ក្លូនដោយផ្ទាល់ពីហ្សែនកោសិកា) ឬពីច្បាប់ចម្លង DNA ដែលបានក្លូន (cDNA) នៃ RNA ដែលទាក់ទងគ្នា។ ការប្រៀបធៀបរចនាសម្ព័ន្ធនៃបំណែកនៃ DNA ហ្សែន និង cDNA ដែលត្រូវគ្នា ពួកគេទទួលបានព័ត៌មានសំខាន់ៗអំពីការរៀបចំនៃសម្ភារៈហ្សែន ហើយក្នុងករណីជំងឺតំណពូជ អំពីលក្ខណៈនៃភាពមិនប្រក្រតីនៃសម្ភារៈហ្សែន លទ្ធផលគឺ នេះ ជំងឺ។ ពីបណ្ណាល័យហ្សែន ដោយប្រើបច្ចេកទេសទំនើប វាអាចទាញយកហ្សែនដែលត្រូវការជាមួយនឹងតំបន់ហ្សែនជុំវិញ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ បណ្ណាល័យពេញលេញនៃហ្សែននៃអតិសុខុមប្រាណ រុក្ខជាតិ និងសត្វជាច្រើន (រហូតដល់ថនិកសត្វ និងមនុស្ស) ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ហ្សែនរាប់រយ និងលំដាប់នុយក្លេអូទីតផ្សេងទៀតនៅក្នុង DNA របស់មនុស្សត្រូវបានក្លូនរួចហើយ និងក្នុងកម្រិតមួយចំនួនដែលបានសិក្សា។

លទ្ធភាពនៃការស្រាវជ្រាវវិស្វកម្មហ្សែនមិនត្រូវបានកំណត់ចំពោះការក្លូនហ្សែន និងទទួលបានច្បាប់ចម្លងមួយចំនួនធំរបស់វានោះទេ។ ជារឿយៗវាចាំបាច់មិនត្រឹមតែក្លូនហ្សែនមួយប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងធានានូវការបញ្ចេញមតិរបស់វានៅក្នុងកោសិកាមួយ ពោលគឺដើម្បីអនុវត្តព័ត៌មានដែលមាននៅក្នុងវាទៅក្នុងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide នៃប្រូតេអ៊ីនដែលបានអ៊ិនកូដដោយហ្សែននេះ។ ប្រសិនបើហ្សែនដែលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរីត្រូវបានទទួលពីបាក់តេរីនៃប្រភេទដូចគ្នា (ឬជិតស្និទ្ធ) នោះវាអាចគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការញែកហ្សែនជាមួយនឹងធាតុនិយតកម្មដែលគ្រប់គ្រងការបញ្ចេញមតិរបស់វា។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងករណីលើកលែងមួយចំនួន លំដាប់នុយក្លេអូទីតបទប្បញ្ញត្តិនៃសារពាង្គកាយឆ្ងាយៗដែលវិវត្តន៍មិនអាចផ្លាស់ប្តូរបានឡើយ។ ដូច្នេះ ដើម្បីសម្រេចបាន ជាឧទាហរណ៍ ការបញ្ចេញហ្សែន eukaryotic នៅក្នុងកោសិកា E. coli តំបន់និយតកម្មត្រូវបានដកចេញពីវា ហើយផ្នែករចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែនបែបនេះត្រូវបានភ្ជាប់ (នៅចម្ងាយជាក់លាក់មួយ) ទៅតំបន់បទប្បញ្ញត្តិ។ នៃហ្សែនបាក់តេរី។ វឌ្ឍនភាពគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកទេសនេះត្រូវបានសម្រេចបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃអង់ស៊ីម Ba131 nuclease ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសនៃការបំប្លែងខ្សែសង្វាក់ទាំងពីរនៃម៉ូលេគុល DNA លីនេអ៊ែរពីរខ្សែដែលចាប់ផ្តើមពីចុងបញ្ចប់នៃម៉ូលេគុល ពោលគឺអង់ស៊ីមនេះដក "បន្ថែម ” លំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃប្រវែងណាមួយពីចុងបញ្ចប់នៃបំណែក DNA ។ បច្ចុប្បន្ននេះ តំបន់រចនាសម្ព័ន្ធ និងបទប្បញ្ញត្តិត្រូវបានញែកដាច់ដោយឡែកពីគ្នាដោយប្រើការរឹតបន្តឹងទាំងនោះ ទីតាំង "ការទទួលស្គាល់" ដែលមានទីតាំងនៅដោយជោគជ័យបំផុតនៅលើខ្សែសង្វាក់ polynucleotide បន្ទាប់មកលំដាប់នុយក្លេអូទីត "បន្ថែម" ត្រូវបានដកចេញ ហើយតំបន់រចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែន eukaryotic ត្រូវបានតភ្ជាប់ទៅ តំបន់និយតកម្មនៃហ្សែនបាក់តេរី។ នៅក្នុងវិធីនេះ វាអាចសម្រេចបានមិនត្រឹមតែការបញ្ចេញហ្សែន eukaryotic នៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញ ហ្សែនបាក់តេរីនៅក្នុងកោសិកានៃ eukaryotes ខ្ពស់ និងទាប។

ភាពជោគជ័យនៃវិស្វកម្មហ្សែនគឺទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ និងការកែលម្អវិធីសាស្រ្តសម្រាប់កំណត់លំដាប់នុយក្លេអូទីត (លំដាប់លំដោយ) នៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ។ ចំនួននៃការរឹតបន្តឹងយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងការចោលរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវធ្វើឱ្យវាអាចញែកបំណែក DNA ជាក់លាក់ដោយភាពជាក់លាក់ជាក់លាក់ ហើយការអភិវឌ្ឍន៍ និងការកែលម្អវិធីសាស្ត្រក្លូនធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានបំណែកនៃហ្សែនសូម្បីតែតែមួយគត់ក្នុងបរិមាណចាំបាច់សម្រាប់ការវិភាគ។ វិធីសាស្រ្តលំដាប់ DNA បានបង្ហាញថាមានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំង ដែលជារឿយៗ តាមរយៈការកំណត់ DNA nucleotide ទិន្នន័យត្រូវបានទទួលនៅលើលំដាប់ nucleotide ក្នុងម៉ូលេគុល RNA ដែលត្រូវគ្នា និងនៅលើលំដាប់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនសំយោគ។ នៅពេលដំណើរការលទ្ធផលនៃលំដាប់ DNA កុំព្យូទ័រត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។ សម្រាប់ការបកស្រាយពេញលេញ និងលឿនជាងមុននៃទិន្នន័យពិសោធន៍ដែលទទួលបាន កុំព្យូទ័រជាតិ និងអន្តរជាតិ "ធនាគារ" នៃលំដាប់នុយក្លេអូទីតកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ លំដាប់នុយក្លេអូទីតពេញលេញនៃហ្សែននៃប្លាស្មាបាក់តេរី និងមេរោគមួយចំនួនត្រូវបានកំណត់ ហើយបញ្ហានៃការកំណត់លំដាប់នុយក្លេអូទីតពេញលេញនៃក្រូម៉ូសូមបុគ្គលដំបូង ហើយបន្ទាប់មកហ្សែនទាំងមូលនៃសារពាង្គកាយខ្ពស់ជាង រួមទាំងមនុស្សផងដែរគឺរួចហើយ។ កំពុងត្រូវបានដោះស្រាយ។

ដោយមានជំនួយពីវិធីសាស្ត្រវិស្វកម្មហ្សែន គម្លាតនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃផ្នែកខ្លះនៃហ្សែនរបស់មនុស្សត្រូវបានរកឃើញ ដែលជាមូលហេតុនៃជំងឺតំណពូជ។ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ វិធីសាស្ត្រនេះត្រូវបានគេហៅថា។ b ការវិភាគច្រើន។ DNA កោសិកាដាច់ស្រយាលត្រូវបានទទួលរងនូវការរឹតបន្តឹងអង់ស៊ីម hydrolysis បំណែកលទ្ធផលត្រូវបានបំបែកដោយទំហំដោយប្រើ agarose ឬ polyacrylamide gel electrophoresis ។ បំណែកដែលបានបំបែកត្រូវបានផ្ទេរ ("បោះពុម្ពឡើងវិញ") ទៅលើក្រដាសក្រូម៉ាតត្រូនិចដែលត្រូវបានព្យាបាលជាពិសេស តម្រង nitrocellulose ឬ nylon ហើយម្តងទៀតត្រូវបានទទួលរងនូវការបំបែកដោយ electrophoretic ។ កាត់ចេញពីកន្លែងនៃ electropherograms ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រភាគនីមួយៗ និងមានប្រភេទដូចគ្នានៃបំណែក DNA ។ ផ្នែកកាត់នៃ electrophoregrams ត្រូវបាន incubated ជាមួយហ្សែនដែលបានក្លូនពីមុន ឬផ្នែករបស់វា ឬជាមួយនឹងធាតុគីមីដែលទទួលបាន។ ការសំយោគដោយលំដាប់នុយក្លេអូទីតដែលមានស្លាកសញ្ញាវិទ្យុសកម្ម។ DNA ដែលត្រូវបានសម្គាល់ទាក់ទងតែបំណែកនៃ DNA កោសិកាដែលបានវិភាគប៉ុណ្ណោះ ដែល to-rye មានលំដាប់នៃ nucleotides បំពេញបន្ថែមវា។ ការផ្លាស់ប្តូរការចែកចាយ និងបរិមាណនៃស្លាកថេរបើប្រៀបធៀបទៅនឹងបទដ្ឋាន ធ្វើឱ្យវាអាចវិនិច្ឆ័យការរៀបចំឡើងវិញនៅក្នុងលំដាប់ហ្សែនដែលបានវិភាគ ឬនុយក្លេអូទីតដែលនៅជាប់នឹងវា។

ទីតាំងនៃ "ការទទួលស្គាល់" នៃការកំណត់ជាក់លាក់នៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ត្រូវបានចែកចាយមិនស្មើគ្នា ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេល hydrolysis ដោយអង់ស៊ីមទាំងនេះ ម៉ូលេគុល DNA ត្រូវបានបំបែកទៅជាបំណែកជាច្រើននៃប្រវែងផ្សេងៗ។ ការរៀបចំឡើងវិញនៃរចនាសម្ព័ន្ធ DNA ដែលជាលទ្ធផលដែលគេហទំព័រ "ការទទួលស្គាល់" ដែលមានស្រាប់បាត់ ឬលេចឡើង នាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសំណុំនៃបំណែកទាំងនេះ (ហៅថាបំណែកដាក់កម្រិត) ពោលគឺចំពោះរូបរាងនៃប្រវែងបំណែកដាក់កម្រិត។ polymorphism (GVDRF) ។ ការរៀបចំឡើងវិញនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA អាចឬមិនបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលសំយោគ ឬនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនដែលបានអ៊ិនកូដ។ ការរៀបចំឡើងវិញដែលមិនបង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរគឺភាគច្រើន ហើយវាបណ្តាលឱ្យមាន RFLP ធម្មតា។ វាបានប្រែក្លាយថា RFLP គឺជាលក្ខណៈហ្សែនច្បាស់លាស់។ បច្ចុប្បន្ននេះ ការវិភាគ RFLP បានក្លាយជាវិធីសាស្រ្តដ៏ត្រឹមត្រូវបំផុតមួយដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងពន្ធុវិទ្យារបស់មនុស្ស និងពន្ធុវិទ្យាវេជ្ជសាស្រ្ត។ សម្រាប់ជំងឺតំណពូជមួយចំនួន ទម្រង់នៃ RFLP ត្រូវបានពិពណ៌នាដែលបង្ហាញដោយផ្ទាល់នូវវត្តមាននៃជំងឺ ឬការដឹកជញ្ជូនហ្សែនដែលផ្លាស់ប្តូររោគសាស្ត្រ។

វិស្វកម្មហ្សែនបានសម្គាល់ការចាប់ផ្តើមនៃទិសដៅថ្មីនៃការស្រាវជ្រាវដែលហៅថា "ហ្សែនបញ្ច្រាស" ។ ការវិភាគហ្សែនតាមបែបប្រពៃណី (សូមមើល) ត្រូវបានអនុវត្តតាមលំដាប់លំដោយ៖ សញ្ញាត្រូវបានជ្រើសរើស តំណភ្ជាប់នៃសញ្ញាដែលមានកត្តាកំណត់ហ្សែន និងការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៃកត្តាកំណត់នេះទាក់ទងនឹងការស្គាល់រួចហើយត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅក្នុងហ្សែនបញ្ច្រាស អ្វីគ្រប់យ៉ាងកើតឡើងក្នុងលំដាប់បញ្ច្រាស៖ បំណែក DNA ដែលមានមុខងារមិនស្គាល់ត្រូវបានជ្រើសរើស ការភ្ជាប់នៃបំណែក DNA នេះជាមួយតំបន់ផ្សេងទៀតនៃហ្សែន និងការតភ្ជាប់របស់វាជាមួយនឹងលក្ខណៈជាក់លាក់ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ វិធីសាស្រ្តនេះបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យដំបូងនិងការរកឃើញនៃអ្នកដឹកជញ្ជូននៃជំងឺដូចជា Huntington's chorea, ជំងឺ Duchenne, cystic fibrosis, លក្ខណៈជីវគីមីនៃពិការភាពតំណពូជដែលមិនទាន់ត្រូវបានដឹង។ ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រពង្សាវតារសម្រាប់បង្កើតគំរូនៃការបញ្ជូនតំណពូជនៃ chorea របស់ Huntington វាត្រូវបានបង្ហាញថាបំណែក G8 DNA ដែលដាច់ចេញពីហ្សែនរបស់មនុស្សត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងហ្សែនដែលកំណត់ជំងឺ និងរូបរាងនៃបំណែក RFLP G8 នៅក្នុងចំនួនប្រជាជននេះ។ អាច​ធ្វើ​រោគវិនិច្ឆ័យ​ជំងឺ​នេះ និង​កំណត់​អត្តសញ្ញាណ​អ្នក​ផ្ទុក​ហ្សែន​ដែល​មាន​បញ្ហា។

វានៅតែមានការលំបាកផ្នែកបច្ចេកទេសជាច្រើននៅលើវិធីនៃការណែនាំវិធីសាស្រ្តដែលប្រើក្នុងវិស្វកម្មហ្សែនទៅក្នុងការអនុវត្តផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត។ មន្ទីរពិសោធន៍ជាច្រើននៅជុំវិញពិភពលោកកំពុងអភិវឌ្ឍយ៉ាងសកម្មនូវវិធីសាស្ត្រវិនិច្ឆ័យវិស្វកម្មហ្សែនដែលសមស្រប ហើយគេសង្ឃឹមថាវិធីសាស្ត្របែបនេះនឹងអាចស្វែងរកបាននៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខនេះ ប្រសិនបើមិនមែនសម្រាប់ការពិនិត្យហ្សែន (ការពិនិត្យ) អំឡុងពេលពិនិត្យសុខភាពប្រជាជនទេនោះ នៅ យ៉ាងហោចណាស់ សម្រាប់ការស្ទង់មតិគំរូនៃក្រុមដែលមានហានិភ័យខ្ពស់ចំពោះជំងឺតំណពូជ។

វិស្វកម្មហ្សែនធ្វើឱ្យវាមិនត្រឹមតែអាចចម្លងសមាសធាតុធម្មជាតិ និងដំណើរការប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាចកែប្រែ និងធ្វើឱ្យពួកវាមានប្រសិទ្ធភាពថែមទៀត។ ឧទាហរណ៍​នៃ​ការ​សិក្សា​នេះ​គឺ​ជា​ខ្សែ​ស្រាវជ្រាវ​ថ្មី​មួយ​ដែល​ហៅ​ថា​វិស្វកម្ម​ប្រូតេអ៊ីន។ ការគណនាដែលបានធ្វើឡើងដោយផ្អែកលើទិន្នន័យនៃលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូ និងការរៀបចំលំហនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនបង្ហាញថា ជាមួយនឹងការជំនួសសំណល់អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួននៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃអង់ស៊ីមមួយចំនួន ការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃសកម្មភាពអង់ស៊ីមរបស់ពួកគេគឺអាចធ្វើទៅបាន។ នៅក្នុងហ្សែនដាច់ស្រយាលដែលអ៊ិនកូដការសំយោគនៃអង់ស៊ីមជាក់លាក់មួយ ការជំនួសដោយការគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៃនុយក្លេអូទីតមួយចំនួនត្រូវបានអនុវត្តដោយវិធីសាស្ត្រវិស្វកម្មហ្សែន។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីមក្រោមការគ្រប់គ្រងនៃហ្សែនដែលបានកែប្រែបែបនេះ ការជំនួសដែលបានគ្រោងទុកជាមុននៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide កើតឡើង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃសកម្មភាពអង់ស៊ីមច្រើនដងធៀបនឹងសកម្មភាពរបស់ធម្មជាតិ។ គំរូ។

ក្នុងវិស័យកសិកម្ម វិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការជ្រើសរើសពូជរុក្ខជាតិថ្មីដែលផ្តល់ទិន្នផលខ្ពស់ដែលធន់នឹងគ្រោះរាំងស្ងួត ជំងឺ និងសត្វល្អិត ព្រមទាំងការអភិវឌ្ឍន៍ពូជដំណាំដែលមានផលិតភាពខ្ពស់ផងដែរ។ សត្វ។

ដូចជាសមិទ្ធិផលនៃវិទ្យាសាស្រ្តណាមួយ ភាពជោគជ័យនៃវិស្វកម្មហ្សែនអាចត្រូវបានប្រើមិនត្រឹមតែសម្រាប់ផលប្រយោជន៍ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងប៉ះពាល់ដល់មនុស្សជាតិទៀតផង។ ការសិក្សាដែលបានធ្វើឡើងជាពិសេសបានបង្ហាញថាគ្រោះថ្នាក់នៃការរីករាលដាលដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាននៃ DNA ផ្សំឡើងវិញគឺមិនអស្ចារ្យដូចការគិតពីមុននោះទេ។ DNA និងបាក់តេរីដែលផ្សំគ្នាដែលផ្ទុកពួកវាបានប្រែទៅជាមិនស្ថិតស្ថេរខ្លាំងចំពោះឥទ្ធិពលបរិស្ថាន មិនអាចប្រើបានចំពោះមនុស្ស និងសត្វ។ វាត្រូវបានគេដឹងថានៅក្នុងធម្មជាតិនិងដោយគ្មានអន្តរាគមន៍របស់មនុស្សមានលក្ខខណ្ឌដែលផ្តល់នូវការផ្លាស់ប្តូរសកម្មនៃព័ត៌មានហ្សែននេះគឺជាអ្វីដែលគេហៅថា។ លំហូរហ្សែន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ធម្មជាតិបានបង្កើតរបាំងដ៏មានប្រសិទ្ធភាពជាច្រើនចំពោះការជ្រៀតចូលនៃព័ត៌មានហ្សែនរបស់ជនបរទេសចូលទៅក្នុងខ្លួន។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វាច្បាស់ណាស់ថា នៅពេលធ្វើការជាមួយម៉ូលេគុល DNA ដែលផ្សំឡើងវិញភាគច្រើន ការប្រុងប្រយ័ត្នធម្មតាគឺគ្រប់គ្រាន់ណាស់ ការប្រើប្រាស់ to-rye ជាឧទាហរណ៍ ដោយមីក្រូជីវវិទូ នៅពេលធ្វើការជាមួយសម្ភារៈឆ្លង។ សម្រាប់ករណីពិសេស វិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ទាំងការការពារជីវសាស្ត្រ និងការញែករូបរាងកាយនៃវត្ថុពិសោធន៍ពីមនុស្ស និងបរិស្ថាន។ ដូច្នេះ កំណែដំបូងដ៏តឹងរឹងបំផុតនៃច្បាប់សម្រាប់ធ្វើការជាមួយ DNA ដែលផ្សំឡើងវិញត្រូវបានកែសម្រួល និងបន្ទន់យ៉ាងខ្លាំង។ ចំពោះការប្រើប្រាស់ដោយចេតនានូវសមិទ្ធិផលនៃវិស្វកម្មហ្សែនក្នុងការបំផ្លាញមនុស្ស ទាំងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងសាធារណជនត្រូវតែប្រយុទ្ធយ៉ាងសកម្ម ដើម្បីធានាថាគ្រោះថ្នាក់នេះនៅតែអាចកើតមានតាមទ្រឹស្តីប៉ុណ្ណោះ។

សូមមើលជីវបច្ចេកវិទ្យាផងដែរ។

គន្ថនិទ្ទេស៖ Alikhanyan S. I. ជោគជ័យ និងការរំពឹងទុកនៃវិស្វកម្មហ្សែន, ហ្សែន, លេខ 12, Jvft 7, ទំ។ 150, 1976, គន្ថនិទ្ទេស; អាលីខាន់យ៉ានអេស។ I. et al. ការទទួលបានម៉ូលេគុល DNA recombinants (កូនកាត់) ដែលមានមុខងារ, in vitro, ibid., vol. I, no. 11, p. ៣៤, ១៩៧៥, គន្ថនិទ្ទេស; Baev A.A. វិស្វកម្មហ្សែន, Priroda, M1, ទំ។ 8, 1976; Tikhomirova L.P. និងអ្នកដទៃ។ ម៉ូលេគុល DNA កូនកាត់នៃ phage X និង plasmids ColEl, Dokl ។ បណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រសហភាពសូវៀត, លេខ ២២៣, លេខ ៤, ទំ។ ៩៩៥, ១៩៧៥, គន្ថនិទ្ទេស; ប្រោន D.D.a. S t e r n R. វិធីសាស្រ្តនៃការបែងចែកហ្សែន, Ann ។ Rev. ជីវគីមី។, v ។ 43, ទំ។ ៦៦៧, ១៩៧៤, គន្ថនិទ្ទេស; C h a n g A. C. Y. ក. o ការសិក្សាអំពី DNA mitochondrial របស់កណ្តុរនៅក្នុង Escherichia coli, Cell, v. 6, ទំ។ 231.1975, គន្ថនិទ្ទេស; Hedgpeth J., Goodman H.M. a. B o y e r H. W. DNA nucleotide sequence ដាក់កម្រិតដោយ R1 endonuclease, Proc ។ ណាត អាកាដ។ វិទ្យាសាស្ត្រ ( វ. ) វ. 69, ទំ។ ៣៤៤៨, ១៩៧២, គន្ថនិទ្ទេស; Hershfield V. a. o Plasmid ColEl ជាយានម៉ូលេគុលសម្រាប់ការក្លូន និងការពង្រីក DNA, ibid., v. 71, ទំ។ ៣៤៥៥, ១៩៧៤; ថ្ងៃស្អែក J.F. a. o ការចម្លង និងការចម្លងនៃ DNA eukaryotic នៅក្នុង Escherichia coli, ibid., p. ១៧៤៣; T e m i n H. M. a. Mizu-tani S. RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus, Nature (Lond.), v. ២២៦, ទំ. ១២១១, ១៩៧០។

ជីវបច្ចេកវិទ្យា, ed ។ A. A. Baeva, Moscow, 1984; B អំពី h ដល់អំពីនៅក្នុង N. P., Zakharov A. F. និង Ivanov V. I. Medical ពន្ធុវិទ្យា, M., 1984; M a n i a-tis G., FrichE ។ និង Sambrook J. វិធីសាស្រ្តនៃវិស្វកម្មហ្សែន។ ការក្លូនម៉ូលេគុល, trans ។ ពីភាសាអង់គ្លេស M. , 1984; A n t o n a r a k i s S. E. a. o DNA polymorphism និងរោគវិទ្យាម៉ូលេគុលនៃចង្កោមហ្សែន globin របស់មនុស្ស, Hum ។ ហ្សែន។, v ។ 69, ទំ។ 1, 1985; Beaudet A.L. គន្ថនិទ្ទេសនៃមនុស្សដែលបានក្លូន និង DNA ដែលបានជ្រើសរើសផ្សេងទៀត Amer ។ J. ហ៊ឹម។ ហ្សែន។, v ។ ៣៧, ទំ។ ៣៨៦, ១៩៨៥; នៅក្នុង o t s t e i n D. ក។ o ការសាងសង់ផែនទីតំណហ្សែនចំពោះបុរសដោយប្រើការរឹតត្បិតប្រវែងបំណែកប៉ូលីម័រហ្វីស, ibid., v ។ 32, ទំ។ ៣១៤, ១៩៨០; G u s e 1 1 a J. E. ក. o សញ្ញាសម្គាល់ DNA សម្រាប់ជំងឺប្រព័ន្ធប្រសាទ, វិទ្យាសាស្រ្ត, v. ២២៥, ទំ. ១៣២០, ១៩៨៤; Motulsky A.G. ផលប៉ះពាល់នៃឧបាយកលហ្សែនលើសង្គម និងឱសថ, ibid., v. ២១៩, ទំ. ១៣៥, ១៩៨៣; ស R. a. o សញ្ញាសម្គាល់ហ្សែនដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធសម្រាប់ជំងឺ cystic fibrosis, ធម្មជាតិ (ទីក្រុងឡុងដ៍), v. 318, ទំ។ ៣៨២, ១៩៨៥; Wo o S. L. C., L i d s ទៅ y A. S. a. Guttler F. ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យមុនពេលសម្រាលនៃ phenylketonuria បុរាណដោយការគូសផែនទីហ្សែន J. Amer ។ ពេទ្យ Ass., v ។ ២៥១, ទំ. ឆ្នាំ 1998, 1984 ។

L. S. Chernin, V. H. Kalinin ។

សារៈសំខាន់សេដ្ឋកិច្ច

វិស្វកម្មហ្សែនបម្រើដើម្បីទទួលបាននូវគុណភាពដែលចង់បាននៃសារពាង្គកាយដែលបានកែប្រែ ឬកែប្រែហ្សែន។ មិនដូចការបង្កាត់ពូជបែបប្រពៃណីទេ ក្នុងអំឡុងពេលដែលហ្សែនត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយប្រយោល វិស្វកម្មហ្សែនអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកជ្រៀតជ្រែកដោយផ្ទាល់ជាមួយឧបករណ៍ហ្សែនដោយប្រើបច្ចេកទេសនៃការក្លូនម៉ូលេគុល។ ឧទាហរណ៍នៃកម្មវិធីនៃវិស្វកម្មហ្សែនគឺការផលិតនៃពូជដែលបានកែប្រែហ្សែនថ្មីនៃដំណាំ ការផលិតអាំងស៊ុយលីនរបស់មនុស្សដោយប្រើបាក់តេរីដែលបានកែប្រែហ្សែន ការផលិតអេរីត្រូប៉ូអ៊ីទីននៅក្នុងកោសិកាវប្បធម៌ ឬពូជកណ្តុរពិសោធន៍ថ្មីសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ។

មូលដ្ឋាននៃមីក្រូជីវសាស្រ្ត ឧស្សាហកម្មជីវសំយោគ គឺជាកោសិកាបាក់តេរី។ កោសិកាដែលចាំបាច់សម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្មត្រូវបានជ្រើសរើសតាមលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យជាក់លាក់ ដែលសំខាន់បំផុតគឺសមត្ថភាពក្នុងការផលិត សំយោគក្នុងបរិមាណអតិបរមាដែលអាចធ្វើបាន សមាសធាតុជាក់លាក់មួយ - អាស៊ីតអាមីណូ ឬអង់ទីប៊ីយ៉ូទិក អរម៉ូនស្តេរ៉ូអ៊ីត ឬអាស៊ីតសរីរាង្គ។ . ជួនកាលវាចាំបាច់ដើម្បីឱ្យមានមីក្រូសរីរាង្គដែលអាចប្រើប្រេង ឬទឹកសំណល់ជា "អាហារ" ហើយកែច្នៃវាទៅជាជីវម៉ាស ឬសូម្បីតែប្រូតេអ៊ីនដែលសមរម្យសម្រាប់សារធាតុបន្ថែមចំណី។ ជួនកាលសារពាង្គកាយត្រូវការជាចាំបាច់ ដែលអាចលូតលាស់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឬនៅក្នុងវត្តមាននៃសារធាតុដែលអាចសម្លាប់មេរោគដល់ប្រភេទអតិសុខុមប្រាណដទៃទៀត។

ភារកិច្ចនៃការទទួលបានប្រភេទឧស្សាហកម្មបែបនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ សម្រាប់ការកែប្រែ និងការជ្រើសរើសរបស់ពួកគេ វិធីសាស្រ្តជាច្រើននៃឥទ្ធិពលសកម្មលើកោសិកាត្រូវបានបង្កើតឡើង - ពីការព្យាបាលជាមួយនឹងសារធាតុពុលដ៏ខ្លាំងក្លារហូតដល់វិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្ម។ គោលបំណងនៃបច្ចេកទេសទាំងនេះគឺដូចគ្នា - ដើម្បីសម្រេចបាននូវការផ្លាស់ប្តូរតំណពូជ បរិធានហ្សែននៃកោសិកា។ លទ្ធផលរបស់ពួកគេគឺការផលិតអតិសុខុមប្រាណដែលផ្លាស់ប្តូរជាច្រើនពីរាប់រយទៅរាប់ពាន់ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រព្យាយាមជ្រើសរើសដែលសមស្របបំផុតសម្រាប់គោលបំណងជាក់លាក់មួយ។ ការបង្កើតបច្ចេកទេសសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរគីមី ឬវិទ្យុសកម្ម គឺជាសមិទ្ធិផលដ៏អស្ចារ្យមួយនៅក្នុងជីវវិទ្យា ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសម័យទំនើប។ ជីវបច្ចេកវិទ្យា.

