Биотехнология тарихы

Биотехнология (bios - тіршілік; thechne-өнер, шеберлік;logos-ғылым) - тірі ағзалар мен биологиялық үрдістерді өндірісте пайдалану; экономикалық құнды заттарды алу үшін ген және жасуша деңгейінде өзгертілген биологиялық объектілерді құрастыру технологиялары мен пайдалану жөніндегі ғылым және өндіріс саласы.

Биотехнологияның  негізгі объектісі - тірі жасушалар, атап айтқанда жануар, өсімдік текті жасушалар және микробтар немесе олардың биологиялық белсенді метаболиттері.

Биотехнология тарихы

Алғаш рет «биотехнология»  термині 1917 жылы Карл Эреки шошқаларды қант қызылшасымен қоректендіру кезінде олардың өнімдерінің жоғарылауы жасалған жұмыстарының нәтижесінде берілген.

Биотехнологияның пайда  болуы мен даму тарихында ғылыми пән ретінде голланд ғалымы Е.Хаувинк 5 кезеңді ажыратты.

1. Пастер ғасырына дейінгі кезең (1865 жылы). Сыра, шарап, нан өнімдері және сыра ашытқыларын,

ірімшік алғандағы спирттік және сүт қышқылды ашытуды қолдану. Сірке қышқылын және ферментативті өнімдерді алу.

1. Пастер ғасырлық кезеңі (1866-1940 жж) - этанол, бутанол, ацетон, глицерин, органикалық қышқылдарды, вакциналарды өндіру. Канализациялық суды аэробты тазалау. Көмірсулардан азықтық ашытқыларды өндіру.
2. Антибиотиктер кезеңі (1940-1960жж) - тереңдетілген ферментация жолымен пенициллин және басқа антибиотиктерді алу. Өсімдік жасушаларын дақылдау және вирустық вакциналарды алу. Стероидтардың микробиологиялық биотрансформациясы.
3. Меңгерілетін биосинтез кезеңі (1961-1975) - микробты мутанттар көмегімен амин қышқылдарын өндіру. Тазартылған ферменттік препараттар алу. Иммобилизацияланған ферменттерді және жасушаларды өндірістік қолдану. Канализациялық суларды анаэробты тазалау және биогаз алу. Бактериалды полисахаридтерді өндіру.
4. Жаңа биотехнология кезеңі (1973 жылдан бастап) - биосинтез агенттерін алу мақсатында жасушалық және генетикалық инженерияны қолдану. Моноклоналды антиденелерді өндіретін будандарды, протопласттарды және меристемді дақылдарды будандастырып алу.Эмбриондарды трансплантациялау.

Биотехнология салалары

Биотехнология ғылыми пән және өндірістік технология есебінде тірі жасушаның биоөндіргіштік белсенділігін зерттеуге, сапалы өндірушілік қабілеті бар және әртүрлі салаларда: ауыл шаруашылығында; фармацевтикада; тағам өнеркәсібінде; биоэнергетикада; қоршаған орта ремедиациясында; биоэлектроникада; тағы басқаларда қолданылады.

Ауыл шаруашылық биотехнология

Ауыл шаруашылық және тұрмыстағы қалдықтар, автомобильдерден шығатын улы заттар, өндірістен және ірі қалалардан бөлінетін лас суларды тазартуда микробиологиялық биотехниканың маңызы зор. Арам шөптерге, түрлі зиянды жәндіктерге қарсы күресуде қолданылатын пестицидтердің адам үшін зиянды екені белгілі. Сондықтан пестицидтердің орнына экологиялық жағынан тиімді препараттар (энтобактерин, дендробациллин, битотоксибациллин, гомелиндер, т.б.) Биотехнология тәсілімен алынады. Топырақтың құнарлылығын арттыруда да биотехнологияның маңызы зор. Мысалы, ауа азотын пайдаланып, онымен қоректенетін микроорганизмдердің (азотобактер, т.б.) көмегімен бактериялы тыңайтқыштар (нитрагин, т.б.) дайындалады. Мал шаруашылығында, азықтық жемшөпке құнарлығын арттыру үшін ферменттер (аминосубтилин, протосубтилин, т.б.) қосады, соның нәтижесінде жемшөп құрамындағы күрделі қосылыстар (лигнин, целлюлоза, т.б.) жақсы ыдырайды.^[1]

