Ғарыштық биотехнология

Соңғы онжылдықга биотехнологияның жаңа бағыты - ғарыштық биотехнология қарқынды дами бастады. 1957 жылдан бастап медико-биологиялық тәжірибелер бойынша тірі организмдерге ғарыштағы болатын факторлардың әсерін зерттеулер жүргізіле ба-сталды. Алғашқы зерттеулерде «Бион» бағдарламасы бойынша жа-нуарлар мен өсімдіктер организмдері пайдагіанылып, тәжірибелер арнайы биоспутниктерде жүргізілген. «Бион-М №1» ғарыштық ап-парат ұшқан кезінде «БиоКосмос-1» жобасы бойынша өсімдіктердің өсуіне және дамуына ғарыштық кеңістік факторларының әсерін анықтайтын зерттеулер және ғарыш жағдайында өсімдіктерді өсіру технологиясы мен өндеу бойынша зерттеулер жүргізілді.

Ғарыштық кеңістігінің ерекше факторлары ретінде - еселенген (ұлғайтылған) радиациялық фон (радиация), ауыр зарядталған түйіршіктердің тасқыны, микрогравитация, жердің әлсізделген магниттік өрісін, вибрацияларды атауға болады. 1989 жылы «Био-препарат» акционерлік қоғамының негізінде ғарыштық биотехно-логия зертханасы қалыптасты.

Ғарыштық биотехнологиясында өсімдіктерден бөлінген жасу-шалық дақылы, өсу үдерістерін, каллустардың қалыптасуы, жасу-шалық дифференциялану, морфогенез және т.б. үдерістерін зертеу үшін модельдік жүйе ретінде қолданылды. Сонымен қатар жасу-ша дақылы, өсімдіктердің әртүрлі абиотикалық күйзеліс (стрссс) факторларға төзімділігін зерттеу үшін модель ретінде өте лайықты болып келеді. Ғарышта қолданылатын аспаптар мынандай талап-тарға сай болу керек: салмағы жеңіл (аспаптың массасы үлкен болмауы керек), көлемі неғүрлым шағындау, герметикалық қамта-масыз етілген, улы емес, химиялық заттардың сұйық болмауы (гель сияқты болу) керек. Осы талаптарға Петри табақшасында өсірілетін жасушалық дақыл сай болып табылады.

Ғарыштағы тәжірибелерде нысан ретінде пайдаланатың жа-сушалық дақылдың артықшылықтарына:

1) нысандарды, яғни экспланттарды өте оңай өсіру;

2) ғарыш жағдайларында жасуша және ұлпалардың өсуі мен даму үдерістерін бақылау және реттеу мүмкіндігі;

3) жасушалық дақыл арқылы өсімдіктің барлық даму кезеңдерін (онтогенездің барлық сатыларын) зерттеу, яғни жыныс және денелік (сомалық) жасушалардан бастап, көпжасушалық агре-гаттардан, дифференцияланып жіктелген жасушалардан эмбрио-ид пен бүтін өсімдікке дейін зерттеу мүмкіндіктері жатады.

Қазіргі таңда ғарыштық биотехнология - биотехнологияның бір саласы болып саналады және де «Биотрек, Биоэкология және Биоэмульсия» бағдарламалары бойынша «Фотон-М» деген ғарыш-тық аппаратты үшыру арқылы іске асырылуда. Ғарыштағы жағдай-да жануарлар мен өсімдіктердің жасушаларымен қатар, микроор-ганизмдердің де салмақсыздық, гравитациялық тартылыстың бол-мауы және т.б. ерекшеліктері кезіндегі өсу үдерістері зерттеліне-ді. Мысалы, «Биотрек» бағдарламасы бойынша МКС-экипажы арқылы 2006 жылы ғарыштық кеңістікке микориза саңырауқұлақтарының штаммдары салынған төрт контейнер жіберілді. Сол контейнердің ішіне радиацияны зерттеу және ауыр элементтердің энергиясын анықтау үшін радиодатчиктерді орналастырды. Осы бағдарламаның мақсаты - саңырауқұлақтардың өнімділігіне және биохимиялық қасиеттеріне күшті радиацияның әсерін зерттеу болатын.

Ғарыштық биотехнология дамуының басым бағыттарына ке-лесі мәселелерді жатқыза аламыз:

1) ғарышта биологиялық құнды заттардың құрылысын анықтау және оларды медицинада, фармакологияда, ветеринарияда қол-дану үшін сапалық кристалдарды алу;

2) ғарыштадағы микрогравитация жағдайында микроорганиз-мдердің рекомбинанттық штаммдарын, өсімдіктердің төзімді және жақсартылған жасушаларын сүрыптап алу, оларды медицина-да, фармакологияда, ауылшаруашылығында, экологияда қолдану;

3) биология және биотехнология салаларында фундаментал-дық білімін кеңейту үшін бионысандарға ғарыштық факторлардың әсерін зерттеу.

Қазақстанда 1991 жылдан бастап «Мақсат» атты ғарыштық бағдарлама бойынша әртүрлі бағыттағы жеті ғылыми-зерттеулер жүргізілуде. Мысалы, олардың ішінде келесі тақырып аясындағы зерттеулері бар:

1) «Өсірілген бидай жасушаларына ғарыштық факторлардың әсерін зерттеу»;

2) «Картоп селекциясында жаңа биотехнологияларды қолда-ну»;

3) «Ғарыштық факторлардың әсерімен байланысты метабо-лизмнің ерекшілігін анықтау»;

4) «Бидайдың селекциясында патогенге төзімділігіне микро-гравитацияның әсерін зерттеу» жүмыстары жүргізілді.