ប៉ុន្តែសមត្ថភាពរបស់ពួកគេត្រូវបានកំណត់ដោយធម្មជាតិនៃ microorganisms ខ្លួនឯង។ ពួកគេមិនអាចសំយោគសារធាតុដ៏មានតម្លៃមួយចំនួនដែលកកកុញនៅក្នុងរុក្ខជាតិ ជាចម្បងជាឱសថ និងប្រេងសំខាន់ៗ។ ពួកវាមិនអាចសំយោគសារធាតុដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ជីវិតសត្វ និងមនុស្ស អង់ស៊ីមមួយចំនួន អរម៉ូន peptide ប្រូតេអ៊ីនភាពស៊ាំ សារធាតុ interferon និងសមាសធាតុផ្សំសាមញ្ញជាច្រើនទៀតដែលត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងសត្វ និងមនុស្ស។ ជាការពិតណាស់លទ្ធភាពនៃ microorganisms គឺនៅឆ្ងាយពីការអស់កម្លាំង។ ក្នុងចំណោមអតិសុខុមប្រាណដ៏សម្បូរបែប មានតែផ្នែកតូចមួយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយវិទ្យាសាស្ត្រ និងជាពិសេសដោយឧស្សាហកម្ម។ សម្រាប់គោលបំណងនៃការជ្រើសរើសអតិសុខុមប្រាណ ការចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំងគឺឧទាហរណ៍ បាក់តេរី anaerobic ដែលអាចរស់នៅក្នុងអវត្ដមាននៃអុកស៊ីសែន សារធាតុ phototrophs ដែលប្រើប្រាស់ថាមពលពន្លឺដូចជារុក្ខជាតិ គីមីវិទ្យា បាក់តេរី thermophilic ដែលអាចរស់នៅបាននៅសីតុណ្ហភាព ដូចដែលវាត្រូវបានគេរកឃើញថ្មីៗនេះ។ ប្រហែល 110 ° C ។ល។

ហើយដែនកំណត់នៃ "សម្ភារៈធម្មជាតិ" គឺជាក់ស្តែង។ ពួកគេបានព្យាយាម និងកំពុងព្យាយាមគេចពីការរឹតបន្តឹង ដោយមានជំនួយពីវប្បធម៌កោសិកា និងជាលិកានៃរុក្ខជាតិ និងសត្វ។ នេះ​ជា​មាគ៌ា​ដ៏​សំខាន់ និង​មាន​ជោគជ័យ ដែល​កំពុង​ត្រូវ​បាន​អនុវត្ត​ផង​ដែរ​ ជីវបច្ចេកវិទ្យា. ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានទស្សវត្សកន្លងមកនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតវិធីសាស្រ្តដែលកោសិកាតែមួយរបស់រុក្ខជាតិ ឬជាលិកាសត្វអាចបង្កើតបានដើម្បីលូតលាស់ និងគុណដោយឡែកពីរាងកាយ ដូចជាកោសិកាបាក់តេរី។ នេះគឺជាសមិទ្ធិផលដ៏សំខាន់មួយ - លទ្ធផលនៃវប្បធម៌កោសិកាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការពិសោធន៍ និងសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្មនៃសារធាតុមួយចំនួនដែលមិនអាចទទួលបានដោយប្រើវប្បធម៌បាក់តេរី។

ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍ និងសម្រេចបានកម្រិតបច្ចេកវិទ្យា

នៅពាក់កណ្តាលទីពីរនៃសតវត្សទី 20 ការរកឃើញ និងការច្នៃប្រឌិតសំខាន់ៗជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង វិស្វកម្មហ្សែន. ការប៉ុនប៉ងជាច្រើនឆ្នាំដើម្បី "អាន" ព័ត៌មានជីវសាស្រ្តដែលត្រូវបាន "កត់ត្រា" នៅក្នុងហ្សែនត្រូវបានបញ្ចប់ដោយជោគជ័យ។ ការងារនេះត្រូវបានចាប់ផ្តើមដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស F. Sanger និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក W. Gilbert (រង្វាន់ណូបែលគីមីវិទ្យា)។ ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថាហ្សែនមានព័ត៌មានណែនាំសម្រាប់ការសំយោគម៉ូលេគុល RNA និងប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងខ្លួនរួមទាំងអង់ស៊ីមផងដែរ។ ដើម្បីបង្ខំកោសិកាមួយឱ្យសំយោគសារធាតុមិនធម្មតាថ្មីសម្រាប់វា វាចាំបាច់ដែលសំណុំអង់ស៊ីមដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងវា។ ហើយសម្រាប់រឿងនេះ វាចាំបាច់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរហ្សែននៅក្នុងវាដោយចេតនា ឬដើម្បីណែនាំហ្សែនដែលអវត្តមានពីមុនទៅក្នុងវា។ ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែននៅក្នុងកោសិការស់គឺជាការផ្លាស់ប្តូរ។ ពួកវាកើតឡើងក្រោមឥទិ្ធពលនៃឧទាហរណ៍ mutagens - សារធាតុពុលគីមីឬវិទ្យុសកម្ម។ ប៉ុន្តែការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះមិនអាចគ្រប់គ្រង ឬដឹកនាំបានទេ។ ដូច្នេះហើយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានផ្តោតការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់ពួកគេលើការព្យាយាមបង្កើតវិធីសាស្រ្តសម្រាប់បញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាថ្មី ហ្សែនជាក់លាក់ដែលមនុស្សម្នាក់ត្រូវការ។

ដំណាក់កាលសំខាន់នៃការដោះស្រាយបញ្ហាវិស្វកម្មហ្សែនមានដូចខាងក្រោម៖

1. ការទទួលបានហ្សែនដាច់ដោយឡែក។ 2. ការណែនាំនៃហ្សែនមួយចូលទៅក្នុងវ៉ិចទ័រសម្រាប់ផ្ទេរទៅសារពាង្គកាយមួយ។ 3. ការផ្ទេរវ៉ិចទ័រដែលមានហ្សែនចូលទៅក្នុងសារពាង្គកាយដែលបានកែប្រែ។ 4. ការផ្លាស់ប្តូរកោសិការាងកាយ។ 5. ការជ្រើសរើសសារពាង្គកាយកែប្រែហ្សែន ( GMO) និងលុបបំបាត់ចោលនូវអ្វីដែលមិនត្រូវបានកែប្រែដោយជោគជ័យ។

ដំណើរការនៃការសំយោគហ្សែនបច្ចុប្បន្នត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អ ហើយសូម្បីតែភាគច្រើនដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ មានឧបករណ៍ពិសេសៗដែលបំពាក់ដោយកុំព្យូទ័រ ដែលនៅក្នុងអង្គចងចាំដែលកម្មវិធីសម្រាប់ការសំយោគនៃលំដាប់នុយក្លេអូទីតផ្សេងៗត្រូវបានរក្សាទុក។ ឧបករណ៍បែបនេះសំយោគផ្នែក DNA រហូតដល់ 100-120 មូលដ្ឋានអាសូតនៅក្នុងប្រវែង (oligonucleotides) ។ បច្ចេកទេសមួយបានរីករាលដាលដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase សម្រាប់ការសំយោគ DNA រួមទាំង DNA ដែលផ្លាស់ប្តូរផងដែរ។ អង់ស៊ីមដែលអាចទប់កម្តៅបានគឺ DNA polymerase ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងវាសម្រាប់ការសំយោគគំរូនៃ DNA ដែលត្រូវបានប្រើជាគ្រាប់ពូជសម្រាប់បំណែកនៃអាស៊ីត nucleic ដែលសំយោគដោយសិប្បនិម្មិត - oligonucleotides ។ អង់ស៊ីម transcriptase បញ្ច្រាសធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដោយប្រើ primers (primers) ដើម្បីសំយោគ DNA នៅលើម៉ាទ្រីសនៃ RNA ដាច់ដោយឡែកពីកោសិកា។ DNA ដែលសំយោគតាមរបៀបនេះត្រូវបានគេហៅថា បំពេញបន្ថែម (RNA) ឬ cDNA ។ ហ្សែន "សុទ្ធគីមី" ដាច់ដោយឡែកក៏អាចទទួលបានពីបណ្ណាល័យ phage ផងដែរ។ នេះគឺជាឈ្មោះនៃការរៀបចំ bacteriophage ដែលបំណែកចៃដន្យនៃហ្សែនពីហ្សែន ឬ cDNA ត្រូវបានបញ្ចូល បង្កើតឡើងវិញដោយ phage រួមជាមួយនឹង DNA របស់វាទាំងអស់។

បច្ចេកទេសនៃការណែនាំហ្សែនទៅជាបាក់តេរីត្រូវបានបង្កើតឡើងបន្ទាប់ពី Frederick Griffith បានរកឃើញបាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរបាក់តេរី។ បាតុភូតនេះត្រូវបានផ្អែកលើដំណើរការផ្លូវភេទបឋមដែលនៅក្នុងបាក់តេរីត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរបំណែកតូចៗនៃ DNA ដែលមិនមែនជាក្រូម៉ូសូម plasmids ។ បច្ចេកវិជ្ជា Plasmid បានបង្កើតមូលដ្ឋានសម្រាប់ការណែនាំហ្សែនសិប្បនិម្មិតទៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរី។

ការលំបាកសំខាន់ៗត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការណែនាំហ្សែនដែលត្រៀមរួចជាស្រេចទៅក្នុងឧបករណ៍តំណពូជនៃកោសិការុក្ខជាតិ និងសត្វ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងធម្មជាតិ មានករណីជាច្រើននៅពេលដែល DNA បរទេស (នៃមេរោគ ឬ bacteriophage) ត្រូវបានរួមបញ្ចូលនៅក្នុងឧបករណ៍ហ្សែននៃកោសិកាមួយ ហើយដោយមានជំនួយពីយន្តការមេតាបូលីសរបស់វា ចាប់ផ្តើមសំយោគប្រូតេអ៊ីន "របស់វាផ្ទាល់" ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសិក្សាពីលក្ខណៈពិសេសនៃការបញ្ចូល DNA បរទេស ហើយបានប្រើវាជាគោលការណ៍សម្រាប់ដាក់បញ្ចូលហ្សែនទៅក្នុងកោសិកាមួយ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា transfection ។

ប្រសិនបើសារពាង្គកាយឯកតា ឬវប្បធម៌នៃកោសិកាពហុកោសិកាត្រូវបានកែប្រែ នោះការក្លូនចាប់ផ្តើមនៅដំណាក់កាលនេះ ពោលគឺការជ្រើសរើសសារពាង្គកាយទាំងនោះ និងកូនចៅរបស់ពួកគេ (ក្លូន) ដែលបានទទួលការកែប្រែ។ នៅពេលដែលភារកិច្ចគឺដើម្បីទទួលបានសារពាង្គកាយពហុកោសិកា នោះកោសិកាដែលមានហ្សែនដែលបានផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការបន្តពូជលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិ ឬចាក់ចូលទៅក្នុង blastocysts របស់ម្តាយពពោះជំនួសនៅពេលវាមកដល់សត្វ។ ជាលទ្ធផល កូនគោកើតមកជាមួយនឹងប្រភេទហ្សែនដែលបានផ្លាស់ប្តូរ ឬមិនផ្លាស់ប្តូរ ដែលក្នុងនោះមានតែសត្វដែលបង្ហាញពីការផ្លាស់ប្តូរដែលរំពឹងទុកប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានជ្រើសរើស និងឆ្លងកាត់ក្នុងចំណោមពួកគេ។

ការអនុវត្តក្នុងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ

ទោះបីជាក្នុងកម្រិតតូចក៏ដោយ វិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានប្រើប្រាស់រួចហើយ ដើម្បីផ្តល់ឱ្យស្ត្រីដែលមានភាពគ្មានកូនមួយចំនួនមានឱកាសមានផ្ទៃពោះ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះត្រូវប្រើស៊ុតរបស់ស្ត្រីដែលមានសុខភាពល្អ។ ជាលទ្ធផល កូនបានទទួលមរតកហ្សែនពីឪពុកមួយ និងម្តាយពីរនាក់។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លទ្ធភាពនៃការណែនាំការផ្លាស់ប្តូរសំខាន់ៗបន្ថែមទៀតនៅក្នុងហ្សែនរបស់មនុស្សប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាសីលធម៌ធ្ងន់ធ្ងរមួយចំនួន។

ថ្ងៃទី ១១ ខែកក្កដា ឆ្នាំ២០០៨

វិស្វកម្មហ្សែន(វិស្វកម្មហ្សែន) - សំណុំនៃវិធីសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិជ្ជា រួមទាំងបច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការទទួលបានអាស៊ីត ribonucleic និង deoxyribonucleic ផ្សំឡើងវិញ សម្រាប់ការញែកហ្សែនពីសារពាង្គកាយមួយ សម្រាប់រៀបចំហ្សែន និងណែនាំពួកវាទៅក្នុងសារពាង្គកាយផ្សេងទៀត។

វិស្វកម្មហ្សែនគឺជាផ្នែកសំខាន់មួយនៃជីវបច្ចេកវិទ្យាទំនើប មូលដ្ឋានទ្រឹស្តីរបស់វាគឺជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល ហ្សែន។ ខ្លឹមសារនៃបច្ចេកវិជ្ជាថ្មីស្ថិតនៅក្នុងការណែនាំ យោងទៅតាមកម្មវិធីដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ការសាងសង់ប្រព័ន្ធហ្សែនម៉ូលេគុលនៅខាងក្រៅរាងកាយ (នៅក្នុង vitro) ជាមួយនឹងការណែនាំជាបន្តបន្ទាប់នៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបង្កើតទៅជាសារពាង្គកាយមានជីវិត។ ជាលទ្ធផល ការដាក់បញ្ចូល និងសកម្មភាពរបស់ពួកគេនៅក្នុងសារពាង្គកាយនេះ និងនៅក្នុងកូនចៅរបស់វាត្រូវបានសម្រេច។ លទ្ធភាពនៃវិស្វកម្មហ្សែន - ការបំប្លែងហ្សែន ការផ្ទេរហ្សែនបរទេស និងអ្នកដឹកជញ្ជូនសម្ភារៈផ្សេងទៀតនៃតំណពូជទៅក្នុងកោសិកានៃរុក្ខជាតិ សត្វ និងអតិសុខុមប្រាណ ការផលិតនៃសារពាង្គកាយដែលបានកែច្នៃហ្សែន (កែប្រែហ្សែន ប្តូរហ្សែន) ជាមួយនឹងហ្សែន ជីវគីមី និងសរីរវិទ្យាតែមួយគត់ថ្មី។ លក្ខណៈសម្បត្តិ និងលក្ខណៈ ធ្វើទិសដៅយុទ្ធសាស្ត្រនេះ។

តាមទស្សនៈនៃវិធីសាស្រ្ត វិស្វកម្មហ្សែនរួមបញ្ចូលគ្នានូវគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាន (ហ្សែន ទ្រឹស្តីកោសិកា ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល ជីវវិទ្យាប្រព័ន្ធ) សមិទ្ធិផលនៃវិទ្យាសាស្ត្រក្រោយហ្សែនទំនើបបំផុត៖ ហ្សែន មេតាបូឡូមីក ប្រូតេអូម ជាមួយនឹងសមិទ្ធិផលជាក់ស្តែងនៅក្នុងតំបន់អនុវត្ត៖ ជីវវេជ្ជសាស្ត្រ បច្ចេកវិទ្យាកសិកម្ម។ ជីវថាមពល ជីវឱសថសាស្ត្រ ជីវឧស្សាហកម្ម។ល។

វិស្វកម្មហ្សែនជាកម្មសិទ្ធិ (រួមជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាជីវសាស្រ្ត ពន្ធុវិទ្យា ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល និងវិទ្យាសាស្ត្រជីវិតមួយចំនួនទៀត) ក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រធម្មជាតិ។

ឯកសារយោងប្រវត្តិសាស្ត្រ

វិស្វកម្មហ្សែនបានបង្ហាញខ្លួនដោយសារការងាររបស់អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើននៅក្នុងផ្នែកផ្សេងៗនៃជីវគីមីវិទ្យា និងហ្សែនម៉ូលេគុល។ នៅឆ្នាំ 1953 លោក J. Watson និង F. Crick បានបង្កើតគំរូ DNA ទ្វេរដង នៅវេននៃទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 និងឆ្នាំ 1960 លក្ខណៈសម្បត្តិនៃកូដហ្សែនត្រូវបានបកស្រាយ ហើយនៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 សកលលោកត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍។ មាន​ការ​វិវឌ្ឍ​យ៉ាង​ខ្លាំង​នៃ​ហ្សែន​ម៉ូលេគុល ដែល​វត្ថុ​ទាំងនោះ​មាន​ E. coli មេរោគ និង​ប្លាស្មា។ វិធីសាស្រ្តត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបំបែកការត្រៀមលក្ខណៈដែលបានបន្សុតខ្ពស់នៃម៉ូលេគុល DNA ដែលនៅដដែល plasmids និងមេរោគ។ DNA នៃមេរោគ និង plasmids ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាក្នុងទម្រង់សកម្មជីវសាស្រ្ត ធានាការចម្លងរបស់វា និងការបង្ហាញនៃហ្សែនដែលត្រូវគ្នា។ នៅឆ្នាំ 1970 G. Smith គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលបំបែកអង់ស៊ីមមួយចំនួន - កម្រិតដែលសមរម្យសម្រាប់គោលបំណងវិស្វកម្មហ្សែន។ G. Smith បានរកឃើញថា អង់ស៊ីម HindII បន្សុតដែលទទួលបានពីបាក់តេរីរក្សានូវសមត្ថភាពក្នុងការកាត់បន្ថយម៉ូលេគុលអាស៊ីត nucleic (សកម្មភាពនុយក្លេអ៊ែរ) ដែលជាលក្ខណៈនៃបាក់តេរីរស់នៅ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការរឹតបន្តឹង DNA (សម្រាប់ការកាត់ម៉ូលេគុល DNA ទៅជាបំណែកជាក់លាក់) និងអង់ស៊ីមដែលនៅដាច់ពីគេក្នុងឆ្នាំ 1967 - DNA ligases (សម្រាប់បំណែក "ឆ្លងកាត់" នៅក្នុងលំដាប់បំពាន) អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាតំណភ្ជាប់កណ្តាលនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាវិស្វកម្មហ្សែន។

ដូច្នេះនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃដំណើរការនៃអាស៊ីត nucleic និងប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយតម្រូវការទ្រឹស្តីជាមុនសម្រាប់វិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានបង្កើតឡើង។

អ្នកសិក្សា A.A. Baev គឺជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដំបូងគេនៅក្នុងប្រទេសរបស់យើងដែលជឿជាក់លើការសន្យានៃវិស្វកម្មហ្សែន ហើយបានដឹកនាំការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងតំបន់នេះ។ វិស្វកម្មហ្សែន (តាមនិយមន័យរបស់វា) គឺជាការសាងសង់នៅក្នុង vitro នៃរចនាសម្ព័ន្ធហ្សែនដែលមានមុខងារ ( DNA ផ្សំឡើងវិញ) ឬនិយាយម្យ៉ាងទៀត ការបង្កើតកម្មវិធីហ្សែនសិប្បនិម្មិត។

ភារកិច្ចនិងវិធីសាស្រ្តនៃវិស្វកម្មហ្សែន

វាត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ថាការបង្កាត់ពូជបែបប្រពៃណីមានដែនកំណត់មួយចំនួនដែលរារាំងការផលិតពូជថ្មីនៃសត្វ ពូជរុក្ខជាតិ ឬការប្រណាំងនៃអតិសុខុមប្រាណដែលមានតម្លៃអនុវត្តជាក់ស្តែង៖

1. កង្វះនៃការផ្សំឡើងវិញនៅក្នុងប្រភេទសត្វដែលមិនទាក់ទង។ មានឧបសគ្គយ៉ាងតឹងរ៉ឹងរវាងប្រភេទសត្វដែលធ្វើឲ្យការផ្សំឡើងវិញដោយធម្មជាតិមានការលំបាក។
2. អសមត្ថភាពក្នុងការគ្រប់គ្រងដំណើរការនៃការផ្សំឡើងវិញនៅក្នុងរាងកាយពីខាងក្រៅ។ កង្វះនៃភាពដូចគ្នារវាងក្រូម៉ូសូមនាំឱ្យអសមត្ថភាពក្នុងការចូលទៅជិត និងផ្លាស់ប្តូរផ្នែកនីមួយៗ (និងហ្សែន) នៅក្នុងដំណើរការនៃការបង្កើតកោសិកាមេជីវិត។ ជាលទ្ធផល វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការផ្ទេរហ្សែនចាំបាច់ និងធានាបាននូវការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏ល្អប្រសើរនៅក្នុងសារពាង្គកាយថ្មីនៃហ្សែនដែលទទួលបានពីទម្រង់មាតាបិតាផ្សេងៗគ្នា។
3. ភាពមិនអាចទៅរួចនៃការបញ្ជាក់យ៉ាងត្រឹមត្រូវនូវលក្ខណៈ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់កូនចៅ ពីព្រោះ ដំណើរការផ្សំឡើងវិញគឺជាស្ថិតិ។

យន្តការធម្មជាតិដែលការពារភាពបរិសុទ្ធ និងស្ថេរភាពនៃហ្សែននៃសារពាង្គកាយមួយគឺស្ទើរតែមិនអាចយកឈ្នះបានដោយវិធីសាស្ត្រជ្រើសរើសបុរាណ។

បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការទទួលបានសារពាង្គកាយកែប្រែហ្សែន (GMOs) ជាមូលដ្ឋានដោះស្រាយបញ្ហានៃការជំនះរាល់ការផ្សំឡើងវិញពីធម្មជាតិ និងអន្តរប្រភេទ និងរបាំងបន្តពូជ។ មិនដូចការជ្រើសរើសបែបប្រពៃណីទេ ក្នុងអំឡុងពេលដែលហ្សែនត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយប្រយោល វិស្វកម្មហ្សែនអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកជ្រៀតជ្រែកដោយផ្ទាល់ជាមួយឧបករណ៍ហ្សែនដោយប្រើបច្ចេកទេសនៃការក្លូនម៉ូលេគុល។ វិស្វកម្មហ្សែនធ្វើឱ្យវាអាចដំណើរការជាមួយហ្សែនណាមួយ សូម្បីតែសំយោគដោយសិប្បនិម្មិត ឬជាកម្មសិទ្ធិរបស់សារពាង្គកាយដែលមិនទាក់ទងក៏ដោយ ផ្ទេរពួកវាពីប្រភេទមួយទៅប្រភេទមួយទៀត ហើយបញ្ចូលពួកវាតាមលំដាប់លំដោយ។