БИОТЕХНОЛОГИЯ БЕДЕРІ

Қазақ ғалымдарының жетістігі

Қазіргі таңда Қазақ Ұлттық аграрлық университеті мал шаруашылығы  саласындағы биотехнолог мамандарды дайындайтын бірден-бір оқу орны болып тұр. Өз басым еліміздегі мал шаруашылығы саласы биотехнологиясы заман талабына сай дамып отыр деп нық сеніммен айта аламын. Жалпы алғанда, биотехнология – мал шаруашылығының биотехнологиясы, ветеринарлық-медицина биотехнология, микроорганизмдер биотехнологиясы және өсімдік биотехнологиясы деп төрт топқа бөлінеді. Ендігі кезекте осы салалардың қайсысы дамып жатқаны жайында айтсам. Қазір елімізде биотехнология жетістіктері малды жеделдетіп өсіру ісіне кеңінен қолданылуда. Бұл бағытта отандық ғалымдар жан-жақты ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізуде. Жаңа тұқым шығару, бұрынғы асылтұқымды малдардың өнімділігін арттыруда көптеген жұмыстар атқарылуда. Өз басым Қазақстандағы мал шаруашылығы биотехнологиясының келешегі зор деп есептеймін.

Сырт елдерден асылтұқымды  малдардың мұздатылған шәуіттері  мен эмбриондары қазір елімізге көптеп әкелінуде. Осы шәуіттерді қоршаған ортадан бөліп алу, мұздату, басқа аналыққа қондыру бәрі-бәрі биотехнологияға жататыны белгілі. Бұл бағытта жұмыстарды біздің білікті мамандар жоғары деңгейде меңгеріп, атқарып жатыр. Асылтұқымды малдардың шәуіттері мен эмбриондары өз ортасынан бөлініп алғаннан кейін оның қандай күйге түсетінін ғалымдар жіті бақылайды. Әдетте дүниежүзінде шәуіттер мен эмбриондар бөліп алғаннан кейін олардың ұрықтандыру қасиеті 20-50 пайызға дейін төмендейді деген ғылыми тұжырым бар. Осы ретте қазақ ғалымдары шәуіт пен эмбриондардың ұрықтандырғыш қасиетін 60 пайызға дейін көтеруге қол жеткізіп отырғанын мақтанышпен айтуға болады. Шәуіттерді табиғи ортадан бөліп алғаннан кейін оны сақтап, тіршілік етуін жалғастыру үшін жасанды орта дайындаудың маңызы зор. Жоғарыда айттық, осыған дейінгі шәуіт пен эмбрионды сақтайтын жасанды орта олардың ұрықтандыру қасиетін 20-50 пайызға дейін сақтап келді. Ал қазақ ғалымдары жасаған синтетикалық ортасы олардың ұрықтандыру қабілетін 60 пайызға дейін көтеретін мүмкіндік туғызып отыр. Бұл әлем бойынша мал шаруашылығы саласындағы үлкен жетістік болып саналады. Осы ретте шәуіт пен эмбриондардың жасанды ортадағы биохимиялық қасиеті қандай өзгеріске түсетінін және жасанды ортада табиғи ортасын қаншалықты сақтай алатынын жан-жақты зерттегенін де айта кетуіміз керек. Мұндай жетістікке жету үшін ғалымдарымыз ұзақ ізденген болатын. Әдетте шәуіт пен эмбрионды мұздатқанда оның антиоксидтік қабілеті төмендеп кететіні белгілі. Оны төмендетпеу үшін ақуыз құнарлы болуы шарт. Ал ақуыздың құнарлылығын арттыратын бірден-бір элемент — күкірт. Сондықтан отандық ғалымдар бұл бағытта терең ізденістерге барып, зерттеу жұмыстарының нәтижелерін шәуітті сақтайтын синтетикалық орта жасауда күкіртті барынша пайдаланған. Осының арқасында эмбрионның ұрықтандыру қасиетін 60 пайызға дейін көтергендерін қазіргі таңда айтып жүр. Бірақ бұл ғылыми жаңалық әлі де болса сынақ үстінде. Әлемдік ғылым тарапынан толықтай мойындалған жоқ. Осы бір жайттарды есепке ала отырып, Қазақстанда мал шаруашылығы саласындағы биотехнологияның аяқ алысы жоғары деңгейде деп баға беруімізге болады.

