Кіріспе

Биологиялық түр ішіндегі генетикалық вариант, субтип немесе мәдениет – биологияда штаммдар деп аталады. Штаммдар көбінесе генетикалық оқшаулау мақсатымен жасалған, шартты түрде жасанды ұғымдар болып есептеледі. Бұл микробиологияда ең жақсы көрініс береді, онда штаммдар бір жасушадан пайда болатын колониядан шығарылып, әдетте Петри табағының физикалық шектеулерімен оқшауланады. Вирусология, ботаника және тәжірибелік зерттеулерде қолданылатын кеміргіштерде де штаммдар жиі қолданылады.

Микробиология және вирусология

Вирусология қауымдастығында "штамм, вариант және оқшаулау" терминдеріне қатысты жалпыға қабылданған нақты анықтама жоқ екені айтылады, және көптеген вирусологтар терминдерді қолдануды басқалардан көшіріп алады. Штам – микроорганизмнің (мысалы, вирус, бактерия немесе саңырауқұлақ) генетикалық варианты немесе субтипі. Мысалы, "грипп штаммы" – грипп вирусының нақты бір биологиялық түрі. Бұл грипп штаммдарының ерекшелігі – олардың беткі протеиндерінің әртүрлі изоформаларымен сипатталуы. Табиғатта екі немесе одан көп вирус бір жасушаға инфекциялағанда, мутация немесе генетикалық компоненттердің алмасуы нәтижесінде жаңа вирус штаммдары пайда болуы мүмкін. Бұл құбылыстар сәйкесінше антигендік дрейф және антигендік ауысу деп аталады. Микроб штаммдарын генетикалық құрамы бойынша метагеномдық әдістер арқылы түрлер ішіндегі ажыратымдылықты максималды деңгейге жеткізуге болады. Бұл микробиомды талдау үшін бағалы құралға айналды.

Жасанды құрылымдар

Ғалымдар вирустардың мінез-құлқын зерттеу үшін олардың штамдарын өзгертеді, мысалы, H5N1 тұмау вирусының жағдайында. Мұндай зерттеулерді қаржыландыру қауіпсіздікке қатысты алаңдаушылықтар тудырып, кейде уақытша тоқтатуға әкеп соқты, бірақ содан кейін жалғасты. Биотехнологияда микробиалды штаммдар әртүрлі қолданыстар үшін қолайлы метаболикалық жолдарды құру мақсатында жасалған. Тарихи тұрғыдан алғанда, метаболикалық зерттеулердің көп бөлігі биожанармай өндірісі саласына арналған. Эшерихия коли – прокариоттық штаммдарды жасау үшін ең көп қолданылатын түр. Ғалымдар жаңа штаммдарды дамытуға болатын өміршең ең төменгі геномдарды құруға қол жеткізді. Бұл минималды штаммдар ең төменгі құрылымнан тыс гендерге жасалатын тәжірибелердің қажетсіз жолдарға байланысты бұзылмауына жақын кепілдік береді. Бұл мақсат үшін әдетте E. coli-ның жақсартылған штаммдары қолданылады. E. coli көбінесе қарапайым белоктарды өндіру үшін шасси ретінде де пайдаланылады. BL21 сияқты бұл штаммдар протеаза активтілігін азайту үшін генетикалық түрлендірілген, осылайша өнеркәсіптік деңгейде жоғары тиімді белок өндірісіне мүмкіндік береді. Ашытқы штаммдары – эукариоттық генетикалық модификацияның ең көп таралған нысандары, әсіресе өнеркәсіптік ферментацияға қатысты.

Өсімдіктер

Бұл термин ботаникада ресми мәртебеге ие емес; термин ортақ ата-тектен тараған, біртұтас морфологиялық немесе физиологиялық ерекшеліктерімен бөлісетін ұрпақтардың жиынтығын білдіреді. Штам – бұл өзгертілген өсімдіктен (дәстүрлі селекция немесе биотехнологиялық әдістермен алынған) немесе генетикалық мутация нәтижесінде туған ұрпақтардың белгілі бір тобы. Мысалы, күріштің кейбір штамдары күріш өсімдігіне жаңа генетикалық материал енгізу арқылы жасалады, генетикалық түрлендірілген күріш өсімдігінің барлық ұрпақтары – кейінгі буынға берілетін ерекше генетикалық ақпаратқа ие штам болып табылады; штамның атауы, әдетте, сан немесе ресми атау, бастапқы өзгертілген өсімдіктен тараған барлық өсімдіктерді қамтиды. Штамдағы күріш өсімдіктерін басқа күріш штамдарымен немесе сорттарымен будандастыруға болады, ал қажетті өсімдіктер алынса, олар қажетті белгілерді бекіту үшін одан әрі өсіріледі; көбейтіліп, "тектілігін сақтайтын" (ата-аналық өсімдігімен бірдей болатын) бекітілген өсімдіктерге сорттық атау беріліп, шаруалар пайдалануы үшін өндіріске жіберіледі.

Кеміргіштер

Зертханалық тышқан немесе егеуқұйрық тұқымы – генетикалық жағынан біркелкі жануарлар тобы. Тұқымдар зертханалық тәжірибелерде қолданылады. Тышқан тұқымдары іштен өсірілген, мутацияланған немесе генетикалық түрлендірілген болуы мүмкін, ал егеуқұйрық тұқымдары көбінесе іштен өсіріледі. Бір-бірімен туысқандық шаруашылық жүргізілген кеміргіштер популяциясы 20 ұрпақтан кейін генетикалық тұрғыдан бірдей деп есептеледі. Көптеген кеміргіштер тұқымдары әртүрлі ауру модельдері үшін жасалған, сондай-ақ олар дәрі-дәрмектердің зияндылығын тексеру үшін жиі қолданылады.

Құрт-құмырсқалар

Жалпы жеміс шыбығы (Drosophila melanogaster) генетикалық талдауға қолданылған алғашқы организмдердің бірі болды, оның геномы қарапайым және жақсы зерттелген. Ол өсіру мен күтімі оңай болғандықтан, сондай-ақ көбеюдің жылдамдығы мен мөлшері жоғары болғандықтан, көптеген себептерге байланысты танымал модельдік организм болып қала береді. Әртүрлі арнайы штаммдар жасалған, оның ішінде қанаттары жетілмеген, ұшуға қабілетсіз нұсқасы да бар (ол кішкентай жорғалаушылар мен қосмекенділерге тірі жем ретінде хайуанаттар саудасында қолданылады).