បច្ចេកវិទ្យារួមមានដំណាក់កាលជាច្រើននៃការបង្កើត GMO៖

1. ការទទួលបានហ្សែនដាច់ដោយឡែក។
2. ការណែនាំនៃហ្សែនមួយចូលទៅក្នុងវ៉ិចទ័រសម្រាប់ការរួមបញ្ចូលទៅក្នុងសារពាង្គកាយមួយ។
3. ការផ្ទេរវ៉ិចទ័រជាមួយនឹងសំណង់មួយទៅកាន់សារពាង្គកាយអ្នកទទួលដែលបានកែប្រែ។
4. ការក្លូនម៉ូលេគុល
5. ការជ្រើសរើស GMOs ។

ដំណាក់កាលដំបូង - ការសំយោគ ភាពឯកោ និងការកំណត់អត្តសញ្ញាណនៃបំណែក DNA ឬ RNA គោលដៅ និងធាតុនិយតកម្មត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងល្អ និងស្វ័យប្រវត្តិ។ ហ្សែនដាច់ដោយឡែកក៏អាចទទួលបានពីបណ្ណាល័យ phage ផងដែរ។

ដំណាក់កាលទីពីរគឺការបង្កើតនៅក្នុង vitro (in vitro) នៃការបង្កើតហ្សែន (transgene) ដែលមានបំណែក DNA មួយឬច្រើន (ការអ៊ិនកូដលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន) រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយធាតុនិយតកម្ម (ក្រោយមកទៀតធានានូវសកម្មភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរហ្សែននៅក្នុង រាងកាយ)។ បន្ទាប់មក ការប្តូរហ្សែនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងវ៉ិចទ័រ DNA សម្រាប់ក្លូនដោយប្រើឧបករណ៍វិស្វកម្មហ្សែន - អង់ស៊ីមកម្រិត និងលីហ្គាស។ ចំពោះការរកឃើញនៃការរឹតបន្តឹង Werner Arber, Daniel Nathans និង Hamilton Smith បានទទួលរង្វាន់ណូបែល (1978) ។ តាមក្បួនមួយ plasmids ត្រូវបានគេប្រើជាវ៉ិចទ័រ - ម៉ូលេគុល DNA រាងជារង្វង់តូចៗនៃប្រភពដើមបាក់តេរី។

ដំណាក់កាលបន្ទាប់គឺពិតជា "ការកែប្រែហ្សែន" (ការផ្លាស់ប្តូរ) ពោលគឺឧ។ ការផ្ទេរ DNA ដែលបង្កប់ដោយវ៉ិចទ័រទៅក្នុងកោសិការស់នៅនីមួយៗ។ ការដាក់បញ្ចូលហ្សែនដែលត្រៀមរួចជាស្រេចទៅក្នុងបរិធានតំណពូជនៃកោសិការុក្ខជាតិ និងសត្វគឺជាកិច្ចការដ៏ស្មុគស្មាញមួយ ដែលត្រូវបានដោះស្រាយបន្ទាប់ពីសិក្សាពីលក្ខណៈពិសេសនៃការបញ្ចូល DNA បរទេស (មេរោគ ឬបាក់តេរី) ទៅក្នុងឧបករណ៍ហ្សែនរបស់កោសិកា។ ដំណើរការចម្លងត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាគោលការណ៍សម្រាប់ណែនាំសម្ភារៈហ្សែនទៅក្នុងកោសិកាមួយ។

ប្រសិនបើការបំប្លែងបានជោគជ័យ នោះបន្ទាប់ពីការចម្លងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព កោសិកាដែលបានបំប្លែងមួយនឹងបង្កើតកោសិកាកូនស្រីជាច្រើនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធហ្សែនដែលបង្កើតដោយសិប្បនិម្មិត។ មូលដ្ឋានសម្រាប់ការលេចឡើងនៃលក្ខណៈថ្មីនៅក្នុងសារពាង្គកាយមួយគឺការសំយោគប្រូតេអ៊ីនថ្មីសម្រាប់សារពាង្គកាយ - ផលិតផលប្តូរហ្សែនឧទាហរណ៍រុក្ខជាតិ - ភាពធន់នឹងគ្រោះរាំងស្ងួតឬសត្វល្អិតនៅក្នុងរុក្ខជាតិ GM ។

សម្រាប់សារពាង្គកាយឯកកោ ដំណើរការនៃការកែប្រែហ្សែនត្រូវបានកំណត់ចំពោះការបញ្ចូលប្លាស្មាដែលផ្សំឡើងវិញ បន្ទាប់មកដោយការជ្រើសរើសកូនចៅដែលបានកែប្រែ (ក្លូន)។ សម្រាប់សារពាង្គកាយពហុកោសិកាខ្ពស់ ជាឧទាហរណ៍ រុក្ខជាតិ វាជាកាតព្វកិច្ចក្នុងការរួមបញ្ចូលការស្ថាបនានៅក្នុង DNA នៃក្រូម៉ូសូម ឬកោសិកាសរីរាង្គ (chloroplasts, mitochondria) ជាមួយនឹងការបង្កើតឡើងវិញជាបន្តបន្ទាប់នៃរុក្ខជាតិទាំងមូលពីកោសិកាដាច់ដោយឡែកមួយនៅលើប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយសារធាតុចិញ្ចឹម។ ក្នុងករណីសត្វ កោសិកាផ្លាស់ប្តូរហ្សែនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុង blastocides របស់ម្តាយពពោះជំនួស។ រុក្ខជាតិ GM ដំបូងត្រូវបានទទួលនៅឆ្នាំ 1982 ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីវិទ្យាស្ថានវិទ្យាសាស្ត្ររុក្ខជាតិនៅទីក្រុងខឹឡូន និងម៉ុនសាន់តូ។

ទិសដៅសំខាន់ៗ

យុគសម័យក្រោយហ្សែនក្នុងទសវត្សរ៍ដំបូងនៃសតវត្សទី 21 បានបង្កើនការអភិវឌ្ឍន៍វិស្វកម្មហ្សែនដល់កម្រិតថ្មីមួយ។ អ្វីដែលគេហៅថាពិធីសារខឹឡូ "ឆ្ពោះទៅរកជីវសេដ្ឋកិច្ចផ្អែកលើចំណេះដឹង" បានកំណត់ជីវសេដ្ឋកិច្ចថាជា "ការបំប្លែងចំណេះដឹងនៃវិទ្យាសាស្ត្រជីវិតទៅជាផលិតផលថ្មីប្រកបដោយនិរន្តរភាព បរិស្ថាន និងការប្រកួតប្រជែង"។ ផែនទីបង្ហាញផ្លូវសម្រាប់វិស្វកម្មហ្សែនមានផ្នែកមួយចំនួន៖ ការព្យាបាលដោយហ្សែន ជីវឧស្សាហកម្ម បច្ចេកវិទ្យាផ្អែកលើកោសិកាដើមរបស់សត្វ រុក្ខជាតិ GM សត្វ GM ជាដើម។

រុក្ខជាតិកែប្រែហ្សែន

DNA បរទេសអាចត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងរុក្ខជាតិតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា។

សម្រាប់រុក្ខជាតិ dicotyledonous មានវ៉ិចទ័រធម្មជាតិសម្រាប់ការផ្ទេរហ្សែនផ្ដេក: Agrobacterium plasmids ។ ចំពោះ monocots ទោះបីជាក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះជោគជ័យមួយចំនួនត្រូវបានសម្រេចនៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូររបស់ពួកគេជាមួយនឹងវ៉ិចទ័រ agrobacterial យ៉ាងណាក៏ដោយ ផ្លូវផ្លាស់ប្តូរបែបនេះជួបប្រទះនឹងការលំបាកយ៉ាងសំខាន់។

សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូររុក្ខជាតិដែលធន់នឹងបាក់តេរី agrobacteria បច្ចេកទេសត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការផ្ទេរ DNA ដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងកោសិកា ពួកវារួមមានៈ ការទម្លាក់គ្រាប់បែកជាមួយ microparticles ឬវិធីសាស្ត្រផ្លោង។ electroporation; ដំណើរការជាមួយ polyethylene glycol; ការផ្ទេរ DNA នៅក្នុង liposomes ជាដើម។

បន្ទាប់ពីអនុវត្តការបំប្លែងនៃជាលិការុក្ខជាតិក្នុងមធ្យោបាយមួយ ឬមធ្យោបាយផ្សេងទៀត វាត្រូវបានគេដាក់នៅក្នុង vitro នៅលើឧបករណ៍ផ្ទុកពិសេសមួយដែលមានសារធាតុ phytohormones ដែលជំរុញការបង្កើតឡើងវិញកោសិកា។ ឧបករណ៍ផ្ទុកជាធម្មតាមានភ្នាក់ងារជ្រើសរើសប្រឆាំងនឹងកោសិកាប្តូរហ្សែន ប៉ុន្តែមិនអាចគ្រប់គ្រងបានក្លាយទៅជាធន់ទ្រាំ។ ការបង្កើតឡើងវិញភាគច្រើនឆ្លងកាត់ដំណាក់កាល callus បន្ទាប់ពីនោះជាមួយនឹងការជ្រើសរើសត្រឹមត្រូវនៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ organogenesis (ការបង្កើតពន្លក) ចាប់ផ្តើម។ ពន្លកដែលបានបង្កើតឡើងត្រូវបានផ្ទេរទៅឧបករណ៍ផ្ទុកឫសដែលជាញឹកញាប់ក៏មានភ្នាក់ងារជ្រើសរើសសម្រាប់ការជ្រើសរើសដ៏តឹងរ៉ឹងបន្ថែមទៀតនៃបុគ្គលកែភេទ។

រុក្ខជាតិប្តូរហ្សែនដំបូង (រុក្ខជាតិថ្នាំជក់ដែលមានហ្សែនបញ្ចូលពីអតិសុខុមប្រាណ) ត្រូវបានគេទទួលបាននៅឆ្នាំ 1983។ ការសាកល្បងពិសោធន៍ជោគជ័យលើកដំបូងនៃរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែន (រុក្ខជាតិថ្នាំជក់ដែលធន់នឹងការឆ្លងមេរោគ) ត្រូវបានអនុវត្តនៅសហរដ្ឋអាមេរិករួចហើយក្នុងឆ្នាំ 1986 ។

បន្ទាប់ពីឆ្លងកាត់ការធ្វើតេស្តចាំបាច់ទាំងអស់សម្រាប់ការពុល, អាឡែរហ្សី, ការផ្លាស់ប្តូរជាដើម។ ផលិតផលកែភេទដំបូងគេត្រូវបានគេធ្វើពាណិជ្ជកម្មនៅសហរដ្ឋអាមេរិកក្នុងឆ្នាំ 1994។ ទាំងនេះគឺជាប៉េងប៉ោះ Flavr Savr ដែលពន្យាពេលទុំរបស់ Calgen និងសណ្តែកសៀងធន់នឹងថ្នាំសំលាប់ស្មៅរបស់ Monsanto ។ រួចទៅហើយបន្ទាប់ពី 1-2 ឆ្នាំក្រុមហ៊ុនជីវបច្ចេកវិទ្យាបានដាក់នៅលើទីផ្សារនៃចំនួននៃរុក្ខជាតិកែប្រែហ្សែន: ប៉េងប៉ោះ, ពោត, ដំឡូង, ថ្នាំជក់, សណ្តែកសៀង, rapeseed, ខួរឆ្អឹង, radishes, កប្បាស។

នៅសហព័ន្ធរុស្ស៊ីលទ្ធភាពនៃការទទួលបានដំឡូងប្តូរហ្សែនដោយការបំប្លែងបាក់តេរីដោយប្រើ Agrobacterium tumefaciens ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងឆ្នាំ 1990 ។

បច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ុនពាណិជ្ជកម្មរាប់រយនៅជុំវិញពិភពលោកដែលមានដើមទុនសរុបជាង 100 ពាន់លានដុល្លារកំពុងចូលរួមក្នុងការទទួលបាន និងសាកល្បងរុក្ខជាតិដែលបានកែប្រែហ្សែន។ បច្ចេកវិទ្យាជីវសាស្ត្ររុក្ខជាតិដែលត្រូវបានកែច្នៃហ្សែនបានក្លាយជាឧស្សាហកម្មដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ការផលិតអាហារ និងផលិតផលមានប្រយោជន៍ផ្សេងទៀតរួចហើយ ដែលទាក់ទាញធនធានមនុស្ស និងលំហូរហិរញ្ញវត្ថុយ៉ាងសំខាន់។

នៅប្រទេសរុស្ស៊ីក្រោមការដឹកនាំរបស់ Academician K.G. Skryabin (មជ្ឈមណ្ឌល "Bioengineering" RAS) ទទួលបាននិងកំណត់លក្ខណៈពូជដំឡូង GM Elizaveta បូក និង Lugovskoy បូក ធន់នឹងសត្វល្អិតដំឡូងរដ្ឋ Colorado ។ យោងតាមលទ្ធផលនៃការត្រួតពិនិត្យដោយសេវាសហព័ន្ធសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យការការពារសិទ្ធិអ្នកប្រើប្រាស់និងសុខុមាលភាពមនុស្សនៅលើមូលដ្ឋាននៃមតិអ្នកជំនាញនៃវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវអាហារូបត្ថម្ភរដ្ឋនៃបណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រវេជ្ជសាស្ត្ររុស្ស៊ីពូជទាំងនេះបានឆ្លងកាត់ការចុះឈ្មោះរដ្ឋ។ ត្រូវបានដាក់បញ្ចូលក្នុងបញ្ជីរដ្ឋ ហើយត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យនាំចូល ផលិត និងចរាចរនៅលើទឹកដីនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ី។

ពូជដំឡូង GM ទាំងនេះ មានភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានពីពូជធម្មតា ដោយវត្តមាននៅក្នុងហ្សែនរបស់វានៃហ្សែនរួមបញ្ចូលគ្នា ដែលកំណត់ការការពារដំណាំ 100% ពីពពួក beetle ដំឡូង Colorado ដោយមិនប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីណាមួយឡើយ។

រលកដំបូងនៃរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែនដែលត្រូវបានអនុម័តសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែងមានផ្ទុកហ្សែនបន្ថែមសម្រាប់ភាពធន់ (ចំពោះជំងឺ ថ្នាំសំលាប់ស្មៅ សត្វល្អិត ការបំផ្លាញកំឡុងពេលផ្ទុក និងភាពតានតឹង)។

ដំណាក់កាលបច្ចុប្បន្នក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍វិស្វកម្មហ្សែនរុក្ខជាតិត្រូវបានគេហៅថា "វិស្វកម្មមេតាបូលីស" ។ ក្នុងករណីនេះ ភារកិច្ចគឺមិនមានច្រើនទេក្នុងការកែលម្អគុណភាពដែលមានស្រាប់របស់រុក្ខជាតិ ដូចជាការបង្កាត់ពូជបែបប្រពៃណី ប៉ុន្តែត្រូវបង្រៀនរោងចក្រឱ្យផលិតសមាសធាតុថ្មីទាំងស្រុងដែលប្រើក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ ផលិតកម្មគីមី និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ ជាឧទាហរណ៍ សមាសធាតុទាំងនេះអាចជាអាស៊ីតខ្លាញ់ពិសេស ប្រូតេអ៊ីនមានប្រយោជន៍ដែលមានមាតិកាខ្ពស់នៃអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ ប៉ូលីសាក់ការីតដែលបានកែប្រែ វ៉ាក់សាំងដែលអាចបរិភោគបាន អង្គបដិប្រាណ interferons និងប្រូតេអ៊ីន "ថ្នាំ" ផ្សេងទៀត ប៉ូលីម៊ែរដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន និងច្រើនទៀត។ ការប្រើប្រាស់រុក្ខជាតិប្តូរហ្សែនធ្វើឱ្យវាមានលទ្ធភាពបង្កើតសារធាតុបែបនេះក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ និងថោក ហើយដោយហេតុនេះធ្វើឱ្យពួកវាអាចប្រើប្រាស់បានច្រើនសម្រាប់ការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ។

សត្វដែលបានកែប្រែហ្សែន

កោសិកាសត្វមានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីកោសិកាបាក់តេរីក្នុងសមត្ថភាពក្នុងការស្រូបយក DNA បរទេស ដូច្នេះវិធីសាស្ត្រ និងបច្ចេកទេសសម្រាប់បញ្ចូលហ្សែនទៅក្នុងកោសិកាអំប្រ៊ីយ៉ុងនៃថនិកសត្វ រុយ និងត្រីនៅតែជាចំណុចផ្តោតនៃការយកចិត្តទុកដាក់របស់វិស្វករហ្សែន។

ថនិកសត្វដែលត្រូវបានសិក្សាហ្សែនច្រើនបំផុតគឺកណ្តុរ។ ភាពជោគជ័យដំបូងមានតាំងពីឆ្នាំ 1980 នៅពេលដែល D. Gordon និងអ្នករួមការងារបានបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃការណែនាំ និងការបញ្ចូល DNA បរទេសទៅក្នុងហ្សែនកណ្តុរ។ សមាហរណកម្មមានស្ថេរភាពនិងបន្តនៅក្នុងកូនចៅ។ បំរែបំរួល​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​ការ​ចាក់​បញ្ចូល​ហ្សែន​ដែល​ក្លូន​ចូល​ទៅ​ក្នុង​មួយ​ឬ​ទាំង​ពីរ​ pronuclei (nuclei) នៃ​អំប្រ៊ីយ៉ុង​ស្រស់​នៅ​ដំណាក់កាល​នៃ​កោសិកា​មួយ (zygote)។ ជាញឹកញាប់ជាងនេះទៅទៀត pronucleus បុរសដែលណែនាំដោយមេជីវិតឈ្មោលត្រូវបានជ្រើសរើស ដោយសារទំហំរបស់វាធំជាង។ បន្ទាប់ពីចាក់រួច ស៊ុតត្រូវបានផ្សាំភ្លាមៗនៅក្នុងបំពង់ oviduct របស់ម្តាយចិញ្ចឹម ឬត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យមានការរីកចម្រើនក្នុងវប្បធម៌រហូតដល់ដំណាក់កាល blastocyst បន្ទាប់ពីនោះវាត្រូវបានផ្សាំក្នុងស្បូន។

ដូច្នេះ ហ្សែន interferon និងអាំងស៊ុយលីនរបស់មនុស្ស ហ្សែនទន្សាយ បេ-ក្លូប៊ីន ហ្សែន វីរុស Herpes simplex thymidine kinase និងវីរុស leukemia កណ្តុរ cDNA ត្រូវបានចាក់បញ្ចូលដូច្នេះ។ ចំនួននៃម៉ូលេគុលដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងក្នុងមួយការចាក់មានចាប់ពី 100 ទៅ 300,000 ហើយទំហំរបស់ពួកគេគឺពី 5 ទៅ 50 គីឡូបៃ។ ជាធម្មតា 10 - 30% នៃស៊ុតអាចរស់រានមានជីវិត ហើយសមាមាត្រនៃសត្វកណ្តុរដែលកើតចេញពីស៊ុតផ្លាស់ប្តូរប្រែប្រួលពីពីរបីទៅ 40% ។ ដូច្នេះប្រសិទ្ធភាពពិតប្រាកដគឺប្រហែល 10% ។

សត្វកណ្តុរ ទន្សាយ ចៀម ជ្រូក ពពែ កូនគោ និងថនិកសត្វផ្សេងទៀតត្រូវបានទទួលដោយវិធីសាស្ត្រនេះ។ នៅក្នុងប្រទេសរបស់យើងជ្រូកដែលផ្ទុកហ្សែន somatotropin ត្រូវបានទទួល។ ពួកវាមិនមានភាពខុសប្លែកគ្នាក្នុងអត្រាកំណើនពីសត្វធម្មតាទេ ប៉ុន្តែការផ្លាស់ប្តូរនៃការរំលាយអាហារបានប៉ះពាល់ដល់មាតិកាខ្លាញ់។ នៅក្នុងសត្វបែបនេះដំណើរការនៃ lipogenesis ត្រូវបានរារាំងហើយការសំយោគប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្ម។ ការបញ្ចូលហ្សែនកត្តាស្រដៀងនឹងអាំងស៊ុយលីនក៏នាំឲ្យមានការផ្លាស់ប្តូរការរំលាយអាហារផងដែរ។ ជ្រូក GM ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីសិក្សាពីខ្សែសង្វាក់នៃការផ្លាស់ប្តូរជីវគីមីនៃអរម៉ូន ហើយផលប៉ះពាល់មួយគឺការពង្រឹងប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ។

ប្រព័ន្ធសំយោគប្រូតេអ៊ីនដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកោសិកានៃក្រពេញ mammary ។ ប្រសិនបើអ្នកដាក់ហ្សែននៃប្រូតេអ៊ីនបរទេសនៅក្រោមការគ្រប់គ្រងរបស់អ្នកផ្សព្វផ្សាយ casein នោះការបញ្ចេញហ្សែនទាំងនេះនឹងមានថាមពលនិងមានស្ថេរភាពហើយប្រូតេអ៊ីននឹងកកកុញនៅក្នុងទឹកដោះគោ។ ដោយមានជំនួយពីជីវប្រតិកម្មសត្វ (គោប្តូរហ្សែន) ទឹកដោះគោត្រូវបានគេទទួលបានរួចហើយដែលមានប្រូតេអ៊ីន lactoferrin របស់មនុស្ស។ ប្រូតេអ៊ីននេះត្រូវបានគេគ្រោងនឹងប្រើប្រាស់សម្រាប់ការការពារជំងឺក្រពះពោះវៀនចំពោះអ្នកដែលមានភាពស៊ាំទាប៖ អ្នកជំងឺអេដស៍ ទារកមិនគ្រប់ខែ អ្នកជំងឺមហារីកដែលបានទទួលការព្យាបាលដោយវិទ្យុសកម្ម។

ទិសដៅសំខាន់មួយនៃការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនគឺការផលិតសត្វដែលធន់នឹងជំងឺ។ ហ្សែន interferon ដែលជាប្រូតេអ៊ីនការពារត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងសត្វផ្សេងៗ។ សត្វកណ្ដុរប្តូរហ្សែនបានទទួលការតស៊ូ - ពួកគេមិនឈឺ ឬឈឺបន្តិច ប៉ុន្តែគ្មានឥទ្ធិពលបែបនេះត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងជ្រូកទេ។

ការអនុវត្តក្នុងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ

ការគោះហ្សែន គឺជាបច្ចេកទេសនៃការដកហ្សែនមួយ ឬច្រើនចេញ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការសិក្សាអំពីមុខងាររបស់ហ្សែន។ ដើម្បីទទួលបានសត្វកណ្ដុរដែលគោះចេញ លទ្ធផលដែលបានបង្កើតដោយវិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាដើមអំប្រ៊ីយ៉ុង ដែលសំណង់នេះឆ្លងកាត់ការផ្សំឡើងវិញនៃសារធាតុ somatic និងជំនួសហ្សែនធម្មតា ហើយកោសិកាដែលបានផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុង blastocyst របស់ម្តាយពពោះជំនួស។ រុក្ខជាតិ និងអតិសុខុមប្រាណត្រូវបានគោះចេញតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា។

កន្សោមសិប្បនិម្មិតគឺជាការបន្ថែមហ្សែនទៅសារពាង្គកាយដែលវាមិនមានពីមុនមក ក៏មានគោលបំណងសិក្សាពីមុខងាររបស់ហ្សែនផងដែរ។ រូបភាពផលិតផលហ្សែន - ប្រើដើម្បីសិក្សាទីតាំងនៃផលិតផលហ្សែន។ ការជំនួសហ្សែនធម្មតាជាមួយនឹងហ្សែនដែលកែច្នៃបានបញ្ចូលគ្នាទៅនឹងធាតុអ្នករាយការណ៍ (ឧ. ហ្សែនប្រូតេអ៊ីន fluorescent ពណ៌បៃតង) ផ្តល់នូវការមើលឃើញនៃផលិតផលនៃការកែប្រែហ្សែននេះ។

ការសិក្សាអំពីយន្តការនៃការបញ្ចេញមតិ។ បំណែកតូចមួយនៃ DNA ដែលមានទីតាំងនៅពីមុខតំបន់សរសេរកូដ (អ្នកផ្សព្វផ្សាយ) និងបម្រើដើម្បីចងកត្តាចម្លងត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងខ្លួន បន្ទាប់មកហ្សែនអ្នករាយការណ៍ឧទាហរណ៍ GFP ដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្មដែលអាចរកឃើញបានយ៉ាងងាយស្រួលត្រូវបានដាក់បន្ទាប់ពីវាជំនួសឱ្យ ហ្សែនរបស់វា។ បន្ថែមពីលើការពិតដែលថាមុខងាររបស់អ្នកផ្សព្វផ្សាយនៅក្នុងជាលិកាផ្សេងៗនៅពេលមួយឬមួយផ្សេងទៀតអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់ ការពិសោធន៍បែបនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធរបស់អ្នកផ្សព្វផ្សាយដោយដកចេញ ឬបន្ថែមបំណែក DNA ទៅក្នុងវា ក៏ដូចជាការពង្រឹងសិប្បនិម្មិត។ កន្សោមហ្សែន។

ជីវសុវត្ថិភាពនៃសកម្មភាពវិស្វកម្មហ្សែន

ត្រលប់ទៅឆ្នាំ 1975 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅជុំវិញពិភពលោកនៅឯសន្និសិទ Asilomar បានលើកឡើងនូវសំណួរសំខាន់: តើការមកដល់នៃ GMOs មានឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានលើជីវចម្រុះដែរឬទេ? ចាប់ពីពេលនោះមក រួមជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃវិស្វកម្មហ្សែន ទិសដៅថ្មីមួយបានចាប់ផ្តើមអភិវឌ្ឍ - សុវត្ថិភាពជីវសាស្រ្ត។ ភារកិច្ចចម្បងរបស់វាគឺដើម្បីវាយតម្លៃថាតើការប្រើប្រាស់ GMOs មានផលប៉ះពាល់ដែលមិនចង់បានដល់បរិស្ថាន សុខភាពមនុស្ស និងសត្វ ហើយគោលដៅចម្បងរបស់វាគឺដើម្បីបើកផ្លូវដល់ការប្រើប្រាស់សមិទ្ធិផលនៃជីវបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ខណៈពេលដែលធានាសុវត្ថិភាព។