Эмбрион тасымалдау арзанға түседі

Елімізде асылтұқымды малдардың шәуіті мен эмбрионын тасымалдау ісі дұрыс жолға қойылған. Биотехнологиялық тасымалды ұйымдастыру мал шаруашылығы саласының қарқынды түрде дамуына жол ашатыны белгілі. Мұндай тасымалдау еліміз үшін арзанға түсетіні айтпаса да түсінікті. Егер біздер бұл саланы дамытпағанымызда, ірі қара малдардың бәрін ұшақпен алыс елдерден тасып, шығынға белшеден батар едік. Ал шәуіт пен эмбрионды тасымалдауға көп шығын кетпейді. Оның үстіне сырт елдерден әкелінген мал қазақ жеріне бірден жерсініп кетуі екіталай. Ал эмбрионды өнімділігі нашар аналықтың жатырына салып, асылтұқымды мал алуға болады. Эмбрион аналық бас малдың жатырында жатып-ақ ортаға бейімделеді. Осылайша асылтұқымды мал басы санын мейлінше дамыта аламыз. Қазіргі таңда елімізде «Асылтірек» және Алматы облысындағы мал басын асылдандыру қоғамы мал шаруашылығы саласындағы биотехнология саласын барынша өрістетіп отыр. Сондай-ақ құрылғанына 80 жыл толған Алматы облысындағы Мыңбаев қой шаруашылығы институты отандық биотехнологияның орталығына айналып отыр. Аталмыш институт биотехнология саласындағы жұмыстарды кеңес заманында Мәскеу мен Ленинградтағы ғалымдармен тізе қосып бастаған еді. Қазіргі таңда да бұл жұмыстар жалғасуда. Қазақстандық ғалымдар шәуіт пен эмбрионды сақтайтын синтетикалық жасанды ортаны осы институтта жасағанын білеміз. Болашақта қазақ ғалымдарының жаңалықтары әлемдік ғылым қоғамдастығы тарапынан лайықты бағасын алатынына сенімдімін. Өйткені институттың жан-жақты ғылыми жұмыстарды жүргізетін зертханалары мен ғылыми жаңалықтарын сынақтан өткізетін шаруашылықтары бар. Осы тұрғыдан алғанда, Қазақстандағы мал шаруашылығы биотехнологиясының алатын орны ерекше екені байқалады. 
Біздің университет те биотехнология саласын дамытуға барынша өз үлесін қосып келеді. Осыдан бірнеше жыл бұрын АҚШ, Британия, Кения ғалымдарымен тізе қосып, шәуіт пен эмбрионды ғарыш кеңістігіне шығарып, олардың қалай дамитынына бақылау жасалынды. Бірақ бұл жобаны толықтай сырт елдің ғылыми орталықтары қаржыландырғандықтан, олар зерттеу қорытындысының нәтижелерін өздерімен бірге елдеріне алып кетті. Алдағы уақытта біздер осындай стратегиялық мәні зор ғылыми-зерттеу жұмыстарын іске асырып, отандық биотехнология саласын аяққа тұрғызу жағына баса мән беруіміз керек. 
 
«Жануарлар биотехнологиясы» жануарлардың гендік және жасұшалы инженериясының мүмкіншіліктері тұралы, биотехнологияда жануарлардың жасұшаларын қолдану жолдары және әдістері тұралы білім дамыту. Осы курстың тапсырмасы – болашақ мамандарға жануарлар биотехнологиясы саласында сапалы және терең білім беру. Курсты оқып бітірген студенттер міндетті түрде: 
 
Білу керек: жануарлардың биотехнологиясының жалпыбиологиялық негіздерін, жасұшалы және ұрық инженерияда өткізілетін эксперименттер тұралы, жануарлардың сома және жыныс жасұшаларының клондау және генетикалық ауысу ұстанымдарын. Студенттер медицинада және малшаруашылықта ғылыми және тәжірибе салаларында биотехнология әдістерінің қолдануы тұралы білу керек.  
 
Қолдарынан келу керек: теориялық білімді ғылыми және тәжірибе жұмыстарына қолдану, жануарлар биотехнологиясының эксперименттерін білімді жоспарлау.  
 
Ие болу керек: негізгі жануарлы объектілермен – тышқан, үй қоян, қой – тәжірибеде жұмыс істеу әдістеріне; микроскоп құралдарына (құрамы әр түрлі микроскоптар, микроманипуляторлар, микроинъекторлар); зертханалық құрал жабдықтарына (термостаттар, центрифугалар, анализаторлар және арнаулы құралдар), және тағында хирургиялық құралдарға.Оқу үдірісінде кесте материалдары, плакаттар және өткізілетін сабақтың тақырыбына сәйкес келетін материалдар қолданылады. 
 
