Кіріспе

Генетикалық материалды сақтайтын мекеме
Генетикалық материалды сақтау

Гендік банктер – генетикалық материалды сақтайтын биорепозиторийдің бір түрі. Өсімдіктер үшін бұл in vitro сақтау, өсімдіктің кесінділерін тоңдыру немесе тұқымдарды жинақтау (мысалы, тұқымдық банкте) арқылы жасалады. Жануарлар үшін бұл сперма мен жұмыртқаларды қажет болғанша зоологиялық тоңдырғыштарда сақтау арқылы жүзеге асырылады. Коралдардан үзінділер алынып, бақыланатын жағдайлардағы су резервуарларында сақталады. "Гендік банктегі" генетикалық материал әртүрлі тәсілдермен сақталады, мысалы, сұйық азотта -196°C температурада тоңдыру, жасанды экожүйелерге орналастыру немесе бақыланатын қоректік ортаға қою. Өсімдіктерде материалды ерітіп, көбейтуге болады. Дегенмен, жануарларда жасанды ұрықтандыру үшін тірі аналық қажет. Тоңдырылған жануарлардың спермасы мен жұмыртқаларын пайдалану көбінесе қиын болғанымен, оны сәтті қолданудың көптеген мысалдары бар. Ауыл шаруашылығының биологиялық әртүрлілігін сақтау мақсатымен гендік банктер маңызды егіс өсімдіктері мен олардың жабайы туыстарының өсімдік генетикалық ресурстарын сақтау үшін қолданылады. Әлемде көптеген гендік банктер бар, олардың ең танымалларының бірі – Свалбардтың жаһандық тұқымдық қоймасы. Әлемдегі ең ірі гендік банктердің дерекқорына Genesys веб-сайты арқылы сұраныс жіберуге болады. Көптеген жаһандық гендік банктерді CGIAR Genebank Platform үйлестіреді.

Тұқым қоры

Тұқым банкі – көптеген өсімдік түрлерінің тұқымдары мұздату арқылы сақталатын орын, осылайша болашақта генетикалық әртүрлілікті сақтауға мүмкіндік туады. Температура тұқымдардың қанша уақыт мұздатылғанына байланысты. Қысқа мерзімді сақтау үшін (3–5 жыл) температура аралығында, орта мерзімді сақтау үшін (10–15 жыл) температура аралығында, ал ұзақ мерзімді сақтау үшін (50 жыл және одан да көп) температура аралығында болады. Тұқымдар көп жылдар бойы ұйықтау күйінде қалуы мүмкін, сондықтан оларды үнемі толықтырудың қажеті жоқ. Бұл банктерде өсімдіктің споралар мен птеридофиттер сияқты басқа да бөліктерін сақтауға болады. Бірақ түйнек дақылдары, тұқымсыз өсімдіктердің бір түрі, мұздату арқылы сақталмайды. Сондай-ақ, тұқымдар сақталғанда, олардың ылғалдылығы тұрақты түрде төмен болуы маңызды, себебі осылайша мұздату температурасында тірі қалуға мүмкіндік алады. Ылғалдылығы жоғары тұқымдар қурап кетеді. Әлемдегі ең ірі тұқым банкі – Лондонға жақын, Батыс Сассекстегі Уэйкхерст Плейс аумағында орналасқан Велком Траст Миллениум ғимаратында (WTMB) орналасқан Миллениум тұқым банкі. Ал әлемдегі ең үлкен тұқым қоймасы – Свалбардтың ғаламдық тұқым қоймасы. Норвегияның Шпицберген аймағында орналасқан бұл тұқым қоймасы, кез келген өсімдіктің жойылуына немесе жоғалуына қарсы генетикалық әртүрлілікті сақтау мақсатымен құрылды.

Криобанк

Бұл әдісте тұқым немесе ұрық өте төмен температурада сақталады. Әдетте, ол 196 °C температурада сұйық азотта сақталады. Тұқымдарды немесе ұрықтарды осы температурада мұздату арқылы олар кем дегенде бір ғасыр бойы тірі қалуы мүмкін. Әлемдегі ең ірі жануарлар криобанктерінің бірі – Сан-Диего қаласындағы (Калифорния штаты) Сан-Диего зообағы жасаған «мұздатылған зообақ». Жануарлар криобанктерінде жеке жұмыртқа мен сперманы сақтағаннан гөрі эмбриондарды мұздату артық көріледі, себебі эмбриондар мұздату процесіне көбірек төзімді келеді.

Ағза өскіндерін сақтау

Тозаңды сақтау – криоконсервациялау техникасы арқылы тозаң түйіршіктерінің сақталуы. Витрификация – тозаң түйіршіктерінің мұздатылуы, бірақ мұз немесе мұз кристалдарының пайда болмауы. Тозаңды 5 °C-тан 18 °C-қа дейінгі температурада лиофилизациялау арқылы да сақтауға болады. Тозаңдағы ылғалдың оптималды деңгейі өсімдік түріне байланысты. Әртүрлі өсімдік түрлерінің тозаңын екі топқа бөлуге болады. Бірі – қалың экзинасы бар екі ядролы тозаң, екіншісі – жұқа экзинасы бар үш ядролы тозаң. Екі ядролы тозаң төмен ылғалдылықта мұздатылғанда ұзақ өмір сүреді. Ал үш ядролы тозаң төмен ылғалдылықта мұздатылғанда өмір сүру ұзақтығы қысқарады.

Далалық гендер банкі

Бұл гендерді сақтау мақсатымен өсімдіктерді себу әдісі. Осы үшін жасанды экожүйе құрылады. Бұл әдіс арқылы түрлі өсімдік түрлерінің айырмашылықтарын салыстырып, оларды толық зерттеуге болады. Бұл үшін кең аумақ, қолайлы топырақ, климат сияқты жағдайлар қажет. Маңызды егін түрлерінің ген қоры осы әдіс арқылы сақталады. Мысалы, Ориссадағы Орталық Күріш зерттеу институтында күріштің 42 000 түрі сақталған.