យុទ្ធសាស្ត្រជីវសុវត្ថិភាពគឺផ្អែកលើការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រលើលក្ខណៈនៃ GMOs បទពិសោធន៍ជាមួយពួកគេ ក៏ដូចជាព័ត៌មានអំពីការប្រើប្រាស់ដែលមានបំណងប្រើប្រាស់ និងបរិស្ថានដែលពួកគេនឹងត្រូវបានណែនាំ។ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងរយៈពេលវែងរួមគ្នារបស់អង្គការអន្តរជាតិ (UNEP, WHO, OECD) អ្នកជំនាញមកពីប្រទេសផ្សេងៗគ្នា រួមទាំងរុស្ស៊ី បានបង្កើតគំនិត និងនីតិវិធីជាមូលដ្ឋាន៖ សុវត្ថិភាពជីវសាស្រ្ត គ្រោះថ្នាក់ជីវសាស្រ្ត ហានិភ័យ ការវាយតម្លៃហានិភ័យ។ មានតែបន្ទាប់ពីវដ្តពេញលេញនៃការត្រួតពិនិត្យត្រូវបានអនុវត្តដោយជោគជ័យ ការសន្និដ្ឋានបែបវិទ្យាសាស្ត្រត្រូវបានរៀបចំលើជីវសុវត្ថិភាពនៃ GMOs ។ ក្នុងឆ្នាំ 2005 អង្គការសុខភាពពិភពលោកបានបោះពុម្ភរបាយការណ៍មួយដែលបង្ហាញថារុក្ខជាតិ GM ដែលចុះបញ្ជីជាអាហារគឺមានសុវត្ថិភាពក្នុងការបរិភោគដូចជាសមភាគីប្រពៃណីរបស់ពួកគេ។

តើសុវត្ថិភាពជីវសាស្រ្តត្រូវបានធានានៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ីយ៉ាងដូចម្តេច? ការផ្តល់សច្ចាប័នលើ "អនុសញ្ញាស្តីពីជីវចម្រុះ" ក្នុងឆ្នាំ 1995 អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការចាប់ផ្តើមនៃការដាក់បញ្ចូលរបស់រុស្ស៊ីនៅក្នុងប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាពជីវៈសកល។ ចាប់ពីពេលនោះមក ការបង្កើតប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាពជីវសុវត្ថិភាពជាតិបានចាប់ផ្តើម ដែលជាចំណុចចាប់ផ្តើមនៃការចូលជាធរមាននៃច្បាប់សហព័ន្ធនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ី "ស្តីពីបទប្បញ្ញត្តិរដ្ឋក្នុងវិស័យសកម្មភាពវិស្វកម្មហ្សែន" (1996) ។ ច្បាប់សហព័ន្ធបង្កើតគោលគំនិត និងគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃបទប្បញ្ញត្តិរដ្ឋ និងការគ្រប់គ្រងគ្រប់ប្រភេទនៃការងារជាមួយ GMOs ។ ច្បាប់សហព័ន្ធកំណត់កម្រិតហានិភ័យអាស្រ័យលើប្រភេទនៃ GMO និងប្រភេទនៃការងារ ផ្តល់និយមន័យនៃប្រព័ន្ធបិទ និងបើកចំហ ការចេញផ្សាយ GMOs ជាដើម។

ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំកន្លងមកនេះ ប្រព័ន្ធនិយតកម្មដ៏តឹងរ៉ឹងបំផុតមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ី។ វាអស្ចារ្យណាស់ដែលប្រព័ន្ធនៃការគ្រប់គ្រងរបស់រដ្ឋនៃ GMOs បានចាប់ផ្តើមការពារនៅក្នុងឆ្នាំ 1996 មុនពេលសារពាង្គកាយដែលបានកែច្នៃហ្សែនពិតប្រាកដត្រូវបានប្រកាសសម្រាប់ការធ្វើពាណិជ្ជកម្មនៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ី (GMO ដំបូង - សណ្តែកសៀង GM - ត្រូវបានចុះឈ្មោះសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ម្ហូបអាហារក្នុងឆ្នាំ 1999) ។ ឧបករណ៍ច្បាប់ជាមូលដ្ឋានគឺជាការចុះបញ្ជីរដ្ឋនៃសារពាង្គកាយដែលបានកែប្រែហ្សែន ក៏ដូចជាផលិតផលដែលទទួលបានពីពួកវា ឬមានផ្ទុកពួកវា ដែលមានបំណងប្រើប្រាស់ជាអាហារ និងចំណី។

ដើម្បីយល់ពីស្ថានភាពបច្ចុប្បន្ន វាជារឿងសំខាន់ដែលក្នុងអំឡុងពេល 25 ឆ្នាំដែលបានកន្លងផុតទៅចាប់តាំងពីការចូលដំបូងនៃរុក្ខជាតិ GM នៅលើទីផ្សារ មិនមែនជាផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានដែលអាចទុកចិត្តបានតែមួយលើបរិស្ថាន និងសុខភាពមនុស្ស និងសត្វត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណទាំងអំឡុងពេលធ្វើតេស្ត ឬពាណិជ្ជកម្ម។ ប្រើ។ ប្រភពតែមួយគត់របស់ពិភពលោក - របាយការណ៍របស់សង្គមដែលមានការអនុញ្ញាត AGBIOS "Essential Biosafety" មានឯកសារយោងច្រើនជាង 1000 ដល់ការសិក្សាដែលបង្ហាញថាអាហារ និងចំណីដែលទទួលបានពីដំណាំជីវបច្ចេកវិទ្យាគឺមានសុវត្ថិភាពដូចផលិតផលប្រពៃណី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយសព្វថ្ងៃនេះនៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ីមិនមានក្របខ័ណ្ឌច្បាប់ដែលអនុញ្ញាតឱ្យបញ្ចេញទៅក្នុងបរិយាកាសនៃរោងចក្រ GM ក៏ដូចជាផលិតផលដែលទទួលបានពីពួកគេឬមានផ្ទុកពួកវានៅលើទឹកដីនៃប្រទេសរបស់យើង។ ជាលទ្ធផលនៅឆ្នាំ 2010 មិនមានរោងចក្រ GM តែមួយត្រូវបានដាំដុះនៅលើទឹកដីនៃសហព័ន្ធរុស្ស៊ីសម្រាប់គោលបំណងពាណិជ្ជកម្មទេ។

យោងតាមការព្យាករណ៍យោងតាមពិធីសារទីក្រុងខឹឡូន (2007) នៅឆ្នាំ 2030 អាកប្បកិរិយាចំពោះដំណាំ GM នឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកការយល់ព្រមលើការប្រើប្រាស់របស់វា។

សមិទ្ធិផល និងការរំពឹងទុកនៃការអភិវឌ្ឍន៍

វិស្វកម្មហ្សែនក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ

តម្រូវការថែទាំសុខភាព តម្រូវការដោះស្រាយបញ្ហានៃភាពចាស់នៃប្រជាជនបង្កើតបានជាតម្រូវការស្ថិរភាពសម្រាប់ឱសថកែច្នៃហ្សែន (ជាមួយនឹងការលក់ប្រចាំឆ្នាំចំនួន 26 ពាន់លានដុល្លារ) និងគ្រឿងសម្អាងវេជ្ជសាស្រ្តពីវត្ថុធាតុដើមរុក្ខជាតិ និងសត្វ (ជាមួយនឹងការលក់ប្រចាំឆ្នាំប្រហែល 40 ពាន់លានដុល្លារអាមេរិក។ .ស.រ.).

ក្នុងចំណោមសមិទ្ធិផលជាច្រើននៃវិស្វកម្មហ្សែនដែលត្រូវបានអនុវត្តក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ សារៈសំខាន់បំផុតគឺការផលិតអាំងស៊ុយលីនរបស់មនុស្សនៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្ម។

បច្ចុប្បន្ននេះ យោងតាមអង្គការសុខភាពពិភពលោក មានមនុស្សប្រហែល 110 លាននាក់នៅលើពិភពលោកដែលមានជំងឺទឹកនោមផ្អែម។ អាំងស៊ុយលីន, ការចាក់ដែលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញសម្រាប់អ្នកជំងឺដែលមានជំងឺនេះ, ត្រូវបានគេទទួលបានពីសរីរាង្គសត្វជាយូរមកហើយហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការអនុវត្តផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់យូរនៃអាំងស៊ុយលីនសត្វនាំឱ្យខូចខាតដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានចំពោះសរីរាង្គជាច្រើនរបស់អ្នកជំងឺ ដោយសារប្រតិកម្មនៃភាពស៊ាំដែលបណ្តាលមកពីការចាក់អាំងស៊ុយលីនពីសត្វទៅរាងកាយមនុស្ស។ ប៉ុន្តែសូម្បីតែតម្រូវការសម្រាប់អាំងស៊ុយលីនសត្វរហូតដល់ថ្មីៗនេះត្រូវបានគេពេញចិត្តត្រឹមតែ 60-70% ប៉ុណ្ណោះ។ វិស្វករហ្សែនបានក្លូនហ្សែនអាំងស៊ុយលីនជាបញ្ហាប្រឈមជាក់ស្តែងដំបូងរបស់ពួកគេ។ ហ្សែនអាំងស៊ុយលីនក្លូនរបស់មនុស្សត្រូវបានណែនាំជាមួយនឹងប្លាស្មាមីតចូលទៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរី ដែលការសំយោគអរម៉ូនដែលអតិសុខុមប្រាណធម្មជាតិមិនធ្លាប់សំយោគបានចាប់ផ្តើម។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1982 ក្រុមហ៊ុននៅសហរដ្ឋអាមេរិក ជប៉ុន ចក្រភពអង់គ្លេស និងបណ្តាប្រទេសផ្សេងទៀតបាននិងកំពុងផលិតអាំងស៊ុយលីនដែលត្រូវបានកែច្នៃហ្សែន។ នៅប្រទេសរុស្ស៊ីការទទួលបានអាំងស៊ុយលីនរបស់មនុស្សដែលត្រូវបានកែច្នៃហ្សែន - អាំងស៊ុយលីនត្រូវបានអនុវត្តនៅវិទ្យាស្ថានគីមីជីវៈ។ ម. Shemyakin និង Yu.A. Ovchinnikov RAS ។ សព្វថ្ងៃនេះ អាំងស៊ុយលីនក្នុងស្រុកត្រូវបានផលិតក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ផ្គត់ផ្គង់ដល់អ្នកជំងឺទឹកនោមផ្អែមនៅទីក្រុងមូស្គូ។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរតម្រូវការនៃទីផ្សាររុស្ស៊ីទាំងមូលសម្រាប់អាំងស៊ុយលីនដែលត្រូវបានកែច្នៃហ្សែនត្រូវបានបំពេញជាចម្បងដោយការនាំចូល។ ទីផ្សារពិភពលោកសម្រាប់អាំងស៊ុយលីនបច្ចុប្បន្នមានច្រើនជាង 400 លានដុល្លារ ការប្រើប្រាស់ប្រចាំឆ្នាំគឺប្រហែល 2500 គីឡូក្រាម។

ការអភិវឌ្ឍន៍វិស្វកម្មហ្សែនក្នុងទសវត្សរ៍ទី 80 នៃសតវត្សចុងក្រោយបានផ្តល់នូវការចាប់ផ្តើមដ៏ល្អសម្រាប់ប្រទេសរុស្ស៊ីក្នុងការបង្កើតប្រភេទមីក្រូសរីរាង្គដែលបានកែច្នៃហ្សែនជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលចង់បាន - អ្នកផលិតសារធាតុសកម្មជីវសាស្រ្ត ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍វិធីសាស្ត្រហ្សែនសម្រាប់បង្កើតឡើងវិញនូវសម្ភារៈហ្សែនរបស់ មេរោគ ក្នុងការផលិតសារធាតុឱសថ រួមទាំងការប្រើប្រាស់កុំព្យូទ័រ។ ទម្រង់ថ្នាំ interferon និងកម្រិតថ្នាំដែលមានមូលដ្ឋានលើវាសម្រាប់គោលបំណងវេជ្ជសាស្រ្ត និងពេទ្យសត្វ សារធាតុ interleukin (b-leukin) erythropoietin ត្រូវបាននាំយកទៅដំណាក់កាលផលិត។ ទោះបីជាមានតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់ថ្នាំបន្សុតខ្ពស់ក៏ដោយ ការផលិតក្នុងស្រុកនៃសារធាតុ immunoglobulins, albumin និង plasmol ផ្តល់ 20% នៃតម្រូវការទីផ្សារក្នុងស្រុក។

ការស្រាវជ្រាវកំពុងត្រូវបានធ្វើឡើងយ៉ាងសកម្មដើម្បីបង្កើតវ៉ាក់សាំងសម្រាប់ការពារ និងព្យាបាលជំងឺរលាកថ្លើម អេដស៍ និងជំងឺមួយចំនួនទៀត ព្រមទាំងវ៉ាក់សាំងជំនាន់ថ្មីប្រឆាំងនឹងការឆ្លងមេរោគសំខាន់ៗក្នុងសង្គមផងដែរ។ វ៉ាក់សាំង Polymer-subunit នៃជំនាន់ថ្មីមានអង់ទីករការពារដែលបន្សុតខ្ពស់នៃធម្មជាតិផ្សេងៗ និងជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន - polyoxidonium immunostimulator ដែលផ្តល់នូវការកើនឡើងកម្រិតនៃការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំជាក់លាក់។ ប្រទេសរុស្ស៊ីអាចផ្តល់វ៉ាក់សាំងប្រឆាំងនឹងការឆ្លងមេរោគដែលគេស្គាល់ភាគច្រើននៅលើមូលដ្ឋាននៃការផលិតភាពស៊ាំរបស់ខ្លួន។ មានតែការផលិតវ៉ាក់សាំងស្អូចទេដែលអវត្តមានទាំងស្រុង។

វិស្វកម្មហ្សែនសម្រាប់កសិកម្ម

ការកែលម្អហ្សែននៃដំណាំ និងរុក្ខជាតិឈើដើម្បីលម្អ គឺជាដំណើរការដ៏យូរ និងបន្តដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាកាន់តែច្បាស់លាស់ និងអាចព្យាករណ៍បាន។ របាយការណ៍វិទ្យាសាស្ត្ររបស់អង្គការសហប្រជាជាតិ (1989) ចែងថា “ដោយសារបច្ចេកទេសម៉ូលេគុលត្រឹមត្រូវបំផុត អ្នកដែលប្រើវាកាន់តែមានទំនុកចិត្តលើលក្ខណៈដែលពួកគេផ្តល់ដល់រុក្ខជាតិ ហើយដូច្នេះវាទំនងជាមិនសូវមានផលប៉ះពាល់ដោយអចេតនាជាងពេលដែលវាប្រើវិធីបង្កាត់ពូជធម្មតាទេ។ .

អត្ថប្រយោជន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាថ្មីត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រទេសដូចជាសហរដ្ឋអាមេរិក អាហ្សង់ទីន ឥណ្ឌា ចិន និងប្រេស៊ីល ដែលដំណាំកែច្នៃហ្សែនត្រូវបានដាំដុះលើផ្ទៃដីធំ។

បច្ចេកវិជ្ជាថ្មីក៏មានសារៈសំខាន់ខ្លាំងចំពោះកសិករក្រីក្រ និងប្រជាជនក្នុងប្រទេសក្រីក្រ ជាពិសេសស្ត្រី និងកុមារ។ ឧទាហរណ៍ GM កប្បាស និងពោតដែលធន់នឹងសត្វល្អិត ត្រូវការកម្មវិធីថ្នាំសំលាប់សត្វល្អិតតិចជាងច្រើន (ដែលធ្វើឱ្យការងារកសិដ្ឋានមានសុវត្ថិភាពជាង)។ ដំណាំបែបនេះរួមចំណែកដល់ទិន្នផលកាន់តែខ្ពស់ ប្រាក់ចំណូលកាន់តែខ្ពស់សម្រាប់កសិករ កាត់បន្ថយភាពក្រីក្រ និងហានិភ័យនៃការពុលថ្នាំពុលគីមីរបស់ប្រជាជន ដែលជាការពិតជាពិសេសនៅក្នុងប្រទេសមួយចំនួន រួមមានឥណ្ឌា ចិន អាហ្វ្រិកខាងត្បូង និងហ្វីលីពីន។

ដំណាំ GM ទូទៅបំផុតគឺជាដំណាំដែលធន់នឹងតម្លៃថោកបំផុត ពុលតិចបំផុត និងថ្នាំសំលាប់ស្មៅដែលគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត។ ការដាំដុះដំណាំបែបនេះអាចឱ្យអ្នកទទួលបានទិន្នផលខ្ពស់ក្នុងមួយហិកតា កម្ចាត់ស្មៅដោយដៃដែលហត់នឿយ ចំណាយប្រាក់តិចតាមរយៈការភ្ជួររាស់តិចបំផុត ឬមិនបាច់ភ្ជួរ ដែលនាំឱ្យកាត់បន្ថយការហូរច្រោះដី។

2009 បានឃើញការជំនួសដំណាំកែប្រែហ្សែនជំនាន់ទី 1 ជាមួយនឹងផលិតផលជំនាន់ទី 2 ដែលនាំឱ្យទិន្នផលខ្ពស់ក្នុងមួយសេជាលើកដំបូង។ ឧទាហរណ៏នៃប្រភេទថ្មីនៃដំណាំជីវបច្ចេកវិទ្យា (ដែលអ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនបាននិងកំពុងធ្វើការ) គឺ RReady2Yield™ glyphosate-tolerant soybean ដែលដាំដុះក្នុងឆ្នាំ 2009 នៅសហរដ្ឋអាមេរិក និងកាណាដាលើផ្ទៃដីជាង 0.5 លានហិកតា។

ការណែនាំអំពីវិស្វកម្មហ្សែនទៅក្នុងកសិជីវវិទ្យាទំនើបអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយអង្គហេតុខាងក្រោមពីការវាយតម្លៃរបស់អ្នកជំនាញបរទេសមួយចំនួន រួមទាំងការពិនិត្យឡើងវិញប្រចាំឆ្នាំនៃសេវាកម្មអន្តរជាតិឯករាជ្យសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាកសិកម្ម (ISAAA) ដែលដឹកនាំដោយអ្នកជំនាញដ៏ល្បីល្បាញលើពិភពលោក Clive James (Claiv James)៖ (www.isaaa.org)

ក្នុងឆ្នាំ 2009 ដំណាំ GM ត្រូវបានដាំដុះក្នុង 25 ប្រទេសលើផ្ទៃដី 134 លានហិកតា (9% នៃផ្ទៃដីដាំដុះ 1.5 ពាន់លានហិកតារបស់ពិភពលោក)។ ប្រទេសសហភាពអឺរ៉ុបចំនួនប្រាំមួយ (ក្នុងចំណោម 27) បានដាំដុះពោត Bt ហើយនៅឆ្នាំ 2009 តំបន់ដែលកំពុងដាំដុះបានកើនឡើងដល់ជាង 94,750 ហិកតា។ ការវិភាគឥទ្ធិពលសេដ្ឋកិច្ចពិភពលោកនៃការប្រើប្រាស់ដំណាំជីវបច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់រយៈពេលពីឆ្នាំ 1996 ដល់ឆ្នាំ 2008 ។ បង្ហាញពីការកើនឡើងប្រាក់ចំណេញចំនួន $51.9 ពាន់លានដុល្លារ ដោយសារប្រភពពីរ៖ ទីមួយ នេះគឺជាការកាត់បន្ថយថ្លៃដើមផលិតកម្ម (50%) និងទីពីរ ការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃទិន្នផល (50%) ក្នុងបរិមាណ 167 លានតោន។

ក្នុងឆ្នាំ 2009 តម្លៃទីផ្សារសរុបនៃគ្រាប់ពូជដំណាំ GM នៅលើពិភពលោកគឺ 10.5 ពាន់លានដុល្លារ។ តម្លៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិសរុបនៃពោត និងសណ្តែកសៀង ក៏ដូចជាកប្បាសគឺ 130 ពាន់លានដុល្លារក្នុងឆ្នាំ 2008 ហើយត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកើនឡើង 10-15% ជារៀងរាល់ឆ្នាំ។

គេប៉ាន់ប្រមាណថា ប្រសិនបើបច្ចេកវិទ្យាជីវសាស្រ្តត្រូវបានអនុម័តយ៉ាងពេញលេញនោះ នៅចុងឆ្នាំ ២០០៦-២០១៥ ប្រាក់ចំណូលរបស់ប្រទេសទាំងអស់គិតជា GDP នឹងកើនឡើង ២១០ ពាន់លានដុល្លារក្នុងមួយឆ្នាំ។

ការសង្កេតដែលធ្វើឡើងចាប់តាំងពីការដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់នូវដំណាំធន់នឹងថ្នាំស្មៅក្នុងវិស័យកសិកម្ម គឺជាភស្តុតាងដែលបង្ហាញថាកសិករអាចគ្រប់គ្រងស្មៅបានកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ការបន្ធូរ និងភ្ជួរស្រែបាត់បង់សារៈសំខាន់ជាមធ្យោបាយគ្រប់គ្រងស្មៅ។ ជាលទ្ធផល ការប្រើប្រាស់ឥន្ធនៈរបស់ត្រាក់ទ័រត្រូវបានកាត់បន្ថយ រចនាសម្ព័ន្ធដីត្រូវបានកែលម្អ និងការពារការហូរច្រោះដី។ កម្មវិធីថ្នាំសំលាប់សត្វល្អិតគោលដៅសម្រាប់កប្បាស Bt រួមមានការបាញ់ថ្នាំតិចជាងមុន ហើយដូច្នេះការធ្វើដំណើរទៅទីវាលតិចជាងមុន ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃសំណឹកដី។ ទាំងអស់នេះរួមចំណែកដោយមិនដឹងខ្លួនដល់ការដាក់បញ្ចូលបច្ចេកវិទ្យាភ្ជួររាស់អភិរក្សក្នុងគោលបំណងកាត់បន្ថយការហូរច្រោះដី កម្រិតកាបូនឌីអុកស៊ីត និងកាត់បន្ថយការបាត់បង់ទឹក។

ស្ថានភាពវិទ្យាសាស្ត្របច្ចុប្បន្នត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយវិធីសាស្រ្តរួមបញ្ចូលគ្នា ការបង្កើតវេទិកាបច្ចេកវិទ្យាបង្រួបបង្រួមសម្រាប់ធ្វើការស្រាវជ្រាវយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ពួកគេរួមបញ្ចូលគ្នាមិនត្រឹមតែជីវបច្ចេកវិទ្យា ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល និងវិស្វកម្មហ្សែនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងគីមីវិទ្យា រូបវិទ្យា ជីវព័ត៌មានវិទ្យា ប្រតិចារិក ប្រូតេអូម មេតាបូឡូមីក។

ការអានដែលបានណែនាំ
1. J. Watson ។ ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលនៃហ្សែន។ M.: លោក។ ឆ្នាំ ១៩៧៨។
2. Stent G., Kalindar R. ហ្សែនម៉ូលេគុល។ M.: លោក។ ឆ្នាំ ១៩៨១
3. S.N. Shchelkunov "វិស្វកម្មហ្សែន" ។ Novosibirsk, សារព័ត៌មានសាកលវិទ្យាល័យ Siberian, 2008
4. Glick B. ជីវបច្ចេកវិទ្យាម៉ូលេគុល។ គោលការណ៍ និងការអនុវត្ត / B. Glick, J. Pasternak ។ M. : Mir, 2002
5. វិស្វកម្មហ្សែននៃរុក្ខជាតិ។ មគ្គុទ្ទេសក៍មន្ទីរពិសោធន៍។ កែសម្រួលដោយ J. Draper, R. Scott, F. Armitage, R. Walden ។ M.: "Mir" ។ ឆ្នាំ ១៩៩១។
6. Agrobiotechnology ក្នុងពិភពលោក។ អេដ។ Skryabina K.G. M.: មជ្ឈមណ្ឌល "Bioengineering" RAS, 2008. - 135 ទំ។
7. ក្លាក។ D., Russell L. ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល គឺជាវិធីសាស្រ្តដ៏សាមញ្ញ និងកម្សាន្ត។ M.: CJSC "ក្រុមហ៊ុន KOND" ។ ២០០៤

តំណភ្ជាប់
1. "ស្តីពីបទប្បញ្ញត្តិរដ្ឋនៃសកម្មភាពវិស្វកម្មហ្សែន។" FZ-86 ដូចដែលបានធ្វើវិសោធនកម្ម។ 2000, art.1
2. Cologne Protocol, Cologne Paper, បានអនុម័តនៅក្នុងសន្និសីទ “ឆ្ពោះទៅរកជីវសេដ្ឋកិច្ចផ្អែកលើចំណេះដឹង” (ទីក្រុង Cologne, ថ្ងៃទី 30 ខែឧសភា ឆ្នាំ 2007) ដែលរៀបចំឡើងដោយសហភាពអឺរ៉ុបក្នុងអំឡុងពេលប្រធានសហភាពអឺរ៉ុបអាល្លឺម៉ង់។