«Биотехнология» деген түсініктеме бірінші рет 1917 жылы шошқа етін өндеу үдіріске толық мінездеме берген Венгрия инженері Карл Эрекимен қолданылған. К.Эреки сөзі бойынша: «Биотехнология – ол тірі жандардың көмегімен өткізілетін жұмыстар.» 
 
Биотехнология дамуын қарастырғанда келесі заңдылықты байқап өтуге болады: ХХ-шы ғасырдың 60-шы жылдарына дейін көбінесе көбею саласында зерттеулер өткізілген (жасанды ұрықтандыру, суперовуляция, ұрықтарды қайта отырту). 60-шы жылдардың соңында және 70-ші жылдардың басында биотехнология өз зерттеулерін жасұшалардың технологияларының саласында қадағалап өткізеді. Олар келесі зерттеулер: экстракорпоралдық ұрықтандыру, өсіру, гаметалармен жасұшаларды төмен температураларда ұзақ уақыт сақтау. Ал 1973 жылдан бастап биотехнология молекулярлық зерттемелерге қатысады.

• Биотехнология саласының мақсаты – коммерциялық өнімді дамыту. Сондықтан биотехнологияның негізінде экономика жатыр. Экономика жағдайлары жоғары мемлекеттерде биотехнология дамуыда өте жақсы деңгейде. Олар келесі мемлекеттер: Америка Құрамы Штаттар, Ұлы Британия, Германия, Франция, Нидерланды, Жапония. Жалпы биотехнологиялық өнімдердің 50 пайызы Америкалық Құрамы Штаттарына, 20 пайызы Европаға, 11 пайызы Жапонияға, 9 пайызы қалған мемлекеттерге келеді. Биотехнология адамзатқа келесі пайдалы жағдайларды тұдырады:  
         
• инфекциялық, нәсілдік ауруларды анықтап, емдеп, келешекте болдырмау;
•  
  антибиотиктерді, полимерлерді, аминқышқылдарды, ферменттерді және басқа тағамдық қоспаларды өңдейтін микроағзаларды дамыту;
•  
  паразиттік, вирустік ауруларға төзімді өсімдіктердің түрлерін шығару;
•  
  тез өсіп жететін, ауруларға қарсы тұра алатын мүмкіншіліктері жоғары жануарлардың көмегімен асыл тұқымдық малшаруашылықты дамыту;
•  
  қоршаған ортаны кірлететін себептерден босату.

                               Биотехнология:тарихи-мәлімет 

 
Биотехнология ағзаның биохимиялық, физиологиялық, қайта орнына келу мүмкіншіліктерін зерттеп, оның нәсілдік қорларымен қолданып, барлық биологиялық бағдарламаларды түзетуге мүмкіндік болатын жолдарды табуға жағдайлар тудырады. 
 
Биотехнологиялық зерттеулердің объекттері – тірі ағзалардың негізгі топтарының өкілдері. Олар вирустер, бактериялар, өсімдіктер және жануарлар, олардан бөлек жүрген молекулалар, жасұшалар және жасұшалардың құрамдарындағы заттар. Зерттеген уақытта тірі жүйелердің мүмкіншіліктерін, олардың қорларын қарастырады. Жануарлардың биотехнологиялық қорлары келесі:

• молекулярлық (геннің құрамы және қасиеттері);
• физиологиялық (гаметалар банкі, тотипотенттік);
• селекциялық (тұқым жақсарту, жаңа тұқым алу).

 
Сондықтан биотехнология осы тірі жүйелерде өтетін физико-химиялық, биохимиялық және физиологиялық үдірістерге, сол кезде шығатын қуатқа, өнімдердің жаратылуына және дағдарлануына, ұйымдастырылған құрылымдардың қалыптасуына сүйенеді. 
 