GENETIC ENGINEERING ដែលជាសំណុំនៃវិធីសាស្រ្តនៃជីវគីមីវិទ្យា និងហ្សែនម៉ូលេគុល ដោយមានជំនួយពីការរួមបញ្ចូលដោយផ្ទាល់នៃព័ត៌មានហ្សែននៃសារពាង្គកាយណាមួយត្រូវបានអនុវត្ត។ វិស្វកម្មហ្សែនធ្វើឱ្យវាអាចជម្នះឧបសគ្គអន្តរប្រភេទធម្មជាតិ ដែលការពារការផ្លាស់ប្តូរព័ត៌មានហ្សែនរវាងប្រភេទសត្វដែលនៅឆ្ងាយតាមបែបពន្ធុវិទ្យានៃសារពាង្គកាយ និងដើម្បីបង្កើតកោសិកា និងសារពាង្គកាយជាមួយនឹងការរួមផ្សំនៃហ្សែនដែលមិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិ ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិដែលអាចមរតកបាន។ វត្ថុសំខាន់នៃផលប៉ះពាល់វិស្វកម្មហ្សែនគឺជាក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនព័ត៌មានហ្សែន - អាស៊ីត deoxyribonucleic (DNA) ដែលជាម៉ូលេគុលដែលជាធម្មតាមានខ្សែសង្វាក់ពីរ។ ភាពជាក់លាក់ដ៏តឹងរឹងនៃការផ្គូផ្គងនៃមូលដ្ឋាន purine និង pyrimidine កំណត់ទ្រព្យសម្បត្តិនៃការបំពេញបន្ថែម - ការឆ្លើយឆ្លងគ្នាទៅវិញទៅមកនៃ nucleotides នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ពីរ។ ការបង្កើតការរួមផ្សំថ្មីនៃហ្សែនបានប្រែទៅជាអាចធ្វើទៅបានដោយសារតែភាពស្រដៀងគ្នាជាមូលដ្ឋាននៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុល DNA នៅក្នុងគ្រប់ប្រភេទនៃសារពាង្គកាយ ហើយភាពជាសកលពិតប្រាកដនៃកូដហ្សែនធានានូវការបញ្ចេញហ្សែនបរទេស (ការបង្ហាញនៃសកម្មភាពមុខងាររបស់ពួកគេ ) នៅក្នុងប្រភេទកោសិកាណាមួយ។ នេះក៏ត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយការប្រមូលផ្តុំចំណេះដឹងក្នុងវិស័យគីមីវិទ្យានៃអាស៊ីត nucleic ការកំណត់អត្តសញ្ញាណនៃលក្ខណៈម៉ូលេគុលនៃអង្គការ និងការប្រព្រឹត្តទៅនៃហ្សែន (រួមទាំងការបង្កើតយន្តការសម្រាប់គ្រប់គ្រងការបញ្ចេញមតិរបស់ពួកគេ និងលទ្ធភាពនៃហ្សែនក្រោមឥទ្ធិពលនៃសកម្មភាពនៃ " ធាតុនិយតកម្មបរទេស) ការអភិវឌ្ឍនៃវិធីសាស្រ្តលំដាប់ DNA ការរកឃើញនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសំយោគបំណែកនៃ DNA ណាមួយ។ តម្រូវការជាមុនសំខាន់ៗសម្រាប់ការលេចឡើងនៃវិស្វកម្មហ្សែនគឺ៖ ការរកឃើញប្លាស្មាដែលមានសមត្ថភាពចម្លងដោយស្វយ័ត និងការផ្លាស់ប្តូរពីកោសិកាបាក់តេរីមួយទៅកោសិកាមួយទៀត និងបាតុភូតនៃការចម្លង - ការផ្ទេរហ្សែនមួយចំនួនដោយ bacteriophages ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតគំនិត។ នៃវ៉ិចទ័រ៖ ម៉ូលេគុលដឹកជញ្ជូនហ្សែន។ សារៈសំខាន់ដ៏អស្ចារ្យក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍វិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មហ្សែនគឺអង់ស៊ីមដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបំប្លែងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក៖ អង់ស៊ីមដាក់កម្រិត (ទទួលស្គាល់លំដាប់ដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងនៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA - កន្លែង និង "កាត់" ខ្សែសង្វាក់ទ្វេនៅកន្លែងទាំងនេះ) ឌីអិនអេ លីហ្កាសេស (ចងភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង) បំណែក DNA បុគ្គល) ប្រតិចារិកបញ្ច្រាស (សំយោគការចម្លងបន្ថែមនៃ DNA ឬ cDNA នៅលើគំរូ RNA) ។ អង់ស៊ីមត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបានបំណែក DNA បុគ្គល (ហ្សែន) និងបង្កើតកូនកាត់ម៉ូលេគុល - DNA ផ្សំឡើងវិញ (recDNA) ដោយផ្អែកលើ DNA នៃ plasmids និងមេរោគ។ ក្រោយមកទៀតបញ្ជូនហ្សែនដែលចង់បានទៅកោសិកាមេ ដោយធានាការបន្តពូជរបស់វា (ក្លូន) និងការបង្កើតផលិតផលហ្សែនចុងក្រោយ (ការបញ្ចេញមតិរបស់វា) នៅទីនោះ។

គោលការណ៍នៃការបង្កើតម៉ូលេគុល DNA ដែលផ្សំឡើងវិញ។ពាក្យថា "វិស្វកម្មហ្សែន" បានរីករាលដាលបន្ទាប់ពី P. Berg និងសហការីរបស់គាត់បានទទួល DNA ឡើងវិញនៅឆ្នាំ 1972 ដែលជាកូនកាត់ដែលក្នុងនោះបំណែក DNA នៃបាក់តេរី Escherichia coli មេរោគរបស់វា (bacteriophage λ) និង DNA នៃមេរោគស្វា SV40 ត្រូវបានភ្ជាប់ (រូបភាពទី 1) ។ នៅឆ្នាំ 1973 S. Cohen និងអ្នករួមការងារបានប្រើ pSC101 plasmid និងអង់ស៊ីមកំហិត (EcoRI) ដែលបំបែកវានៅកន្លែងតែមួយតាមរបៀបដែល "កន្ទុយ" ខ្សែតែមួយខ្លី (ជាធម្មតា 4-6 nucleotides) ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅ ចុងបញ្ចប់នៃម៉ូលេគុល DNA ដែលមានខ្សែពីរ។ ពួកវាត្រូវបានគេហៅថា "ស្អិត" ពីព្រោះពួកគេអាចរួមរស់ជាមួយគ្នា (ប្រភេទស្អិត) ជាមួយគ្នា។ នៅពេលដែល DNA បែបនេះត្រូវបានលាយជាមួយបំណែក DNA បរទេសដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយអង់ស៊ីមកម្រិតដូចគ្នា និងមានចុងស្អិតដូចគ្នា ប្លាស្មាកូនកាត់ថ្មីត្រូវបានទទួល ដែលនីមួយៗមានបំណែក DNA បរទេសយ៉ាងហោចណាស់មួយដែលបានបញ្ចូលទៅក្នុងកន្លែង EcoRI នៃ plasmid (រូបភាព 2) ។ វាច្បាស់ណាស់ថាបំណែកនៃ DNA បរទេសផ្សេងៗដែលទទួលបានទាំងពីអតិសុខុមប្រាណ និងពី eukaryotes ខ្ពស់អាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្លាស្មាបែបនេះ។

យុទ្ធសាស្ត្របច្ចុប្បន្នសំខាន់សម្រាប់ការទទួលបាន recDNA មានដូចខាងក្រោម៖

1) បំណែក DNA ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់សារពាង្គកាយមួយផ្សេងទៀតដែលមានហ្សែនជាក់លាក់ ឬលំដាប់នុយក្លេអូទីតដែលទទួលបានដោយសិប្បនិម្មិតដែលអ្នកស្រាវជ្រាវត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុង DNA នៃ plasmid ឬមេរោគដែលអាចបង្កើតឡើងវិញដោយឯករាជ្យនៃក្រូម៉ូសូម។

2) លទ្ធផលម៉ូលេគុលកូនកាត់ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកា prokaryotic ឬ eukaryotic ដែលងាយរងគ្រោះ ដែលពួកគេចម្លង (គុណ ពង្រីក) រួមជាមួយនឹងបំណែក DNA ដែលបង្កប់នៅក្នុងពួកវា។

3) ជ្រើសរើសក្លូនកោសិកាក្នុងទម្រង់ជាអាណានិគមលើប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយសារធាតុចិញ្ចឹមពិសេស (ឬមេរោគក្នុងទម្រង់ជាតំបន់បោសសម្អាត - បន្ទះនៅលើស្រទាប់នៃការលូតលាស់បន្តនៃកោសិកាបាក់តេរី ឬវប្បធម៌ជាលិកាសត្វ) ដែលមានប្រភេទម៉ូលេគុល recDNA ដែលចង់បាន ហើយដាក់ពួកវាទៅ ការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារដ៏ទូលំទូលាយ។ ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការជ្រើសរើសកោសិកាដែល recDNA មានវត្តមាន វ៉ិចទ័រដែលមានសញ្ញាសម្គាល់មួយ ឬច្រើនត្រូវបានប្រើ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុង plasmids ហ្សែនធន់ទ្រាំនឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចអាចបម្រើជាសញ្ញាសម្គាល់បែបនេះ (ការជ្រើសរើសកោសិកាដែលមានផ្ទុក recDNA ត្រូវបានអនុវត្តតាមសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការលូតលាស់ក្នុងវត្តមានរបស់អង់ទីប៊ីយ៉ូទិកមួយ ឬមួយផ្សេងទៀត)។ RecDNAs ដែលផ្ទុកហ្សែនដែលចង់បានត្រូវបានជ្រើសរើស និងបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាអ្នកទទួល។ ចាប់ពីពេលនេះតទៅ ការក្លូនម៉ូលេគុលចាប់ផ្តើម - ការទទួលបានច្បាប់ចម្លងនៃ recDNA ហើយជាលទ្ធផល ការចម្លងហ្សែនគោលដៅនៅក្នុងសមាសភាពរបស់វា។ លុះត្រាតែគេអាចបំបែកកោសិកាឆ្លង ឬឆ្លងទាំងអស់ នោះក្លូននីមួយៗនឹងត្រូវបានតំណាងដោយអាណានិគមកោសិកាដាច់ដោយឡែក និងមានផ្ទុក recDNA ជាក់លាក់មួយ។ នៅដំណាក់កាលចុងក្រោយ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណ (ស្វែងរក) នៃក្លូនដែលមានហ្សែនដែលចង់បានត្រូវបានអនុវត្ត។ វាត្រូវបានផ្អែកលើការពិតដែលថាការបញ្ចូលទៅក្នុង recDNA កំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសមួយចំនួននៃកោសិកាដែលមានវា (ឧទាហរណ៍ ផលិតផលកន្សោមនៃហ្សែនដែលបានបញ្ចូល) ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍លើការក្លូនម៉ូលេគុល គោលការណ៍សំខាន់ចំនួន 2 ត្រូវបានសង្កេតឃើញ៖ គ្មានកោសិកាណាដែលការក្លូន recDNA កើតឡើងគួរតែទទួលបានម៉ូលេគុលប្លាស្មាច្រើនជាងមួយ ឬភាគល្អិតមេរោគ។ ក្រោយមកទៀតត្រូវតែអាចចម្លងបាន។

ជួរដ៏ធំទូលាយនៃ plasmid និង DNA មេរោគត្រូវបានប្រើជាម៉ូលេគុលវ៉ិចទ័រក្នុងវិស្វកម្មហ្សែន។ វ៉ិចទ័រក្លូនដ៏ពេញនិយមបំផុតមានសញ្ញាសម្គាល់ហ្សែនជាច្រើន ហើយមានទីតាំងមួយនៃសកម្មភាពសម្រាប់ការរឹតបន្តឹងផ្សេងៗគ្នា។ ជាឧទាហរណ៍ តម្រូវការបែបនេះត្រូវបានបំពេញបានល្អបំផុតដោយ plasmid pBR322 ដែលត្រូវបានសាងសង់ពី plasmid ដែលកើតឡើងដោយធម្មជាតិ ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តដែលបានប្រើនៅពេលធ្វើការជាមួយ recDNA ។ វាមានហ្សែនសម្រាប់ភាពធន់នឹង ampicillin និង tetracycline ក៏ដូចជាកន្លែងទទួលស្គាល់មួយសម្រាប់ការរឹតបន្តឹងចំនួន 19 ផ្សេងៗគ្នា។ ករណីពិសេសនៃវ៉ិចទ័រក្លូនគឺជាវ៉ិចទ័រកន្សោម ដែលរួមជាមួយនឹងការពង្រីក ធានានូវការបញ្ចេញហ្សែនបរទេសត្រឹមត្រូវ និងមានប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងកោសិកាអ្នកទទួល។ ក្នុងករណីខ្លះ វ៉ិចទ័រម៉ូលេគុលអាចធានាបាននូវការរួមបញ្ចូល DNA បរទេសទៅក្នុងហ្សែននៃកោសិកា ឬមេរោគ (ពួកវាត្រូវបានគេហៅថាវ៉ិចទ័ររួមបញ្ចូលគ្នា)។

ភារកិច្ចសំខាន់បំផុតមួយនៃវិស្វកម្មហ្សែនគឺការបង្កើតប្រភេទបាក់តេរី ឬផ្សិត ខ្សែកោសិកានៃជាលិកាសត្វ ឬរុក្ខជាតិ ក៏ដូចជារុក្ខជាតិ និងសត្វដែលផ្លាស់ប្តូរហ្សែន (សូមមើលសារពាង្គកាយ Transgenic) ដែលនឹងធានាបាននូវការបញ្ចេញមតិប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃហ្សែនដែលបានក្លូន។ នៅក្នុង​ពួកគេ។ កម្រិតខ្ពស់នៃការផលិតប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសម្រេចប្រសិនបើហ្សែនត្រូវបានក្លូននៅក្នុងវ៉ិចទ័រពហុចម្លង ពីព្រោះ ក្នុងករណីនេះ ហ្សែនគោលដៅនឹងមានវត្តមាននៅក្នុងកោសិកាក្នុងចំនួនដ៏ច្រើន។ វាមានសារៈសំខាន់ដែលលំដាប់នៃការសរសេរកូដ DNA ស្ថិតនៅក្រោមការគ្រប់គ្រងរបស់អ្នកផ្សព្វផ្សាយដែលត្រូវបានទទួលស្គាល់យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយ RNA polymerase របស់កោសិកា ហើយថា mRNA លទ្ធផលមានស្ថេរភាព និងបកប្រែប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ លើសពីនេះ ប្រូតេអ៊ីនបរទេសដែលត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកាអ្នកទទួលមិនគួរត្រូវបានទទួលរងនូវការរិចរិលយ៉ាងឆាប់រហ័សដោយ proteases ខាងក្នុងនោះទេ។ នៅពេលបង្កើតសត្វ និងរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែន ការបង្ហាញជាក់លាក់នៃជាលិកានៃហ្សែនគោលដៅដែលត្រូវបានណែនាំជាញឹកញាប់ត្រូវបានសម្រេច។

ដោយសារលេខកូដហ្សែនមានលក្ខណៈជាសកល លទ្ធភាពនៃការបញ្ចេញហ្សែនត្រូវបានកំណត់ដោយវត្តមាននៅក្នុងសមាសធាតុរបស់វានៃសញ្ញាសម្រាប់ការចាប់ផ្តើម និងការបញ្ចប់នៃការចម្លង និងការបកប្រែដែលត្រូវបានទទួលស្គាល់យ៉ាងត្រឹមត្រូវដោយកោសិកាម៉ាស៊ីន។ ដោយសារហ្សែនភាគច្រើននៃ eukaryotes ខ្ពស់មានរចនាសម្ព័ន្ធ exon-intron ដែលមិនបន្តបន្ទាប់គ្នា ជាលទ្ធផលនៃការចម្លងនៃហ្សែនបែបនេះ ភ្នាក់ងារនាំសារ RNA (pre-mRNA) ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកជាបន្តបន្ទាប់ លំដាប់មិនសរសេរកូដ - introns ត្រូវបានកាត់ចេញ ហើយ mRNA ចាស់ទុំត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ហ្សែនបែបនេះមិនអាចត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរីដែលខ្វះប្រព័ន្ធប្រសព្វនោះទេ។ ដើម្បីជម្នះឧបសគ្គនេះ ច្បាប់ចម្លង DNA (cDNA) ត្រូវបានសំយោគនៅលើម៉ូលេគុល mRNA ចាស់ទុំដោយប្រើ reverse transcriptase ដែលខ្សែទីពីរត្រូវបានបញ្ចប់ដោយប្រើ DNA polymerase ។ បំណែក DNA បែបនេះដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការសរសេរកូដនៃហ្សែន (លែងត្រូវបានបំបែកដោយ introns) អាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងវ៉ិចទ័រម៉ូលេគុលសមរម្យ។

ដោយដឹងពីលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃ polypeptide គោលដៅ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសំយោគលំដាប់ nucleotide អ៊ិនកូដវា ទទួលបានហ្សែនសមមូល ហើយបញ្ចូលវាទៅក្នុងវ៉ិចទ័រកន្សោមសមស្រប។ នៅពេលបង្កើតហ្សែនសមមូល ជាធម្មតាគេគិតគូរពីទ្រព្យសម្បត្តិនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃកូដហ្សែន (អាស៊ីតអាមីណូ 20 ត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយ 61 កូដុន) និងភាពញឹកញាប់នៃការកើតឡើងនៃកូដុនសម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូនីមួយៗនៅក្នុងកោសិកាទាំងនោះដែលហ្សែននេះត្រូវបានគ្រោងទុក។ ដែលត្រូវបានណែនាំ ចាប់តាំងពីសមាសភាពនៃ codons អាចមានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងសារពាង្គកាយផ្សេងៗគ្នា។ codons ដែលបានជ្រើសរើសត្រឹមត្រូវអាចបង្កើនការផលិតប្រូតេអ៊ីនគោលដៅនៅក្នុងកោសិកាអ្នកទទួល។

តម្លៃនៃវិស្វកម្មហ្សែន។វិស្វកម្មហ្សែនបានពង្រីកយ៉ាងខ្លាំងនូវព្រំដែនពិសោធន៍នៃជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល ដោយសារវាអាចណែនាំ DNA បរទេសទៅក្នុងប្រភេទផ្សេងៗនៃកោសិកា និងសិក្សាពីមុខងាររបស់វា។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្ហាញនូវគំរូជីវសាស្ត្រទូទៅនៃការរៀបចំ និងការបង្ហាញពីព័ត៌មានហ្សែននៅក្នុងសារពាង្គកាយផ្សេងៗ។ វិធីសាស្រ្តនេះបានបើកការរំពឹងទុកសម្រាប់ការបង្កើតអ្នកផលិតមីក្រូជីវសាស្រ្តថ្មីជាមូលដ្ឋាននៃសារធាតុសកម្មជីវសាស្រ្ត ក៏ដូចជាសត្វ និងរុក្ខជាតិដែលផ្ទុកហ្សែនបរទេសដែលមានមុខងារ។ ប្រូតេអ៊ីនសកម្មជីវសាស្រ្តរបស់មនុស្សដែលមិនអាចចូលបានពីមុនជាច្រើន រួមទាំង interferons, interleukins, អរម៉ូន peptide និងកត្តាឈាម បានចាប់ផ្តើមត្រូវបានផលិតក្នុងបរិមាណច្រើននៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរី ផ្សិត ឬថនិកសត្វ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ។ ជាងនេះទៅទៀត វាអាចបង្កើតហ្សែនដោយសិប្បនិម្មិតដែលបំប្លែងសារធាតុ polypeptides chimeric ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីនធម្មជាតិពីរ ឬច្រើន។ ទាំងអស់នេះបានផ្តល់កម្លាំងរុញច្រានដ៏ខ្លាំងក្លាដល់ការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យាជីវសាស្ត្រ។

វត្ថុសំខាន់នៃវិស្វកម្មហ្សែនគឺបាក់តេរី Escherichia coli (Escherichia coli) និង Bacilltis subtilis (hay bacillus) ដំបែរបស់អ្នកដុតនំ Saccharomices cerevisiae កោសិកាថនិកសត្វផ្សេងៗ។ ជួរនៃវត្ថុនៃផលប៉ះពាល់វិស្វកម្មហ្សែនកំពុងពង្រីកឥតឈប់ឈរ។ ទិសដៅនៃការស្រាវជ្រាវលើការបង្កើតរុក្ខជាតិ និងសត្វប្តូរហ្សែនកំពុងត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងខ្លាំងក្លា។ ជំនាន់ចុងក្រោយនៃវ៉ាក់សាំងប្រឆាំងនឹងភ្នាក់ងារបង្ករោគផ្សេងៗត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើវិធីសាស្ត្រវិស្វកម្មហ្សែន (ដំបូងគេត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃផ្សិតដែលផលិតប្រូតេអ៊ីនលើផ្ទៃនៃមេរោគរលាកថ្លើមប្រភេទ B របស់មនុស្ស)។ ការយកចិត្តទុកដាក់ច្រើនគឺត្រូវបានបង់ទៅឱ្យការអភិវឌ្ឍនៃវ៉ិចទ័រក្លូនដោយផ្អែកលើមេរោគថនិកសត្វ និងការប្រើប្រាស់របស់ពួកគេសម្រាប់ការបង្កើតវ៉ាក់សាំងពហុវ៉ាឡិនបន្តផ្ទាល់សម្រាប់តម្រូវការថ្នាំពេទ្យសត្វ និងថ្នាំពេទ្យ ព្រមទាំងវ៉ិចទ័រម៉ូលេគុលសម្រាប់ការព្យាបាលហ្សែននៃដុំសាច់មហារីក និងជំងឺតំណពូជ។ វិធីសាស្រ្តមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការណែនាំដោយផ្ទាល់នៃ recDNA ចូលទៅក្នុងសារពាង្គកាយមនុស្ស និងសត្វ ដែលដឹកនាំការផលិតអង់ទីហ្សែននៃភ្នាក់ងារបង្ករោគផ្សេងៗនៅក្នុងកោសិការបស់ពួកគេ (ការចាក់វ៉ាក់សាំង DNA)។ និន្នាការចុងក្រោយបំផុតនៃវិស្វកម្មហ្សែនគឺការបង្កើតវ៉ាក់សាំងដែលអាចបរិភោគបានដោយផ្អែកលើរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែនដូចជា ប៉េងប៉ោះ ការ៉ុត ដំឡូង ពោត សាឡាត់ជាដើម ដែលផលិតប្រូតេអ៊ីន immunogenic នៃភ្នាក់ងារបង្ករោគ។

ការភ័យខ្លាចដែលទាក់ទងនឹងការពិសោធន៍វិស្វកម្មហ្សែន។ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការពិសោធន៍ជោគជ័យលើកដំបូងលើការទទួលបាន recDNA ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលដឹកនាំដោយ P. Berg បានស្នើឱ្យកំណត់ការពិសោធន៍វិស្វកម្មហ្សែនមួយចំនួន។ ការភ័យខ្លាចទាំងនេះគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារពាង្គកាយដែលមានព័ត៌មានហ្សែនបរទេសគឺពិបាកក្នុងការទស្សន៍ទាយ។ ពួកគេអាចទទួលបានសញ្ញាដែលមិនចង់បាន រំខានដល់តុល្យភាពអេកូឡូស៊ី នាំទៅដល់ការកើត និងការរីករាលដាលនៃជំងឺមិនធម្មតានៅក្នុងមនុស្ស សត្វ និងរុក្ខជាតិ។ លើសពីនេះ វាត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ឃើញថា អន្តរាគមន៍របស់មនុស្សនៅក្នុងឧបករណ៍ហ្សែននៃសារពាង្គកាយមានជីវិតគឺអសីលធម៌ ហើយអាចបណ្តាលឱ្យមានផលវិបាកសង្គម និងសីលធម៌ដែលមិនចង់បាន។ នៅឆ្នាំ 1975 បញ្ហាទាំងនេះត្រូវបានពិភាក្សានៅក្នុងសន្និសីទអន្តរជាតិនៅ Asilomar (សហរដ្ឋអាមេរិក) ។ អ្នកចូលរួមរបស់ខ្លួនបានសន្និដ្ឋានថា វាចាំបាច់ក្នុងការបន្តប្រើវិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មហ្សែន ប៉ុន្តែជាមួយនឹងការប្រតិបត្តិជាកាតព្វកិច្ចនៃច្បាប់ និងអនុសាសន៍មួយចំនួន។ ក្រោយមក ច្បាប់ទាំងនេះដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រទេសមួយចំនួនត្រូវបានបន្ធូរបន្ថយយ៉ាងខ្លាំង និងកាត់បន្ថយទៅជាវិធីសាស្រ្តទូទៅក្នុងការស្រាវជ្រាវមីក្រូជីវសាស្រ្ត ការបង្កើតឧបករណ៍ការពារពិសេសដែលការពារការរីករាលដាលនៃភ្នាក់ងារជីវសាស្រ្តនៅក្នុងបរិស្ថាន ការប្រើប្រាស់វ៉ិចទ័រសុវត្ថិភាព និងកោសិកាអ្នកទទួល។ កុំបន្តពូជនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មជាតិ។

ជាញឹកញាប់ វិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានគេយល់ថាគ្រាន់តែជាការងារជាមួយ recDNA ហើយពាក្យ "ការក្លូនម៉ូលេគុល", "ការក្លូន DNA", "ការក្លូនហ្សែន" ត្រូវបានគេប្រើជាពាក្យមានន័យដូចសម្រាប់វិស្វកម្មហ្សែន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គំនិតទាំងអស់នេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីខ្លឹមសារនៃប្រតិបត្តិការវិស្វកម្មហ្សែនបុគ្គលតែប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះហើយវាមិនស្មើនឹងពាក្យថា "វិស្វកម្មហ្សែន" នោះទេ។ នៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ីពាក្យ "វិស្វកម្មហ្សែន" ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាសទិសន័យសម្រាប់វិស្វកម្មហ្សែន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ខ្លឹមសារនៃពាក្យទាំងនេះគឺខុសគ្នា៖ វិស្វកម្មហ្សែនមានគោលបំណងបង្កើតសារពាង្គកាយជាមួយនឹងកម្មវិធីហ្សែនថ្មី ខណៈពេលដែលពាក្យ "វិស្វកម្មហ្សែន" ពន្យល់ពីរបៀបដែលវាត្រូវបានធ្វើ - ដោយរៀបចំហ្សែន។

ពន្លឺ៖ Shchelkunov S. N. ការក្លូនហ្សែន។ Novosib., 1986; គាត់​គឺ។ វិស្វកម្មហ្សែន។ 2nd ed., Novosib., 2004; Watson J., Tooze J., Kurtz D. Recombinant DNA ។ M. , 1986; ការក្លូន DNA ។ វិធីសាស្រ្ត។ M. , 1988; ថ្មីក្នុងការក្លូន DNA៖ វិធីសាស្រ្ត។ M. , 1989 ។

1. លទ្ធភាពនៃវិស្វកម្មហ្សែន។ បួន

2. ប្រវត្តិនៃវិស្វកម្មហ្សែន។ ៦

3. វិស្វកម្មហ្សែនជាវិទ្យាសាស្ត្រ។ វិធីសាស្រ្តនៃវិស្វកម្មហ្សែន។ ដប់

4. វាលនៃការអនុវត្តវិស្វកម្មហ្សែន។ ១២

5. ការពិតវិទ្យាសាស្រ្តអំពីគ្រោះថ្នាក់នៃវិស្វកម្មហ្សែន។ ដប់ប្រាំបី

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន។ ២២

ឯកសារយោង.. ២៣

សេចក្តីផ្តើម

ប្រធានបទនៃវិស្វកម្មហ្សែនបានក្លាយជាការពេញនិយមកាន់តែខ្លាំងឡើងក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។ ការយកចិត្តទុកដាក់ភាគច្រើនគឺត្រូវបានបង់ចំពោះផលវិបាកអវិជ្ជមានដែលការអភិវឌ្ឍន៍នៃផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រនេះអាចនាំទៅដល់ ហើយអត្ថប្រយោជន៍ដែលវិស្វកម្មហ្សែនអាចនាំមកនូវកម្រិតតិចតួចបំផុតត្រូវបានគ្របដណ្តប់។

តំបន់ដែលមានសក្តានុពលបំផុតនៃកម្មវិធីគឺការផលិតថ្នាំដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាវិស្វកម្មហ្សែន។ ថ្មីៗនេះ វាអាចទទួលបានវ៉ាក់សាំងដែលមានប្រយោជន៍ដោយផ្អែកលើរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែន។ ការចាប់អារម្មណ៍មិនតិចនោះទេគឺការផលិតផលិតផលម្ហូបអាហារដោយប្រើបច្ចេកវិជ្ជាដូចគ្នាទាំងអស់។

វិស្វកម្មហ្សែនគឺជាវិទ្យាសាស្ត្រនៃអនាគត។ នៅពេលនេះ ផ្ទៃដីរាប់លានហិកតានៅទូទាំងពិភពលោកកំពុងត្រូវបានសាបព្រោះដោយរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែន ឱសថពិសេស និងអ្នកផលិតសារធាតុមានប្រយោជន៍ថ្មីៗកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ យូរ ៗ ទៅវិស្វកម្មហ្សែននឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានការជឿនលឿនថ្មីក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ កសិកម្ម កែច្នៃចំណីអាហារ និងការចិញ្ចឹមសត្វ។

គោលបំណងនៃការងារនេះគឺដើម្បីសិក្សាពីលក្ខណៈពិសេសនៃលទ្ធភាព ប្រវត្តិនៃការអភិវឌ្ឍន៍ និងវិសាលភាពនៃវិស្វកម្មហ្សែន។

1. លទ្ធភាពនៃវិស្វកម្មហ្សែន

សមាសធាតុសំខាន់នៃជីវបច្ចេកវិទ្យាគឺវិស្វកម្មហ្សែន។ កើត​នៅ​ដើម​ទសវត្សរ៍​ទី 70 នាង​បាន​ទទួល​ជោគជ័យ​យ៉ាង​ខ្លាំង​នៅ​ថ្ងៃ​នេះ​។ បច្ចេកទេសវិស្វកម្មហ្សែនបំប្លែងកោសិកាបាក់តេរី ផ្សិត និងថនិកសត្វទៅជា "រោងចក្រ" សម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៃប្រូតេអ៊ីនណាមួយ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើការវិភាគលម្អិតអំពីរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងាររបស់ប្រូតេអ៊ីន ហើយប្រើវាជាថ្នាំ។ បច្ចុប្បន្ននេះ Escherichia coli (E. coli) បានក្លាយជាអ្នកផ្គត់ផ្គង់អរម៉ូនសំខាន់ៗដូចជា អាំងស៊ុយលីន និងសូម៉ាតូត្រូពីន។ ពីមុនអាំងស៊ុយលីនត្រូវបានទទួលពីកោសិកាលំពែងរបស់សត្វដូច្នេះការចំណាយគឺខ្ពស់ណាស់។ ដើម្បីទទួលបានអាំងស៊ុយលីនគ្រីស្តាល់ 100 ក្រាម លំពែង 800-1000 គីឡូក្រាមត្រូវបានទាមទារ ហើយក្រពេញមួយរបស់គោមានទម្ងន់ 200-250 ក្រាម។ នេះបានធ្វើឱ្យអាំងស៊ុយលីនមានតម្លៃថ្លៃ និងពិបាកក្នុងការប្រើប្រាស់សម្រាប់អ្នកជំងឺទឹកនោមផ្អែម។ នៅឆ្នាំ 1978 អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ Genentech បានបង្កើតអាំងស៊ុយលីនដំបូងបង្អស់នៅក្នុងប្រភេទ Escherichia coli ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយវិស្វកម្មពិសេស។ អាំងស៊ុយលីនមានខ្សែសង្វាក់ polypeptide ពីរ A និង B, 20 និង 30 អាមីណូអាស៊ីតវែង។ នៅពេលដែលពួកវាត្រូវបានភ្ជាប់ដោយចំណង disulfide អាំងស៊ុយលីនពីរខ្សែដើមត្រូវបានបង្កើតឡើង។ វាត្រូវបានបង្ហាញថាគ្មានប្រូតេអ៊ីន E. coli, endotoxins និងសារធាតុមិនបរិសុទ្ធផ្សេងទៀត មិនមានផលប៉ះពាល់ដូចអាំងស៊ុយលីនសត្វ និងមិនមានសកម្មភាពជីវសាស្រ្ត។

គឺ​ខុសគ្នា។ ក្រោយមកទៀត proinsulin ត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកា E. coli ដែលច្បាប់ចម្លង DNA ត្រូវបានសំយោគនៅលើគំរូ RNA ដោយប្រើ reverse transcriptase ។ បន្ទាប់ពីការបន្សុត proinsulin ដែលទទួលបាន វាត្រូវបានបំបែក ហើយអាំងស៊ុយលីនដើមត្រូវបានទទួល ខណៈពេលដែលដំណាក់កាលនៃការស្រង់ចេញ និងការញែកអរម៉ូនត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា។ ពី 1000 លីត្រនៃសារធាតុរាវវប្បធម៌អាចទទួលបានរហូតដល់ 200 ក្រាមនៃអរម៉ូនដែលស្មើនឹងបរិមាណអាំងស៊ុយលីនដែលលាក់ពី 1600 គីឡូក្រាមនៃលំពែងរបស់ជ្រូកឬគោ។

Somatotropin គឺជាអរម៉ូនលូតលាស់របស់មនុស្សដែលលាក់ដោយក្រពេញភីតូរីស។ កង្វះអ័រម៉ូននេះនាំឱ្យមនុស្សតឿ pituitary ។ ប្រសិនបើ somatotropin ត្រូវបានគ្រប់គ្រងក្នុងកម្រិត 10 mg ក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃទំងន់រាងកាយ 3 ដងក្នុងមួយសប្តាហ៍ នោះក្នុងមួយឆ្នាំកុមារដែលទទួលរងពីកង្វះរបស់វាអាចលូតលាស់បាន 6 សង់ទីម៉ែត្រ។ ផលិតផលឱសថចុងក្រោយ។ ដូច្នេះហើយ បរិមាណអរម៉ូនដែលមាននៅមានកម្រិត លើសពីនេះទៅទៀត អរម៉ូនដែលផលិតដោយវិធីសាស្ត្រនេះគឺមានលក្ខណៈខុសៗគ្នា ហើយអាចមានផ្ទុកមេរោគដែលវិវត្តយឺតៗ។ ក្រុមហ៊ុន "Genentec" ក្នុងឆ្នាំ 1980 បានបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការផលិតអ័រម៉ូនលូតលាស់ដោយមានជំនួយពីបាក់តេរីដែលមិនមានកង្វះខាតទាំងនេះ។ នៅឆ្នាំ 1982 អ័រម៉ូនលូតលាស់របស់មនុស្សត្រូវបានគេទទួលបាននៅក្នុងវប្បធម៌ E. coli និងកោសិកាសត្វនៅវិទ្យាស្ថានប៉ាស្ទ័រក្នុងប្រទេសបារាំងហើយចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1984 ការផលិតអាំងស៊ុយលីនឧស្សាហកម្មបានចាប់ផ្តើមនៅក្នុងសហភាពសូវៀត។ នៅក្នុងការផលិត interferon ទាំង E. coli, S. cerevisae (yeast) និងវប្បធម៌នៃ fibroblasts ឬ leukocytes ដែលត្រូវបានបំលែងត្រូវបានប្រើ។ វ៉ាក់សាំងដែលមានសុវត្ថិភាព និងថោកក៏ទទួលបានដោយវិធីសាស្ត្រស្រដៀងគ្នាដែរ។

ការផលិតការស៊ើបអង្កេត DNA ជាក់លាក់ខ្ពស់គឺផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យានៃ DNA ផ្សំឡើងវិញ ដោយមានជំនួយពីពួកគេសិក្សាពីការបញ្ចេញហ្សែននៅក្នុងជាលិកា ការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៃហ្សែននៅក្នុងក្រូម៉ូសូម និងកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែនដែលមានមុខងារពាក់ព័ន្ធ (ឧទាហរណ៍នៅក្នុងមនុស្ស និងសត្វមាន់។ ) ការស៊ើបអង្កេត DNA ក៏ត្រូវបានប្រើក្នុងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំងឺផ្សេងៗផងដែរ។

បច្ចេកវិទ្យា DNA ផ្សំឡើងវិញបានធ្វើឱ្យមានវិធីសាស្រ្តហ្សែនប្រូតេអ៊ីនមិនធម្មតាហៅថា ហ្សែនបញ្ច្រាស។ ជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តនេះ ប្រូតេអ៊ីនមួយត្រូវបានញែកចេញពីកោសិកា ហ្សែននៃប្រូតេអ៊ីននេះត្រូវបានក្លូន ហើយវាត្រូវបានកែប្រែ បង្កើតហ្សែនផ្លាស់ប្តូរដែលបំលែងទៅជាទម្រង់ប្រូតេអ៊ីនដែលផ្លាស់ប្តូរ។ ហ្សែនលទ្ធផលត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកា។ ប្រសិនបើវាត្រូវបានបង្ហាញ កោសិកាដែលផ្ទុកវា និងកូនចៅរបស់វានឹងសំយោគប្រូតេអ៊ីនដែលបានផ្លាស់ប្តូរ។ តាមរបៀបនេះ ហ្សែនដែលខូចអាចត្រូវបានកែដំរូវ និងជំងឺតំណពូជត្រូវបានព្យាបាល។

ប្រសិនបើ DNA កូនកាត់ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស៊ុតបង្កកំណើតនោះ សារពាង្គកាយប្តូរហ្សែនអាចទទួលបាន ដែលបង្ហាញពីហ្សែនដែលផ្លាស់ប្តូរ និងបញ្ជូនវាទៅកូនចៅ។ ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនរបស់សត្វធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតតួនាទីនៃហ្សែនបុគ្គលនិងផលិតផលប្រូតេអ៊ីនរបស់ពួកគេទាំងនៅក្នុងបទប្បញ្ញត្តិនៃសកម្មភាពនៃហ្សែនផ្សេងទៀតនិងនៅក្នុងដំណើរការ pathological ផ្សេងៗ។ ដោយមានជំនួយពីវិស្វកម្មហ្សែន ខ្សែសត្វដែលធន់នឹងជំងឺមេរោគ ក៏ដូចជាពូជសត្វដែលមានលក្ខណៈមានប្រយោជន៍សម្រាប់មនុស្សត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ឧទាហរណ៍ ការចាក់ microinjection នៃ DNA recombinant ដែលមានហ្សែន somatotropin bovine ចូលទៅក្នុង zygote ទន្សាយបានធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានសត្វដែលប្តូរហ្សែនជាមួយនឹងការផលិតអរម៉ូននេះ។ សត្វដែលជាលទ្ធផលបានបញ្ចេញសម្លេង acromegaly ។

អ្នកដឹកជញ្ជូននៃមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃហ្សែនគឺក្រូម៉ូសូម ដែលរួមមាន DNA និងប្រូតេអ៊ីន។ ប៉ុន្តែហ្សែននៃការបង្កើតមិនមែនជាគីមីទេប៉ុន្តែមានមុខងារ។ តាមទស្សនៈមុខងារ DNA មានប្លុកជាច្រើនដែលរក្សាទុកចំនួនជាក់លាក់នៃព័ត៌មាន - ហ្សែន។ សកម្មភាពរបស់ហ្សែនគឺផ្អែកលើសមត្ថភាពរបស់វាដើម្បីកំណត់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនតាមរយៈ RNA ។ នៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ដូចដែលវាត្រូវបានកត់ត្រាព័ត៌មានដែលកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ ហ្សែនគឺជាផ្នែកនៃម៉ូលេគុល DNA ដែលមានព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីនតែមួយ (ហ្សែនមួយ - ប្រូតេអ៊ីនមួយ) ។ ដោយសារមានប្រូតេអ៊ីនរាប់ម៉ឺននៅក្នុងសារពាង្គកាយ វាក៏មានហ្សែនរាប់ពាន់ផងដែរ។ ចំនួនសរុបនៃហ្សែនទាំងអស់នៃកោសិកាបង្កើតបានជាហ្សែនរបស់វា។ កោសិកាទាំងអស់នៃរាងកាយមានសំណុំហ្សែនដូចគ្នា ប៉ុន្តែពួកវានីមួយៗអនុវត្តផ្នែកផ្សេងគ្នានៃព័ត៌មានដែលបានរក្សាទុក។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ កោសិកាប្រសាទខុសពីកោសិកាថ្លើមទាំងផ្នែករចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារ និងជីវសាស្ត្រ។

ឥឡូវនេះ វារឹតតែពិបាកក្នុងការទស្សន៍ទាយឱកាសទាំងអស់ដែលនឹងត្រូវបានសម្រេចនៅក្នុងប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ខាងមុខ។

2. ប្រវត្តិនៃវិស្វកម្មហ្សែន

ប្រវត្តិនៃបច្ចេកវិជ្ជាវេជ្ជសាស្រ្ត និងជីវសាស្រ្តខ្ពស់ វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវហ្សែន ក៏ដូចជាវិស្វកម្មហ្សែនផ្ទាល់គឺទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងបំណងប្រាថ្នារបស់មនុស្សអស់កល្បជានិច្ចក្នុងការកែលម្អពូជសត្វក្នុងស្រុក និងរុក្ខជាតិដាំដុះ។ ដោយជ្រើសរើសបុគ្គលមួយចំនួនពីក្រុមសត្វ និងរុក្ខជាតិ ហើយឆ្លងកាត់ពួកវាជាមួយគ្នា មនុស្សមិនមានគំនិតត្រឹមត្រូវអំពីខ្លឹមសារខាងក្នុងនៃដំណើរការដែលបានកើតឡើងនៅក្នុងសត្វមានជីវិត យ៉ាងណាក៏ដោយ អស់រយៈពេលជាច្រើនរយពាន់ឆ្នាំបានបង្កើតឡើង។ ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវពូជសត្វ និងពូជរុក្ខជាតិដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមានប្រយោជន៍ និងចាំបាច់សម្រាប់មនុស្ស។

នៅសតវត្សរ៍ទី 18 និងទី 19 ការប៉ុនប៉ងជាច្រើនត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីរកឱ្យឃើញពីរបៀបដែលសញ្ញាត្រូវបានបញ្ជូនពីជំនាន់មួយទៅជំនាន់មួយ។ ការរកឃើញដ៏សំខាន់មួយត្រូវបានធ្វើឡើងនៅឆ្នាំ 1760 ដោយអ្នករុក្ខសាស្ត្រ Kellreuter ដែលបានឆ្លងកាត់ថ្នាំជក់ពីរប្រភេទដោយការផ្ទេរលំអងពីប្រភេទ stamen មួយទៅប្រភេទមួយទៀតនៃ pistil ។ រុក្ខជាតិដែលទទួលបានពីគ្រាប់ពូជកូនកាត់មានលក្ខណៈមធ្យមរវាងឪពុកម្តាយទាំងពីរ។ Kellerreiter បានសន្និដ្ឋានយ៉ាងសមហេតុផលពីនេះថាលក្ខណៈរបស់ឪពុកម្តាយត្រូវបានបញ្ជូនទាំងតាមរយៈលំអង (កោសិកាគ្រាប់ពូជ) និងតាមរយៈអូវុល (អូវុល) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ទាំងគាត់ និងសហសម័យរបស់គាត់ ដែលបានចូលរួមក្នុងការបង្កាត់ពូជរុក្ខជាតិ និងសត្វ មិនបានបង្ហាញពីលក្ខណៈនៃយន្តការសម្រាប់ការបញ្ជូនបន្តពូជនោះទេ។ នេះគឺមួយផ្នែកដោយសារតែការពិតដែលថានៅពេលនោះមូលដ្ឋាន cytological នៃយន្តការនេះមិនទាន់ត្រូវបានគេដឹងនោះទេប៉ុន្តែជាចម្បងទៅនឹងការពិតដែលថាអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តបានព្យាយាមដើម្បីសិក្សាពីមរតកនៃលក្ខណៈរុក្ខជាតិទាំងអស់ក្នុងពេលដំណាលគ្នា។

វិធីសាស្រ្តវិទ្យាសាស្រ្តក្នុងការសិក្សាពីមរតកនៃលក្ខណៈនិងលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយព្រះសង្ឃកាតូលិកអូទ្រីស Gregor Mendel ដែលនៅរដូវក្តៅឆ្នាំ 1865 បានចាប់ផ្តើមការពិសោធន៍របស់គាត់លើការបង្កាត់រុក្ខជាតិ (ឆ្លងកាត់ពូជផ្សេងៗគ្នានៃ peas) នៅលើទឹកដីនៃវត្តរបស់គាត់។ គាត់បានរកឃើញជាលើកដំបូងនូវច្បាប់មូលដ្ឋាននៃពន្ធុវិទ្យា។ Gregor Mendel បានទទួលជោគជ័យដោយសារតែគាត់បានសិក្សាពីមរតកនៃលក្ខណៈខុសគ្នា ខុសប្លែកគ្នា (ផ្ទុយគ្នា) រាប់ចំនួនកូនចៅនៃប្រភេទនីមួយៗ និងរក្សាទុកយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ននូវកំណត់ត្រាលម្អិតនៃការពិសោធន៍ឆ្លងកាត់ទាំងអស់របស់គាត់។ ការស្គាល់គ្នាជាមួយនឹងមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃគណិតវិទ្យាបានអនុញ្ញាតឱ្យគាត់បកស្រាយយ៉ាងត្រឹមត្រូវនូវទិន្នន័យដែលទទួលបាន និងដាក់ការសន្មត់ថាលក្ខណៈនីមួយៗត្រូវបានកំណត់ដោយកត្តាតំណពូជពីរ។ អ្នកស្រាវជ្រាវដ៏ប៉ិនប្រសប់ម្នាក់នេះ ក្រោយមកអាចបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ថា សម្បត្តិតំណពូជមិនលាយឡំគ្នាទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានបញ្ជូនទៅកូនចៅតាមទម្រង់នៃគ្រឿងមួយចំនួន។ ការសន្និដ្ឋានដ៏អស្ចារ្យនេះត្រូវបានបញ្ជាក់យ៉ាងពេញលេញនៅពេលវាអាចមើលឃើញក្រូម៉ូសូម និងស្វែងយល់ពីលក្ខណៈពិសេសនៃការបែងចែកកោសិកាផ្សេងៗគ្នា៖ mitosis (កោសិកា somatic - កោសិការាងកាយ), meiosis (ភេទ, ​​បន្តពូជ, germinal) និងការបង្កកំណើត។

Mendel បានរាយការណ៍អំពីលទ្ធផលនៃការងាររបស់គាត់នៅឯកិច្ចប្រជុំនៃ Brunn Society of Naturalists ហើយបានបោះពុម្ពវានៅក្នុងដំណើរការនៃសង្គមនេះ។ សារៈសំខាន់នៃលទ្ធផលរបស់គាត់មិនត្រូវបានយល់ដោយសហសម័យរបស់គាត់ទេ ហើយការសិក្សាទាំងនេះមិនបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍របស់អ្នកបង្កាត់ពូជរុក្ខជាតិ និងអ្នកធម្មជាតិអស់រយៈពេលជិត 35 ឆ្នាំមកហើយ។

នៅឆ្នាំ 1900 បន្ទាប់ពីព័ត៌មានលម្អិតនៃការបែងចែកកោសិកាយោងទៅតាមប្រភេទនៃ mitosis, meiosis និងការបង្កកំណើតខ្លួនឯងត្រូវបានគេស្គាល់អ្នកស្រាវជ្រាវបីនាក់ - de Vries នៅប្រទេសហូឡង់, Correns ក្នុងប្រទេសអាឡឺម៉ង់និង Tschermak នៅប្រទេសអូទ្រីស - បានធ្វើការពិសោធន៍ជាបន្តបន្ទាប់និងដោយឯករាជ្យពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ បានរកឃើញឡើងវិញនូវច្បាប់នៃតំណពូជ ដែលបានពិពណ៌នាពីមុនដោយ Mendel ។ ក្រោយមក នៅពេលរកឃើញអត្ថបទរបស់ Mendel ដែលច្បាប់ទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតយ៉ាងច្បាស់កាលពី 35 ឆ្នាំមុន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងនេះបានគោរពជាឯកច្ឆ័ន្ទចំពោះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រព្រះសង្ឃ ដោយដាក់ឈ្មោះច្បាប់ជាមូលដ្ឋានពីរនៃតំណពូជតាមគាត់។

នៅក្នុងទសវត្សរ៍ដំបូងនៃសតវត្សទី 20 ការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្តជាមួយរុក្ខជាតិ និងសត្វចម្រុះបំផុត ហើយការសង្កេតជាច្រើនត្រូវបានធ្វើឡើងទាក់ទងនឹងការទទួលមរតកនៃលក្ខណៈរបស់មនុស្ស ដែលបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ថាតំណពូជគោរពតាមច្បាប់មូលដ្ឋានដូចគ្នានៅក្នុងសារពាង្គកាយទាំងអស់នេះ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថាកត្តាដែលបានពិពណ៌នាដោយ Mendel ដែលកំណត់លក្ខណៈជាក់លាក់មួយស្ថិតនៅក្នុងក្រូម៉ូសូមនៃស្នូលកោសិកា។ ក្រោយមកនៅឆ្នាំ 1909 គ្រឿងទាំងនេះត្រូវបានដាក់ឈ្មោះដោយអ្នករុក្ខសាស្ត្រជនជាតិដាណឺម៉ាក Johansen ហ្សែន (មកពីពាក្យក្រិក "genos" - genus ប្រភពដើម) ហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិអាមេរិក William Setton បានកត់សម្គាល់ពីភាពស្រដៀងគ្នាគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលរវាងឥរិយាបថនៃក្រូម៉ូសូមក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើត gametes ( កោសិកាផ្លូវភេទ) ការបង្កកំណើតរបស់ពួកគេ និងការផ្ទេរកត្តាតំណពូជ Mendelian - ហ្សែន។ ដោយផ្អែកលើរបកគំហើញដ៏អស្ចារ្យទាំងនេះ អ្វីដែលគេហៅថាទ្រឹស្តីក្រូម៉ូសូមនៃតំណពូជត្រូវបានបង្កើតឡើង។

និយាយយ៉ាងម៉ឺងម៉ាត់ ពន្ធុវិទ្យាខ្លួនឯង ដែលជាវិទ្យាសាស្ត្រនៃតំណពូជ និងភាពប្រែប្រួលនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត និងវិធីសាស្រ្តនៃការគ្រប់គ្រងពួកវា បានកើតឡើងនៅដើមសតវត្សទី 20 ។ អ្នកឯកទេសខាងពន្ធុវិទ្យាជនជាតិអាមេរិក T. Morgan រួមជាមួយនឹងសហការីរបស់គាត់បានធ្វើការពិសោធន៍ជាច្រើនដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្ហាញពីមូលដ្ឋានហ្សែននៃការកំណត់ភេទ និងពន្យល់ពីទម្រង់មិនធម្មតាមួយចំនួននៃមរតកដែលការចម្លងនៃលក្ខណៈអាស្រ័យលើភេទរបស់បុគ្គល។ (លក្ខណៈដែលទាក់ទងនឹងការរួមភេទ) ។ ជំហានឆ្ពោះទៅមុខដ៏សំខាន់បន្ទាប់ត្រូវបានធ្វើឡើងនៅឆ្នាំ 1927 នៅពេលដែល G. Meller បានរកឃើញថា ដោយការបាញ់កាំរស្មី Drosophila រុយផ្លែឈើ និងសារពាង្គកាយផ្សេងទៀតជាមួយនឹងកាំរស្មី X វាអាចបង្កើតឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនសិប្បនិម្មិតនៅក្នុងពួកវា ពោលគឺការផ្លាស់ប្តូរ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានហ្សែនផ្លាស់ប្តូរថ្មីជាច្រើន - សម្ភារៈបន្ថែមសម្រាប់ការសិក្សាអំពីតំណពូជ។ ទិន្នន័យអំពីធម្មជាតិនៃការផ្លាស់ប្តូរបានបម្រើជាគន្លឹះមួយក្នុងការយល់ដឹង និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃហ្សែនខ្លួនឯង។