Биотехнология ғылым болып өзіне келесі ғылыми пәндерді кіргізеді: 
 
а) молекулярлы биология микробиологиямен бірігіп микроағзалардың биотехнологиясын құрады; 
 
б) молекулярлы биология, микробиология және химиялық инженерия бірігіп молекулярлы биотехнология құрады; 
 
в) жасұшалы биология молекулярлы биологиямен және микробиологиямен бірігіп жасұшалы биотехнология жаратады; 
 
г) жасұшалы биотехнология, жануарлардың көбею биологиясы, акушерство және хирургия – осы ғылымдар жануарлардың көбею биотехнологиясын тұдырып отыр; 
 
д) жануарлардың даму биологиясы, жануарлардың тұқымдарын жақсарту, малдәрігерлік және жоғары айтылған ғылымдардың бәрі жануарлардың биотехнологиясын тұдырады; 
 
е) молекулярлы және жасұшалы биотехнология көбею биотехнологиясымен бірігіп ұрық инженерия ғылымында жаңа ағым тұдырады. 
 
Ал биотехнологияның ғылым болып тұғаны – ол молекулярлы, жасұшалы биологияның көмегімен болған. 
 
 
^ Биотехнологияның басқа ғылымдармен байланысы 

 
 
 
Жануарлар биотехнологиясының пайдалану  салалары: 

•  
  Мал шаруашылық.
•  
  Мал дәрігерлік.
•  
  Азық өнімдеу.
•  
  Селекциялық орта.
•  
  Диагностика. Дәрілер, вакциналар.
•  
  Азықтар және азық қоспалары.
•  
   
  Жануарлардың биотехнологиялық қоры 
   
  Мал шаруашылықта биотехнология әдістерін еңгізуге жануарлардың келесі биологиялық ерекшеліктері жағдай береді: 
   

1. Жануарлардың жыныс жасұшаларының (гаметаларының) биологиялық банкі. Жануарлардың гаметаларының биологиялық банкі ұрғашылардың жыныс жасұшаларында (гонадаларда) орналасқан. Гаметалардың морфогенетикалық мүмкіншіліктері өте жоғары. Мысалы, тұған кезде ұрғашы қойлардың жыныс жасұшаларында 700 мың фолликулалар (гонаданың жасұшалары) болады; жыныс жасына келгенде 12000-86000 ұсақ фолликулалар және 100-400 үлкен фолликулалар болады. Еркек жануарлардың жұмыртқаларында сперматазоидтердің саны одан да көп (280-450 триллион). Осындай қордан табиғи жынысу жағдайда көбеюге қатысатын гаметалардың (жұмытқа жасұшалары және сперматазоидтер) саны бірден туатындарға 5-10, көптен туатындарға 40-80 паралар.

2.  
   ^ Жануарлардың ұрықтарының имплантацияға (қайта отырту) дейін дамуы. Ұрықтандырылғаннан кейін ұрық ұрғашы малдың жыныс мүшелерінде бос жағдайда болады. Ұрықтандырылған жерден еңгізілетін жерге дейін ұрық бір неше күн жүреді: шошқаларда 2-3, қойларда 4-5, қояндарда 5-7, сиырларда 7-8 күн. Осы жағдаймен қолданып жануарлардың ұрықтарымен әр түрлі жұмыстар өткізеді.
3.  
   ^ Бірден туатын жануарларда бір жұмыртқалы егіздер туу. Бір жұмыртқалы егіздер келесі жағдайда туады: имплантация алдындағы кезеңде ұрықтың қабыршығына бір зақым келіп ұрық бөлініп кетіп, екі немесе бір неше ұрықтар жаратылады. Осындай егіздердің нәсілдік, биохимиялық көрсеткіштері бірдей, неге десек олар бір ұрықтандырылған жұмыртқалы жасұшадан шығады (тотипттенттік жағдай). Осындай көріністің көмегімен көп жасұшалы ағзалардан биологиялық ұқсас ағзаларды алуға болатын болды. Осы жағдай тұқым мал шаруашылығына өте маңызды.
4.  
   ^ Малшаруашылықта тұқым дәнін тұдырып жетілдіру. Ауылшаруашылық жануарларды ұстап көбейткенде тұқым дәнін және пайдаланатын үйірді айырады. Тұқым дәніне жататын малда келесі көрсеткіштер болу керек: физиологиялық саулық, көбеюге жарамдық жоғары қасиеті, жоғары бағалы нәсілдік қасиеттері және сапалы ұрпақ. Биотехнологиялық зерттеуде осы жануарлар тобына жататындар берушілер (донорлар) және жасаушылар (ұрықтандырушылар). Беруші – ол нәсілдік бағалы ұрықтарды беретін ұрғашы; жасаушы – ол еркек мал. Сондықтан, жануарлардың осы дәрежесі үйірдің көбейту жұмысына өте маңызды.