នៅទសវត្សរ៍ទី 20 នៃសតវត្សទីរបស់យើងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសូវៀតនៃសាលា A.S. Serebrovsky ការពិសោធន៍ដំបូងត្រូវបានអនុវត្តដោយបង្ហាញពីភាពស្មុគស្មាញនៃហ្សែន។ គំនិតទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយ J. Watson និង F. Crick ដែលបានគ្រប់គ្រងដើម្បីបង្កើតគំរូ DNA ក្នុងឆ្នាំ 1953 នៅប្រទេសអង់គ្លេស ហើយបកស្រាយកូដហ្សែន។ បានពង្រីកបន្ទាប់មកការងារស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងការបង្កើតគោលបំណងនៃការរួមបញ្ចូលគ្នាថ្មីនៃសម្ភារៈហ្សែននិងនាំឱ្យមានការលេចឡើងនៃវិស្វកម្មហ្សែនខ្លួនឯង។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1940 ការសិក្សាពិសោធន៍អំពីទំនាក់ទំនងរវាងហ្សែន និងអង់ស៊ីមបានចាប់ផ្តើម។ ចំពោះគោលបំណងនេះវត្ថុមួយផ្សេងទៀតត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ - ផ្សិតផ្សិត Neurospora ដែលវាអាចទទួលបានដោយសិប្បនិម្មិតនិងសិក្សាការផ្លាស់ប្តូរជីវគីមីមួយចំនួនដែលទាក់ទងនឹងការបាត់បង់អង់ស៊ីមពិសេសមួយឬផ្សេងទៀត (ប្រូតេអ៊ីន) ។ ក្នុងរយៈពេលពីរទសវត្សរ៍កន្លងមកនេះ Escherichia coli និង bacteriophages មួយចំនួនដែលឆ្លងបាក់តេរីនេះគឺជាវត្ថុទូទៅបំផុតនៃការស្រាវជ្រាវហ្សែន។

ចាប់តាំងពីដើមសតវត្សទី 20 មានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងក្នុងការសិក្សាពីមរតកនៃលក្ខណៈជាក់លាក់ (ជាក់លាក់) នៅក្នុងមនុស្ស និងក្នុងការបញ្ជូនបន្តពូជនៃលក្ខណៈដែលគួរឱ្យចង់បាន និងដែលមិនចង់បាននៅក្នុងសត្វក្នុងស្រុក និងរុក្ខជាតិដាំដុះ។ ដោយផ្អែកលើចំណេះដឹងដែលមិនធ្លាប់មានអំពីគំរូហ្សែន អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រហ្សែន និងអ្នកបង្កាត់ពូជបានរៀនស្ទើរតែបញ្ជាទិញបសុសត្វដែលអាចរស់បានក្នុងអាកាសធាតុក្តៅ គោដែលផ្តល់ទឹកដោះគោច្រើនដែលមានជាតិខ្លាញ់ច្រើន មាន់ដែលពងធំ។ ជាមួយនឹងសំបកស្តើង ពូជពោត និងស្រូវសាលី ដែលធន់នឹងជំងឺមួយចំនួន។

នៅឆ្នាំ 1972 DNA កូនកាត់ដំបូង (recombinant) ត្រូវបានទទួលនៅសហរដ្ឋអាមេរិកនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ P. Berg ។ គំនិតដ៏គួរឱ្យរំភើបនៅក្នុងវិស័យហ្សែនរបស់មនុស្ស និងវិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវហ្សែនបានចាប់ផ្តើមត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងទូលំទូលាយ និងអនុវត្តនៅក្នុងថ្នាំខ្លួនឯង។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ការឌិកូដហ្សែនរបស់មនុស្សបានចាប់ផ្តើម។ អស់​រយៈពេល​ជាង​មួយ​ទសវត្សរ៍​មក​ហើយ ដែល​មាន​គម្រោង​មួយ​ដែល​មាន​ឈ្មោះ​ថា ហ្សែន​មនុស្ស។ ក្នុងចំនោមនុយក្លេអូទីតចំនួន 3 ពាន់លានគូដែលរៀបចំជាវគ្គបន្ត មានតែប្រហែល 10 លានតួអក្សរប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានអានរហូតមកដល់ពេលនេះ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ បច្ចេកទេសហ្សែនថ្មីកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលបង្កើនល្បឿននៃការអាន DNA ។ នាយកមជ្ឈមណ្ឌលហ្សែនវេជ្ជសាស្ត្រនៃបណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រវេជ្ជសាស្ត្ររុស្ស៊ី V.I. Ivanov ពិតជាជឿថា "ហ្សែនទាំងមូលនឹងត្រូវបានអាននៅឆ្នាំ 2020" ។

3. វិស្វកម្មហ្សែនជាវិទ្យាសាស្ត្រ។ វិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មហ្សែន

វិស្វកម្មហ្សែនគឺជាការស្ថាបនានៅក្នុង vitro នៃរចនាសម្ព័ន្ធហ្សែនសកម្មដែលមានមុខងារ (ឌីអិនអេផ្សំឡើងវិញ) ឬនិយាយម្យ៉ាងទៀត ការបង្កើតកម្មវិធីហ្សែនសិប្បនិម្មិត (Baev A.A.) ។ យោងតាម ​​E.S. វិស្វកម្មហ្សែនរបស់ Piruzyan គឺជាប្រព័ន្ធនៃបច្ចេកទេសពិសោធន៍ដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានក្នុងការរចនារចនាសម្ព័ន្ធហ្សែនសិប្បនិម្មិតនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ (នៅក្នុង vitro) ក្នុងទម្រង់នៃអ្វីដែលគេហៅថា ម៉ូលេគុល DNA ចម្រុះ ឬកូនកាត់។

យើងកំពុងនិយាយអំពីការដឹកនាំ យោងតាមកម្មវិធីដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ការសាងសង់ប្រព័ន្ធហ្សែនម៉ូលេគុលនៅខាងក្រៅរាងកាយជាមួយនឹងការណែនាំជាបន្តបន្ទាប់របស់ពួកគេទៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត។ ក្នុងករណីនេះ DNA ដែលផ្សំឡើងវិញបានក្លាយទៅជាផ្នែកសំខាន់មួយនៃបរិធានហ្សែននៃសារពាង្គកាយអ្នកទទួល ហើយផ្តល់នូវហ្សែនថ្មី ជីវគីមី និងលក្ខណៈសម្បត្តិសរីរវិទ្យាតែមួយគត់សម្រាប់វា។

គោលដៅនៃវិស្វកម្មហ្សែនដែលបានអនុវត្តគឺដើម្បីរចនាម៉ូលេគុល DNA ដែលផ្សំឡើងវិញបែបនេះ ដែលនៅពេលបញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ហ្សែន នឹងផ្តល់ឱ្យរាងកាយនូវលក្ខណៈសម្បត្តិដែលមានប្រយោជន៍សម្រាប់មនុស្ស។

បច្ចេកវិជ្ជា DNA ផ្សំឡើងវិញប្រើវិធីដូចខាងក្រោមៈ

ការបំបែកជាក់លាក់នៃ DNA ដោយការរឹតបន្តឹង nucleases បង្កើនល្បឿនភាពឯកោនិងការរៀបចំនៃហ្សែនបុគ្គល;

លំដាប់យ៉ាងឆាប់រហ័សនៃ nucleotides ទាំងអស់នៃបំណែក DNA បន្សុត ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់ព្រំដែននៃហ្សែន និងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូដែលបានអ៊ិនកូដដោយវា;

ការបង្កើត DNA បញ្ចូលគ្នា;

ការធ្វើកូនកាត់អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យរកឃើញនូវលំដាប់ RNA ឬ DNA ជាក់លាក់ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវនិងភាពរសើបកាន់តែខ្លាំងដោយផ្អែកលើសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការចងលំដាប់អាស៊ីត nucleic បំពេញបន្ថែម។

ការក្លូន DNA៖ ការពង្រីកនៅក្នុង vitro ដោយប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase ឬការណែនាំនៃបំណែក DNA ចូលទៅក្នុងកោសិកាបាក់តេរី ដែលបន្ទាប់ពីការបំលែងបែបនេះ វាបង្កើតឡើងវិញនូវបំណែកនេះរាប់លានច្បាប់ចម្លង។

ការណែនាំនៃ DNA ដែលផ្សំឡើងវិញទៅក្នុងកោសិកា ឬសារពាង្គកាយ។

4. វាលនៃការអនុវត្តវិស្វកម្មហ្សែន

ការរកឃើញតាមបែបវិទ្យាសាស្ត្របច្ចុប្បន្នកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងវិស័យពន្ធុវិទ្យារបស់មនុស្សគឺពិតជាមានសារៈសំខាន់បដិវត្តន៍ ដោយសារយើងកំពុងនិយាយអំពីលទ្ធភាពនៃការបង្កើត "ផែនទីនៃហ្សែនមនុស្ស" ឬ "កាយវិភាគសាស្ត្ររោគសាស្ត្រនៃហ្សែនមនុស្ស"។ ផែនទីហ្សែននេះនឹងអនុញ្ញាតឱ្យកំណត់ទីតាំងនៃហ្សែនដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះជំងឺតំណពូជមួយចំនួននៅលើ helix DNA ដ៏វែងមួយ។ យោងតាមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រហ្សែន លទ្ធភាពគ្មានដែនកំណត់ទាំងនេះបានបង្កើតមូលដ្ឋានសម្រាប់គំនិតនៃការអនុវត្តន៍ក្នុងការព្យាបាលដែលគេហៅថា ការព្យាបាលដោយហ្សែន ដែលជាទិសដៅក្នុងការព្យាបាលអ្នកជំងឺដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការជំនួសហ្សែនដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាជីវវេជ្ជសាស្ត្រកម្រិតខ្ពស់។ និងវិស្វកម្មហ្សែន។ ការជ្រៀតចូលទៅក្នុងសមាសភាពនៃប្រព័ន្ធហ្សែនរបស់មនុស្ស និងការធានានូវសកម្មភាពសំខាន់របស់ពួកគេគឺអាចធ្វើទៅបានទាំងនៅកម្រិតនៃកោសិកា somatic (រាងកាយណាមួយដែលមានភាពខុសគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារ) នៃរាងកាយ និងនៅកម្រិតនៃការរួមភេទ ការបន្តពូជ (ដំណុះ) និង germinal ។ (អំប្រ៊ីយ៉ុង) កោសិកា។

វិស្វកម្មហ្សែនជាប្រភេទនៃការព្យាបាល - ការព្យាបាលនៃជំងឺដែលបានកំណត់ហ្សែនជាក់លាក់មួយ - ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្គត់ផ្គង់ម៉ូលេគុល DNA ដែលមិនមានបញ្ហាសមស្រប ដើម្បីជំនួសដោយជំនួយរបស់វាហ្សែន - ផ្នែកមួយនៃក្រូម៉ូសូមដែលមានពិការភាព។ ឬបញ្ចូលវាទៅក្នុងសម្ភារៈហ្សែនរបស់មនុស្សដោយការរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយកោសិកា somatic នៃរាងកាយរបស់មនុស្សដែលមានពិការភាពហ្សែន។ ភារកិច្ចនៃវិស្វកម្មហ្សែនទាក់ទងនឹងមនុស្សម្នាក់គឺដើម្បីផ្តល់នូវឥទ្ធិពលគោលដៅសមស្របលើហ្សែនជាក់លាក់មួយ ដើម្បីកែតម្រូវវាក្នុងទិសដៅនៃដំណើរការត្រឹមត្រូវ និងផ្តល់ឱ្យមនុស្សដែលទទួលរងពីជំងឺតំណពូជជាមួយនឹងកំណែធម្មតានៃហ្សែនដែលមិនផ្លាស់ប្តូរ។ . មិនដូចការព្យាបាលដោយថ្នាំទេ ការព្យាបាលនេះហៅថា វិស្វកម្មហ្សែន ទំនងជាផ្តល់ឱ្យអ្នកជំងឺនូវការព្យាបាលរយៈពេលវែង មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ដែលនាំមកនូវការធូរស្បើយ និងអត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តទំនើបទាំងអស់នៃការណែនាំ DNA ទៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត មិនអាចដឹកនាំ និងបញ្ជូនវាទៅកោសិកាជាក់លាក់ដែលមានហ្សែនផ្លាស់ប្តូរ ហើយដូច្នេះដំណើរការខុសប្រក្រតី។ ម៉្យាងទៀតគេហៅថាការផ្ទេរដោយផ្ទាល់ ការដឹកជញ្ជូនហ្សែនក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃរាងកាយ (ក្នុងគំរូ "in vivo") បច្ចុប្បន្នគឺមិនអាចទៅរួចទេ។

វិធីសាស្រ្តវិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតដោយផ្អែកលើការស្រង់ចេញនូវចំនួនប្រជាជនជាក់លាក់នៃកោសិកាដែលមានហ្សែនដែលរងផលប៉ះពាល់ពីរាងកាយរបស់អ្នកជំងឺ និងរៀបចំសម្ភារៈហ្សែនដោយជំនួសហ្សែនដែលខូចនៅក្នុងកោសិកាដោយប្រើវិស្វកម្មហ្សែន (នៅក្នុងគំរូ "in vitro") ហើយបញ្ជូនពួកគេទៅកន្លែងដដែលនៅក្នុង រាងកាយដែលជាកន្លែងដែលពួកគេត្រូវបានយកចេញពីអ្នកជំងឺនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះគឺអាចធ្វើទៅបាននៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃមជ្ឈមណ្ឌលហ្សែនវេជ្ជសាស្រ្ត។ វិធីសាស្រ្តនៃការព្យាបាលហ្សែននេះតាមរយៈវិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានប្រើប្រាស់រួចហើយនៅក្នុងការប៉ុនប៉ងពិសោធន៍មួយដើម្បីព្យាបាលអ្នកជំងឺពីរនាក់ដែលទទួលរងពីជំងឺកំណត់ហ្សែនដ៏កម្រមួយ ហៅថា beta thalassemia ដែលដូចជាជំងឺស្លេកស្លាំងក្នុងកោសិកាក៏បណ្តាលមកពីវត្តមានរបស់ រៀបចំខុសប្រក្រតី ដូច្នេះហើយ ប្រូតេអ៊ីនក្នុងកោសិកាឈាមក្រហមដំណើរការខុសប្រក្រតី។ ខ្លឹមសារនៃឧបាយកលគឺថាកោសិកាដើមត្រូវបានគេហៅថាដាច់ដោយឡែកពីខួរឆ្អឹងរបស់អ្នកជំងឺទាំងនេះចូលទៅក្នុងក្រូម៉ូសូមដែលផ្នែក DNA ដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការផលិតប្រូតេអ៊ីន hemoglobulin ធម្មតាត្រូវបានណែនាំ - ហ្សែន។ បន្ទាប់ពីកោសិកាដើមដំណើរការខុសប្រក្រតីដែលនៅសេសសល់ក្នុងខួរឆ្អឹងរបស់អ្នកជំងឺត្រូវបានបំផ្លាញស្ទើរតែទាំងស្រុង កោសិកាដើមដែលត្រូវបានកែច្នៃហ្សែនត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងអ្នកជំងឺ។ ជាអកុសល ការប៉ុនប៉ងទាំងពីរនេះមិនបានជោគជ័យទេ ដោយសារអ្នកជំងឺបានស្លាប់។ ករណីដំបូងនៃវិស្វកម្មហ្សែននេះនៅក្នុងការកំណត់មន្ទីរពេទ្យមិនត្រូវបានអនុញ្ញាត ឬអនុម័តដោយគណៈកម្មាធិការត្រួតពិនិត្យពាក់ព័ន្ធនោះទេ ហើយអ្នកចូលរួមត្រូវបានថ្កោលទោសយ៉ាងខ្លាំងចំពោះការបំពានយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរលើច្បាប់សម្រាប់ធ្វើការស្រាវជ្រាវក្នុងវិស័យពន្ធុវិទ្យារបស់មនុស្ស។

វិស្វកម្មហ្សែននៃកោសិកាបន្តពូជ (ភេទ) អាចនាំឱ្យមានផលវិបាកខុសគ្នាទាំងស្រុង ចាប់តាំងពីការដាក់បញ្ចូល DNA ទៅក្នុងកោសិកាទាំងនេះ ខុសពីការកែកំហុសហ្សែននៅក្នុងកោសិកា somatic (រាងកាយ និងមិនមែនភេទ)។ វាត្រូវបានគេដឹងថាការបញ្ចូលហ្សែនផ្សេងទៀតចូលទៅក្នុងក្រូម៉ូសូមនៃកោសិកាមេរោគនាំទៅដល់ការបញ្ជូនរបស់ពួកគេទៅជំនាន់បន្តបន្ទាប់ទៀត។ ជាគោលការណ៍ មនុស្សម្នាក់អាចស្រមៃពីការបន្ថែមផ្នែកខ្លះនៃ DNA ជំនួសផ្នែកដែលមានជម្ងឺទៅនឹងសម្ភារៈហ្សែននៃកោសិកាបន្តពូជនីមួយៗនៃមនុស្សជាក់លាក់ដែលរងទុក្ខដោយជំងឺមួយឬផ្សេងទៀត។

ជាការពិត នេះត្រូវបានសម្រេចនៅក្នុងសត្វកណ្តុរ។ ដូច្នេះ ស៊ុតមួយត្រូវបានគេទទួលបានពីអូវែរបស់ស្ត្រី ដែលត្រូវបានបង្កកំណើតជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងបំពង់សាកល្បង (នៅក្នុង vitro) ហើយបន្ទាប់មកផ្នែក DNA បរទេសត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងក្រូម៉ូសូមនៃស៊ុតបង្កកំណើត។ ស៊ុតបង្កកំណើតដូចគ្នាជាមួយនឹងហ្សែនដែលបានកែប្រែត្រូវបានបញ្ចូល (ណែនាំ) ទៅក្នុងស្បូនមាតារបស់កណ្តុរញី។ ប្រភពនៃ DNA បរទេសនៅក្នុងការពិសោធន៍មួយគឺជាសម្ភារៈហ្សែនរបស់ទន្សាយ ហើយមួយទៀតគឺមនុស្ស។

ដើម្បីរកមើលក្នុងអំឡុងពេលនៃការវិវឌ្ឍន៍នៃស្បូនរបស់ទារក ប្រូបាប៊ីលីតេនៃកំណើតរបស់កុមារដែលមានភាពមិនប្រក្រតីនៃហ្សែនមួយចំនួនដូចជា ជម្ងឺ Down ឬជំងឺ Tay-Sachs បច្ចេកទេសស្រាវជ្រាវនៃអ្វីដែលគេហៅថា amniocentesis គឺ ប្រើ - ការវិភាគមុនពេលសំរាលកូន ក្នុងអំឡុងពេលដែលគំរូនៃសារធាតុរាវជីវសាស្រ្តដែលមានកោសិកាមេរោគយកចេញពីថង់ទឹកភ្លោះនៅដើមត្រីមាសទីពីរនៃការមានផ្ទៃពោះ។ លើសពីនេះទៀត វិធីសាស្រ្តនៃការទាញយកកោសិកាគភ៌ផ្សេងៗពីសំណាកឈាមសុករបស់ម្តាយបានទទួលការវិវឌ្ឍន៍បន្ថែមទៀត។ កោសិកាស្បូនដែលទទួលបានតាមវិធីនេះបច្ចុប្បន្នអាចប្រើដើម្បីរកឱ្យឃើញនូវចំនួនកំណត់នៃជម្ងឺដែលបានកំណត់ហ្សែនដែលក្នុងនោះមានការបំពានយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ DNA និងការផ្លាស់ប្តូរដែលបានកំណត់ដោយប្រើការវិភាគជីវគីមី។ វិស្វកម្មហ្សែនដោយប្រើ DNA ផ្សំឡើងវិញក្នុងការស្រាវជ្រាវគភ៌បើកលទ្ធភាពនៃការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យបានត្រឹមត្រូវនូវជំងឺតំណពូជផ្សេងៗ និងជាច្រើន។

ក្នុងករណីនេះ វិធីសាស្រ្តកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបង្កើតហ្សែនដែលហៅថា "ការស៊ើបអង្កេត" ដោយប្រើដែលអាចកំណត់ថាតើមានហ្សែនធម្មតា ដែលមិនផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងក្រូម៉ូសូម ឬហ្សែនដែលខូចខុសប្រក្រតីមានវត្តមាន។ លើសពីនេះ វិស្វកម្មហ្សែនដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ DNA ផ្សំឡើងវិញ ដែលស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលមួយនៃការបង្កើតរបស់វា នាពេលអនាគតនឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានអ្វីដែលហៅថា "ការធ្វើផែនការ" នៃហ្សែនរបស់មនុស្ស ដូច្នេះហ្សែនជាក់លាក់មួយដែលផ្ទុកការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ។ ព័ត៌មានរោគសាស្ត្រ ហើយដូច្នេះជាការចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់អ្នកហ្សែន អាចត្រូវបានរកឃើញទាន់ពេល និងរហ័សគ្រប់គ្រាន់ដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តនៃការប្រើប្រាស់ហ្សែន "ដាក់ស្លាក" ផ្សេងទៀត។ បច្ចេកទេសជីវវេជ្ជសាស្ត្រដ៏ទំនើបនេះ គួរតែជួយក្នុងការកំណត់ទីតាំងហ្សែនណាមួយនៅក្នុងកោសិកាស្បូន មិនត្រឹមតែប៉ុណ្ណោះ ដែលប្រូបាប៊ីលីតេនៃការរកឃើញជំងឺផ្សេងៗអាចធ្វើទៅបានដោយប្រើបច្ចេកទេស amniocentesis នោះទេ។

ក្នុងន័យនេះ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ផ្នែកថ្មីនៃវិទ្យាសាស្ត្រជីវវេជ្ជសាស្ត្របានលេចចេញឡើង ដូចជាឧទាហរណ៍ បច្ចេកវិទ្យា DNA ខ្ពស់ ការព្យាបាលដោយអំប្រ៊ីយ៉ុង និងការព្យាបាលដោយកោសិកា (ការព្យាបាលដោយប្រើស៊ីតូតូរីស) ពោលគឺការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យពោះវៀន និងការព្យាបាលនៃជំងឺដែលបានកំណត់ហ្សែនដូចនៅ ដំណាក់កាលនៃការបង្កើត និងការអភិវឌ្ឍនៃអំប្រ៊ីយ៉ុង (អំប្រ៊ីយ៉ុង) និងនៅដំណាក់កាលនៃភាពចាស់ទុំរបស់គភ៌។ ការជ្រៀតចូល និងការរៀបចំសម្ភារៈអំប្រ៊ីយ៉ុងមានឥទ្ធិពលផ្ទាល់ទៅលើតំណពូជនៃការផ្លាស់ប្តូរហ្សែន ដោយសារពួកវាមានសមត្ថភាពចម្លងពីជំនាន់មួយទៅជំនាន់មួយ។ លើសពីនេះទៅទៀត ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យហ្សែនខ្លួនវាចាប់ផ្តើមវិវត្តទៅជាការព្យាករណ៍ហ្សែន ពោលគឺដើម្បីកំណត់ជោគវាសនាអនាគតរបស់មនុស្ស ដោយបង្រួបបង្រួមការផ្លាស់ប្តូរបដិវត្តន៍សំខាន់ៗនៅក្នុងឱសថខ្លួនឯង ដែលជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ និងបច្ចេកទេសហ្សែនវេជ្ជសាស្ត្រដ៏ស្មុគស្មាញ បានក្លាយជាអាចធ្វើទៅបានជាយូរមកហើយ។ ការលេចឡើងនៃ "រូបភាពគ្លីនិកនៃជំងឺ" ជួនកាលសូម្បីតែមុនពេលកំណើតរបស់មនុស្សដើម្បីកំណត់ថាតើជំងឺតំណពូជគំរាមកំហែងគាត់អ្វីខ្លះ។ ដូច្នេះហើយ ដោយសារការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់អ្នកជំនាញពន្ធុវិទ្យា និងអ្នកឯកទេសក្នុងវិស័យវិស្វកម្មហ្សែន អ្វីដែលគេហៅថា "ថ្នាំព្យាករណ៍" បានកើតនៅក្នុងជម្រៅនៃវិទ្យាសាស្ត្រជីវវេជ្ជសាស្ត្រ នោះគឺជាថ្នាំដែល "ធ្វើការព្យាករណ៍សម្រាប់អនាគត" ។

ទន្ទឹមនឹងនេះ បច្ចេកវិជ្ជា និងបច្ចេកទេសផ្សេងៗនៃវិស្វកម្មហ្សែន ធ្វើឱ្យវាអាចទស្សន៍ទាយបាន សូម្បីតែអំឡុងពេលមានផ្ទៃពោះនៃការអភិវឌ្ឍន៍របស់កុមារ មុនពេលសម្រាល មិនត្រឹមតែវត្តមាននៃជំងឺតំណពូជណាមួយនៅក្នុងគាត់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាចពណ៌នាយ៉ាងលំអិតផងដែរ។ លក្ខណៈវេជ្ជសាស្ត្រ និងហ្សែននៃអំប្រ៊ីយ៉ុងដែលកំពុងលូតលាស់ និងទារក។

ជាមួយនឹងការប្រមូលផ្តុំនៃទិន្នន័យថ្មីស្តីពីការធ្វើផែនទីហ្សែននៃហ្សែនរបស់មនុស្ស និងការពិពណ៌នា (លំដាប់) នៃ DNA របស់វា ហើយដោយសារតែវិធីសាស្រ្តទំនើបដែលបានអភិវឌ្ឍសម្រាប់ការសិក្សា DNA polymorphisms ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតព័ត៌មានហ្សែនដែលមានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារជាក់លាក់ (រួមទាំង រោគសាស្ត្រ) លក្ខណៈនៃរាងកាយរបស់មនុស្ស ដែលជាក់ស្តែងនឹងបង្ហាញខ្លួនឯងនៅពេលអនាគត ប៉ុន្តែមិនទាន់អាចកត់សម្គាល់បាននៅពេលនេះ វាអាចទទួលបាន ដោយមានជំនួយពីការវិនិច្ឆ័យហ្សែនវេជ្ជសាស្ត្រ ព័ត៌មានហ្សែនទាំងអស់អំពីកុមារ មិនត្រឹមតែតាមគ្លីនិកប៉ុណ្ណោះទេ។ ពោលគឺមុនពេលដែលការលេចចេញនូវជំងឺតំណពូជជាក់លាក់មួយ និងមុនពេលសម្រាល ពោលគឺមុនពេលសម្រាល ប៉ុន្តែវាក៏ជាបុព្វបទផងដែរ ពោលគឺមុនពេលដែលគាត់មានគភ៌។

នៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីខាងមុខ ដោយសារភាពជោគជ័យ និងវឌ្ឍនភាពក្នុងវិស័យរោគវិនិច្ឆ័យហ្សែនវេជ្ជសាស្ត្រ វានឹងអាចធ្វើទៅបាន យោងតាមការវិនិច្ឆ័យ DNA ដើម្បីវិនិច្ឆ័យដោយភាពជឿជាក់ ឧទាហរណ៍ តើកម្ពស់របស់មនុស្ស សមត្ថភាពផ្លូវចិត្តរបស់គាត់នឹងទៅជាយ៉ាងណា។ ទំនោរទៅនឹងជំងឺមួយចំនួន (ជាពិសេសចំពោះជំងឺមហារីកឬផ្លូវចិត្ត) បំផ្លាញដល់ការបង្ហាញនិងការវិវត្តនៃជំងឺតំណពូជណាមួយ។

បច្ចេកវិជ្ជាជីវវេជ្ជសាស្រ្ដទំនើបធ្វើឱ្យវាអាចរកឃើញជំងឺផ្សេងៗនៅក្នុងហ្សែន ដែលអាចបង្ហាញខ្លួនឯង និងបណ្តាលឱ្យមានជម្ងឺមួយចំនួន មិនត្រឹមតែនៅដំណាក់កាលនៃជំងឺដែលត្រូវបានប្រកាសឱ្យដឹងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងនៅពេលដែលមិនទាន់មានសញ្ញានៃរោគវិទ្យានៅឡើយ ហើយជំងឺនេះនឹងមិនបង្ហាញឱ្យឃើញដោយខ្លួនឯងនោះទេ។ យ៉ាង​ឆាប់រហ័ស។ ឧទាហរណ៍នៃបញ្ហានេះអាចប៉ះពាល់ដល់មនុស្សម្នាក់ដែលមានអាយុលើសពី 40 ឆ្នាំហើយសូម្បីតែនៅអាយុ 70 ឆ្នាំ ជំងឺ Alzheimer និង chorea របស់ Huntington ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សូម្បីតែនៅក្នុងករណីទាំងនេះ វាអាចរកឃើញហ្សែនដែលអាចបង្កឱ្យមានជំងឺស្រដៀងគ្នានេះចំពោះមនុស្ស សូម្បីតែមុនពេលមានផ្ទៃពោះរបស់អ្នកជំងឺខ្លួនឯងក៏ដោយ។ វាត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជំងឺទឹកនោមផ្អែមអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាជំងឺមួយក្នុងចំណោមជំងឺទាំងនេះ។ ទំនោរទៅរកជំងឺនេះ និងរោគសាស្ត្រដែលបានកំណត់ហ្សែនដោយខ្លួនវាត្រូវបានទទួលមរតក និងអាចបង្ហាញខ្លួនឯងបានក្នុងករណីដែលមិនអនុលោមតាមរបៀបរស់នៅជាក់លាក់ក្នុងវ័យពេញវ័យ ឬវ័យចាស់។ វាអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយភាពប្រាកដប្រជាដែលសមហេតុផលថាប្រសិនបើឪពុកម្តាយទាំងពីរឬពួកគេម្នាក់ទទួលរងពីជំងឺទឹកនោមផ្អែមនោះលទ្ធភាពនៃការបន្តពូជហ្សែន "ជំងឺទឹកនោមផ្អែម" ឬការរួមបញ្ចូលគ្នានៃហ្សែនបែបនេះត្រូវបានបញ្ជូនទៅកុមារ។

ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ គេអាចធ្វើការសិក្សាផ្នែកជីវវេជ្ជសាស្រ្ដសមស្រប និងធ្វើការវិនិច្ឆ័យត្រឹមត្រូវចំពោះវត្តមានរបស់មីក្រូទស្សន៍ក្នុងបរិមាណតិចតួចនៃសម្ភារៈជីវសាស្ត្រ។ ពេលខ្លះកោសិកាបុគ្គលមួយចំនួនគឺគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការនេះ ដែលនឹងត្រូវបានបន្តពូជនៅក្នុងវប្បធម៌ in vitro ហើយ "ទម្រង់ហ្សែន" នៃអ្នកធ្វើតេស្តនឹងត្រូវបានទទួលពីពួកគេ ពិតណាស់មិនមែនសម្រាប់ហ្សែនទាំងអស់នៃហ្សែនរបស់គាត់ទេ (មាន រាប់ម៉ឺននាក់នៃពួកគេ!) ប៉ុន្តែសម្រាប់ពួកគេដែលមានហេតុផលល្អដើម្បីសង្ស័យពីពិការភាពមួយចំនួន។ ការអភិវឌ្ឍន៍ដំណាលគ្នានៃវិធីសាស្រ្តនៃវិស្វកម្មកោសិកា និងហ្សែននឹងអនុញ្ញាតឱ្យនៅដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់នៃការយល់ដឹងនៃហ្សែនដើម្បីស្វែងរកលទ្ធភាពជាក់ស្តែងនៃអំពើតាមអំពើចិត្ត ហើយលើសពីនេះទៅទៀត សម្រាប់គោលបំណងព្យាបាល ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរលំដាប់ និងលំដាប់នៃហ្សែន សមាសភាព និងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។

ឱសថមិនមែនជាវិស័យតែមួយគត់នៃការអនុវត្តវិស្វកម្មហ្សែននោះទេ។ បែងចែកវិស្វកម្មហ្សែននៃរុក្ខជាតិ វិស្វកម្មហ្សែននៃកោសិកាបាក់តេរី។

ថ្មីៗនេះ ឱកាសថ្មីបានលេចឡើងក្នុងការទទួលបានវ៉ាក់សាំង "អាចបរិភោគបាន" ដោយផ្អែកលើរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែន។

ការរីកចម្រើនដ៏អស្ចារ្យត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែននៅលើពិភពលោក។ ពួកវាភាគច្រើនទាក់ទងនឹងការពិតដែលថាបញ្ហានៃការទទួលបានសារពាង្គកាយពីកោសិកាមួយក្រុមនៃកោសិកាឬអំប្រ៊ីយ៉ុងមិនទាន់ពេញវ័យនៅក្នុងរុក្ខជាតិឥឡូវនេះមិនមែនជាបញ្ហាធំនោះទេ។ បច្ចេកវិទ្យាកោសិកា វប្បធម៌ជាលិកា និងការបង្កើតភ្នាក់ងារបង្កើតឡើងវិញត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រទំនើប។

ពិចារណាពីសមិទ្ធិផលក្នុងវិស័យដាំដុះរុក្ខជាតិដែលបានទទួលនៅវិទ្យាស្ថានស៊ីបេរីនៃសរីរវិទ្យានិងជីវគីមីរុក្ខជាតិសាខាស៊ីបេរីនៃបណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី។

ដូច្នេះហើយ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ រុក្ខជាតិប្តូរហ្សែនមួយចំនួនត្រូវបានទទួលដោយការផ្ទេរហ្សែន ugt, acp, acb, accc និងហ្សែនផ្សេងទៀតដែលដាច់ដោយឡែកពីវត្ថុរុក្ខជាតិផ្សេងៗទៅក្នុងហ្សែនរបស់វា។

ជាលទ្ធផលនៃការណែនាំហ្សែនទាំងនេះ រុក្ខជាតិប្តូរហ្សែននៃស្រូវសាលី ដំឡូង ប៉េងប៉ោះ ត្រសក់ សណ្តែកសៀង ពារាំង ផ្លែស្ត្របឺរី ផ្លែស្ត្របឺរី និងមួយចំនួនទៀតបានបង្ហាញខ្លួន។

ការណែនាំនៃហ្សែនត្រូវបានអនុវត្តដោយជាលិកា "សែល" ជាមួយ "កាំភ្លើងហ្សែន" (ការរចនាដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅវិទ្យាស្ថានរបស់យើង) ឬដោយវ៉ិចទ័រហ្សែនដោយផ្អែកលើ agrobacterial plasmid ជាមួយនឹងហ្សែនគោលដៅដែលបានបង្កប់និងអ្នកផ្សព្វផ្សាយដែលត្រូវគ្នា។

ជាលទ្ធផល ទម្រង់ផ្លាស់ប្តូរហ្សែនថ្មីមួយចំនួនត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នេះគឺជាពួកគេមួយចំនួន។

ស្រូវសាលី Transgenic (2 ពូជ) ដែលមានការលូតលាស់ និងការភ្ជួររាស់ខ្លាំងជាង ត្រូវបានគេសន្មត់ថាមានភាពធន់នឹងគ្រោះរាំងស្ងួត និងកត្តាបរិស្ថានមិនល្អផ្សេងទៀត។ ផលិតភាពរបស់វា និងមរតកនៃទ្រព្យសម្បត្តិដែលទទួលបាន កំពុងត្រូវបានសិក្សា។

ដំឡូងប្តូរហ្សែនដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញអស់រយៈពេល 3 ឆ្នាំ។ វាផ្តល់ទិន្នផលយ៉ាងខ្ជាប់ខ្ជួន 50-90 ភាគរយខ្ពស់ជាងការគ្រប់គ្រងទទួលបានភាពធន់ទ្រាំស្ទើរតែពេញលេញចំពោះថ្នាំសំលាប់ស្មៅ auxin ហើយលើសពីនេះមើមរបស់វា "ខ្មៅ" តិចជាងការកាត់ដោយសារតែការថយចុះនៃសកម្មភាព polyphenol oxidase ។

ប៉េងប៉ោះប្តូរហ្សែន (ពូជជាច្រើន) កំណត់លក្ខណៈដោយការដាំដុះ និងទិន្នផលកាន់តែច្រើន។ នៅក្នុងផ្ទះកញ្ចក់ទិន្នផលរបស់វាគឺរហូតដល់ 46 គីឡូក្រាមក្នុងមួយម៉ែត្រការ៉េ (ច្រើនជាង 2 ដងខ្ពស់ជាងវត្ថុបញ្ជា) ។

ត្រសក់ប្តូរហ្សែន (ពូជជាច្រើន) ផ្តល់ផ្កាមានជីជាតិជាង ហើយជាលទ្ធផល ផ្លែឈើដែលមានទិន្នផលរហូតដល់ 21 គីឡូក្រាមក្នុងមួយម៉ែត្រការ៉េ បើធៀបនឹង 13.7 ក្នុងការគ្រប់គ្រង។

វាក៏មានទម្រង់ផ្លាស់ប្តូរហ្សែននៃរុក្ខជាតិផ្សេងទៀតផងដែរ ដែលភាគច្រើនមានលក្ខណៈសេដ្ឋកិច្ចមានប្រយោជន៍មួយចំនួនផងដែរ។

វិស្វកម្មហ្សែនគឺជាវិទ្យាសាស្ត្រនៃថ្ងៃនេះ និងថ្ងៃស្អែក។ ឥឡូវនេះ ផ្ទៃដីរាប់សិបលានហិកតាកំពុងត្រូវបានសាបព្រោះជាមួយរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែននៅលើពិភពលោក ឱសថថ្មី អ្នកផលិតសារធាតុមានប្រយោជន៍ថ្មីកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ យូរៗទៅ វិស្វកម្មហ្សែននឹងក្លាយទៅជាឧបករណ៍ដ៏មានអានុភាពកាន់តែខ្លាំងឡើងសម្រាប់ការជឿនលឿនថ្មីក្នុងវិស័យវេជ្ជសាស្ត្រ ពេទ្យសត្វ ឱសថសាស្ត្រ ឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារ និងកសិកម្ម។

5. ការពិតវិទ្យាសាស្រ្តអំពីគ្រោះថ្នាក់នៃវិស្វកម្មហ្សែន

គួរកត់សំគាល់ថា រួមជាមួយនឹងវឌ្ឍនភាពដែលនាំមកដោយការអភិវឌ្ឍន៍វិស្វកម្មហ្សែន ការពិតមួយចំនួននៃគ្រោះថ្នាក់នៃវិស្វកម្មហ្សែនត្រូវបានសម្គាល់ ដែលចំណុចសំខាន់ត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោម។

1. វិស្វកម្មហ្សែនមានភាពខុសប្លែកគ្នាជាមូលដ្ឋានពីការបង្កាត់ពូជ និងពូជថ្មី។ ការបន្ថែមហ្សែនបរទេសដោយសិប្បនិម្មិត រំខានយ៉ាងខ្លាំងដល់ការគ្រប់គ្រងហ្សែនដែលបានកែសម្រួលយ៉ាងល្អិតល្អន់នៃកោសិកាធម្មតា។ ការគ្រប់គ្រងហ្សែនគឺមានភាពខុសប្លែកគ្នាជាមូលដ្ឋានពីការរួមផ្សំនៃក្រូម៉ូសូមមាតា និងបិតាដែលកើតឡើងនៅក្នុងការឆ្លងកាត់ធម្មជាតិ។

2. បច្ចុប្បន្ននេះ វិស្វកម្មហ្សែនគឺមានលក្ខណៈបច្ចេកទេសមិនល្អឥតខ្ចោះ ដោយសារវាមិនអាចគ្រប់គ្រងដំណើរការនៃការបញ្ចូលហ្សែនថ្មី។ ដូច្នេះហើយ វាមិនអាចទស្សន៍ទាយទីតាំងបញ្ចូល និងផលប៉ះពាល់នៃហ្សែនដែលបានបន្ថែមនោះទេ។ ទោះបីជាទីតាំងនៃហ្សែនអាចត្រូវបានកំណត់បន្ទាប់ពីការបញ្ចូលរបស់វាទៅក្នុងហ្សែនក៏ដោយ ចំនេះដឹង DNA ដែលមានគឺមិនពេញលេញដើម្បីទស្សន៍ទាយលទ្ធផល។

3. ជាលទ្ធផលនៃការបន្ថែមសិប្បនិម្មិតនៃហ្សែនបរទេស សារធាតុគ្រោះថ្នាក់អាចនឹងកើតឡើងដោយមិនបានរំពឹងទុក។ ក្នុងករណីដ៏អាក្រក់បំផុត ទាំងនេះអាចជាសារធាតុពុល សារធាតុអាឡែហ្សី ឬសារធាតុមិនល្អដទៃទៀត។ ព័ត៌មានអំពីលទ្ធភាពប្រភេទនេះនៅតែមិនទាន់ពេញលេញនៅឡើយ។

4. មិនមានវិធីសាស្រ្តដែលអាចទុកចិត្តបានពិតប្រាកដនៃការធ្វើតេស្តសម្រាប់ភាពគ្មានគ្រោះថ្នាក់។ ច្រើនជាង 10% នៃផលប៉ះពាល់ធ្ងន់ធ្ងរនៃឱសថថ្មីមិនអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណបានទេ បើទោះបីជាការសិក្សាសុវត្ថិភាពបានធ្វើដោយប្រុងប្រយ័ត្នក៏ដោយ។ ហានិភ័យដែលលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រោះថ្នាក់នៃអាហារដែលកែច្នៃហ្សែនថ្មីនឹងមិនមាននរណាកត់សម្គាល់គឺប្រហែលធំជាងករណីថ្នាំ។

5. តម្រូវការបច្ចុប្បន្នសម្រាប់ការធ្វើតេស្តសម្រាប់ការគ្មានការបង្កគ្រោះថ្នាក់គឺមិនគ្រប់គ្រាន់ខ្លាំងណាស់។ ពួកគេត្រូវបានព្រាងយ៉ាងច្បាស់ក្នុងវិធីមួយដើម្បីសម្រួលដំណើរការអនុម័ត។ ពួកគេអនុញ្ញាតឱ្យប្រើវិធីសាស្រ្តដែលមិនចាប់អារម្មណ៍ខ្លាំងនៃការធ្វើតេស្តសម្រាប់ភាពគ្មានគ្រោះថ្នាក់។ ដូច្នេះ វាមានហានិភ័យយ៉ាងសំខាន់ដែលអាហារដែលមិនមានសុខភាពអាចឆ្លងកាត់ការត្រួតពិនិត្យដោយមិនបានត្រួតពិនិត្យ។

6. រហូតមកដល់ពេលនេះ អាហារកែច្នៃហ្សែនមិនមានតម្លៃសម្រាប់មនុស្សជាតិទេ។ ផលិតផលទាំងនេះបម្រើផលប្រយោជន៍ពាណិជ្ជកម្មជាចម្បងតែប៉ុណ្ណោះ។

7. ចំណេះដឹងអំពីឥទ្ធិពលលើបរិស្ថាននៃសារពាង្គកាយដែលត្រូវបានកែប្រែដោយវិស្វកម្មហ្សែន និងនាំយកមកទីនោះគឺមិនគ្រប់គ្រាន់ទាំងស្រុងនោះទេ។ វាមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ជាក់នៅឡើយទេថាសារពាង្គកាយដែលត្រូវបានកែច្នៃហ្សែននឹងមិនមានឥទ្ធិពលបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់បរិស្ថាននោះទេ។ អ្នកបរិស្ថានវិទ្យាបានប៉ាន់ស្មានអំពីផលវិបាកបរិស្ថានដែលអាចកើតមានផ្សេងៗ។ ជាឧទាហរណ៍ មានឱកាសជាច្រើនសម្រាប់ការរីករាលដាលដែលមិនអាចគ្រប់គ្រងបាននៃហ្សែនដែលមានគ្រោះថ្នាក់ដែលប្រើដោយវិស្វកម្មហ្សែន រួមទាំងការផ្ទេរហ្សែនដោយបាក់តេរី និងមេរោគ។ ផលវិបាកដែលបង្កឡើងក្នុងបរិស្ថានទំនងជាមិនអាចជួសជុលបានទេ ដោយសារហ្សែនដែលបានបញ្ចេញមិនអាចយកមកវិញបានទេ។

8. មេរោគថ្មី និងគ្រោះថ្នាក់អាចលេចឡើង។ វាត្រូវបានបង្ហាញដោយពិសោធន៍ថាហ្សែននៃមេរោគដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងហ្សែនអាចបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងហ្សែននៃមេរោគឆ្លង (ហៅថាការផ្សំឡើងវិញ)។ មេរោគថ្មីទាំងនេះអាចឈ្លានពានជាងមេរោគដើម។ មេរោគក៏អាចក្លាយជាប្រភេទសត្វដែលមិនសូវជាក់លាក់ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ មេរោគរុក្ខជាតិអាចបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់សត្វល្អិត សត្វ ក៏ដូចជាមនុស្សផងដែរ។

9. ចំនេះដឹងនៃសារធាតុតំណពូជ DNA គឺមិនទាន់ពេញលេញទេ។ មានតែ 3% នៃ DNA ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាដំណើរការ។ វាមានគ្រោះថ្នាក់ក្នុងការរៀបចំប្រព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញ ចំណេះដឹងអំពីអ្វីដែលមិនពេញលេញ។ បទពិសោធន៍យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យជីវវិទ្យា បរិស្ថានវិទ្យា និងវេជ្ជសាស្ត្របង្ហាញថា នេះអាចបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហា និងបញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរដែលមិនអាចទាយទុកជាមុនបាន។

10. វិស្វកម្មហ្សែននឹងមិនដោះស្រាយបញ្ហានៃភាពអត់ឃ្លានពិភពលោកទេ។ ការអះអាងដែលថាវិស្វកម្មហ្សែនអាចចូលរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហានៃភាពអត់ឃ្លានពិភពលោកគឺជាទេវកថាគ្មានមូលដ្ឋានវិទ្យាសាស្រ្ត។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

វិស្វកម្មហ្សែនគឺជាវិធីសាស្ត្រជីវបច្ចេកវិទ្យាដែលទាក់ទងនឹងការស្រាវជ្រាវលើការរៀបចំឡើងវិញនៃប្រភេទហ្សែន។ genotype មិនមែនគ្រាន់តែជាផលបូកមេកានិកនៃហ្សែនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាប្រព័ន្ធស្មុគ្រស្មាញដែលបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការនៃការវិវត្តនៃសារពាង្គកាយ។ វិស្វកម្មហ្សែនអនុញ្ញាតឱ្យតាមរយៈប្រតិបត្តិការនៅក្នុងបំពង់សាកល្បង ដើម្បីផ្ទេរព័ត៌មានហ្សែនពីសារពាង្គកាយមួយទៅសារពាង្គកាយមួយទៀត។ ការផ្ទេរហ្សែនធ្វើឱ្យវាអាចជម្នះឧបសគ្គអន្តរប្រភេទ និងផ្ទេរលក្ខណៈតំណពូជបុគ្គលនៃសារពាង្គកាយមួយទៅសារពាង្គកាយមួយទៀត។

ការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធហ្សែនឡើងវិញ នៅពេលបំពេញភារកិច្ចនៃវិស្វកម្មហ្សែន គឺជាការផ្លាស់ប្តូរគុណភាពនៃហ្សែន ដែលមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធនៃក្រូម៉ូសូមដែលអាចមើលឃើញនៅក្រោមមីក្រូទស្សន៍។ ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាចម្បងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃ DNA ។ ព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនដែលសរសេរក្នុងទម្រង់ជាលំដាប់នៃនុយក្លេអូទីតត្រូវបានដឹងក្នុងទម្រង់ជាលំដាប់នៃអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនសំយោគ។ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៅក្នុង DNA ក្រូម៉ូសូម ការបាត់បង់មួយចំនួន និងការរួមបញ្ចូលនុយក្លេអូទីតផ្សេងទៀត ផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពនៃម៉ូលេគុល RNA ដែលបង្កើតឡើងនៅលើ DNA ហើយនេះបណ្តាលឱ្យមានលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូថ្មីកំឡុងពេលសំយោគ។ ជាលទ្ធផលប្រូតេអ៊ីនថ្មីមួយចាប់ផ្តើមត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងកោសិកាដែលនាំឱ្យមានរូបរាងនៃលក្ខណៈសម្បត្តិថ្មីនៅក្នុងខ្លួន។ ខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មហ្សែនគឺស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាហ្សែននីមួយៗ ឬក្រុមនៃហ្សែនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុង ឬដកចេញពីប្រភេទហ្សែននៃសារពាង្គកាយមួយ។ ជាលទ្ធផលនៃការបញ្ចូលហ្សែនដែលអវត្តមានពីមុនទៅក្នុង genotype វាអាចបង្ខំកោសិកាឱ្យសំយោគប្រូតេអ៊ីនដែលវាមិនបានសំយោគពីមុន។

គន្ថនិទ្ទេស

2. Lee A., Tinland B. ការរួមបញ្ចូល t-DNA ទៅក្នុងហ្សែនរុក្ខជាតិ៖ គំរូ និងការពិត // សរីរវិទ្យារុក្ខជាតិ។ 2000. - ភាគ 47. - លេខ 3 ។

3. L. A. Lutova, N. A. Provorov, O. N. Tikhodeev, et al., ហ្សែននៃការអភិវឌ្ឍន៍រុក្ខជាតិ។ - ផ្លូវ Petersburg: Nauka, 2000. - 539 ទំ។

4. Lyadskaya M. វិស្វកម្មហ្សែនអាចធ្វើអ្វីគ្រប់យ៉ាង - សូម្បីតែដាំវ៉ាក់សាំងនៅក្នុងសួនច្បារ // ព្រឹត្តិបត្រឱសថ។ - 2000. - លេខ 7 ។

5. Romanov G. A. Plant genetic engineering and ways to solve the biosafety // Plant Physiology, 2000. - Volume 47. - No. 3.

6. Salyaev R. ទេវកថានិងភាពពិតនៃវិស្វកម្មហ្សែន // វិទ្យាសាស្ត្រនៅស៊ីបេរី។ - 2002. - លេខ 7 ។

7. Favorova O. O. ការព្យាបាលដោយហ្សែន - រវើរវាយឬការពិត? // ព្រឹត្តិបត្រឱសថ។ - 2002. - លេខ 5 ។

Kuzmina N.A. មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃជីវបច្ចេកវិទ្យា៖ សៀវភៅសិក្សា។ - Omsk: OGPU, 2001. - 256s ។

Lutova L.A., Provorov N.A., Tikhodeev O.N. et al. ហ្សែននៃការអភិវឌ្ឍន៍រុក្ខជាតិ។ - ផ្លូវ Petersburg: Nauka, 2000. - 539 ទំ។

Lyadskaya M. វិស្វកម្មហ្សែនអាចធ្វើអ្វីគ្រប់យ៉ាង - សូម្បីតែដាំវ៉ាក់សាំងនៅក្នុងសួនច្បារ // ព្រឹត្តិបត្រឱសថ។ - 2000. - លេខ 7 ។

Kuzmina N.A. មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃជីវបច្ចេកវិទ្យា៖ សៀវភៅសិក្សា។ - Omsk: OGPU, 2001. - 256s ។

Favorova O. O. ការព្យាបាលដោយហ្សែន - រវើរវាយឬការពិត? // ព្រឹត្តិបត្រឱសថ។ - 2002. - លេខ 5 ។

Salyaev R. ទេវកថានិងភាពពិតនៃវិស្វកម្មហ្សែន // វិទ្យាសាស្ត្រនៅស៊ីបេរី។ - 2002. - លេខ 7 ។

Kuzmina N.A. មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃជីវបច្ចេកវិទ្យា៖ សៀវភៅសិក្សា។ - Omsk: OGPU, 2001. - 256s ។