 
Пайдаланатын жануарлардың үйірі – ол жануарлар, генотиптері аса маңызды емес, бірақ міндетті түрде физиологиялық сау, көбеюге жарамды жақсы қасиеттері бар. Осы дәрежеге реципиенттерді жатқызады. Реципиент – бөтен ұрықты алып жүретін ұрғашы. Пайдаланатын жануарларға күйлеген ұрғашы малдарды табатын еркек малдардыда жатқызады. 
 
Жалпы, ауылшаруашылық жануарлардың биотехнологиялық мүмкіншіліктері жануарлардың биологиялық ерекшеліктерімен белгіленеді. Биологиялық қасиеттер тектілік қорлармен реттеледі. 
 
Сонымен, жануарлардың биотехнологиялық қорын үш топқа бөлуге болады: 
 
а) молекулярлық қор – ген қасиеттерімен және құрамымен белгіленеді; 
 
б) физиологиялық қор – гамета банкі арқылы ашылады, ұрықтың еңгізуліден бұрын дамуы (тотипотенттік); 
 
в) селекциялық қор – тұқым малшаруашылығымен байланысты, ұрықты жақсартып жаңа тұқым жасаумен байланысты 
 

 
^ 2. Биотехнологиялық өнім 

 
 
^ Жануарлар биотехнологиясы Қазақстанда 
 
Қазақстанда жануарлар биотехнологиясының дамуына Мухамедгалиев Ф.М., Жанабеков К.Ж., Абильдинов Р.Б. үлес қосқан. Олар ұрықтармен жұмыс істегенде бірінші рет суперовуляция және трансплантация әдістерімен қолданып осының арқасында Қазақстанда жануарлар биотехнологиясы даму жолына тұрды. 
 
Кәзіргі уақытта Қазақстанда бір топ мамандар жануарлар биотехнологиясынан жұмыстар өткізе алады. Олар Қасымов К.Т., Тойшибеков М.М., Садыкулов Т.С., Аузбаев С.А., Малмаков Н.И., Салықбаев Т.Н., Джамалова Г.А. және т.б. Осы ғалымдар ғылыми жұмыстарын тек қана зертханада өткізбей тәжірибеде қолдану сұрақтарын қарастырады. Мысалы, 1997 жылдан бастап Алматы облысы «Мади» тұқым шаруашылығында дегресс қойларын көбейту ғылыми зерттеулері өткізіліп жатыр. 
 
 
^ Биотехнология түрлері 
 
Адамның биологиялық жүйеге әсер етуіне байланысты биотехнологияны келесі түрлерге бөледі: 

1.  
   Молекулярлы – негізінде рекомбинанттық ДНҚ технологиясы және микроағзалар технологиясы.
2.  
   Жасұшалы – негізінде ядро және жасұшаның деңгейіндегі жұмыстар.

 
 
Осы әдістердің пайдалану саласына байланысты биотехнология келесі түрлерге бөлінеді: 

1.  
   Ғарыштық. 
2.  
   Экологиялық.
3.  
   Медициналық.
4.  
   Ауылшаруашылық.
5.  
   Өнеркәсіптік.

 
Ауылшаруашылық биотехнологиясы  өз алдына өсімдіктер биотехнологиясына  және жануарлар биотехнологиясына  бөледі. 
 
Жануарлар биотехнологиясы – молекулярлы және жасұшалы биотехнология әдістерінің көмегімен генотипті реттейтін, резистенттігі жоғары және жоғарыөнімді жануарларды алу әдістерді зерттейтін ғылым 
 
 
^ Жануарлар биотехнологиясының бағыттары. 
 
Малшаруашылықта биотехнологиялық қорлар ашу үшін молекулярлы, жасұшалы, көбейту биотехнологияларымен қолданады. 
 
^ Жануарларды көбейту биотехнологиясы – жануарлардың репродуктивтік қорларының генетикалық мүмкіншіліктерін жақсарту мақсатымен қолданылатын әдіс. Көбейту биотехнологиясында зерттеу пәні – жануарлардың репродуктивтік қасиеті ал зерттеу объекті – олар: 

1.  
   жануарлардың ағзаларының гормондары – гипоталамус, гипофиз, гонадалар арқылы зерттелетін;
2.  
   көбею мүшелерінің құрамы және физиологиясы.

 
Көбейту биотехнологиясында келесі әдістерді айырады: 
 
Суперовуляция – фолликулдарға өсуге және дамуға мүмкіншілік беретін, гормондардың көмегімен ұрғашы-донорларға әсер ететін әдіс.

 
^ Жасанды ұрықтандыру – жануарлардың генотиптерін жақсарту үшін асылтұқымды еркек малдардың ұрықтарымен қолданып ұрғашыларға ұрық себу жұмыстары.

 
Генетиканың және жасанды ұрықтандыру  технологиясының жетістіктерінің көмегімен малшылар жануарларды жетілдіру үшін қолайлы әдістер тапты, жоғары мүмкіншіліктері бар еркек жануарларды іріктеп алу жағдайлары туды, бүкіл популяциялардың генетикалық жақсарту екпіндері тездетілді. 
 
Ұрықтарды транспланттау – ұрғашы-донордан ұрғашы-реципиентке ұрық тасу әдісі. Малшаруашылықта транспланттау мақсаты – асылтұқымды ұрғашы жануарлардың генетикалық қорларымен қолдану.

 
Ұрықтарды транспланттау әдістің көмегімен ұрғашылардың көбею мүмкіншіліктері кеңейді, неге десек, олардың ана бездерінде аналық жыныс жасұшаларының қоры мол болады. Осы генетикалық қорды толығынан қолдану үшін келесі зерттеулер өткізілген: асылтұқымды аналардың ұрықтарын алып төмен генетикалық бағалы , көбею үдірісіне жарамды аналардың жатырларына транспланттау. 
 
Осы технология жұмыс істегенде: 
 
а) бір асылтұқымды анадан алынған ұрпақтардың саны көбейеді; 
 
б) ағзаларды гамета және ұрықтар түрінде апарып жеткізуге және көп уақыт сақтауға болады; 
 
в) гаметаларды және ұрықтарды іріктеп алып керек жынысты және керек физиологиялық-биохимиялық қасиеттері бар ұрпақтарды алады. 
 
Осы айтылған технологияларды еңгізу үшін, ақырғы мақсаты ұрықтарды транспланттау болатын жұмыстардың кешенімен қолдану керек. 
 
Көбейту технологиясы келесі кезеңдерден тұрады: донорларды, жасаушыларды, реципиенттерді іріктеп алу, донорларға суперовуляция өткізу, донорларды ұрықтандыру, ұрықтарды шығарып алу, алып шығарған ұрықтардың қасиеттерін бағалау, ұрықтарды реципиенттердің мүшелеріне еңгізу. 
 
Кәзіргі уақытта көбейту биотехнологиясы молекулярлы және жасұшалы биотехнологиялардың әдістерімен тығыз байланысады. 
 
^ Жасушалы биотехнология – түрлі жасұшалы жұмыстар өткізу арқылы бағалы биологиялық қасиеттері бар ағзаларды алуды зерттейтін пән. Малшаруашылықта зерттеу объекті – жануарлардың репродуктивтік жасұшалары. Малшаруашылықта жасұшалы биотехнология өзіне бір бірін толықтыратын екі ғылыми бағыт кіргізеді: 
 
^ 1.Ұрық өсіру зерттеулер (ұрық дақылы) – гаметалармен ұрықтарға өмір сүруге және дамуға жағдай тұдыратын. 
 
Ұрық өсіру зерттеулердің негізгі тапсырмалары:  
 
а)гаметалардың және ұрықтардың селекциясы; 
 
б)гаметаларды және ұрықтарды өсіру; 
 
в)гаметаларды экстракорпоралды ұрықтандыру; 
 
г)гаметалардың және ұрықтардың банкін ашу; 
 
д)қоректік орталарды жасап қасиеттерін жақсарту. 
 
^ 2. Жасұшалы технологиялар – жануарлардың генотиптерін жақсарту үшін жасұшалардың және ядролардың деңгейінде жүргізетін жұмыстар. 
 
Малшаруашылықта жасұшалы технологиялардың жұмыстары келесі: 
 
а) соматикалық гибридизация; 
 
б) клондау; 
 
в) химералық жануарларды алу. 
 
 Молекулярлы биотехнология – жануардың ағзасында молекулярлы деңгейде жаңа генетикалық бағдарламаны алу мақсатын зерттейтін ғылым. Зерттеу объекті нуклеин қышқылы болады (ДНҚ және РНҚ молекулалары). Молекулярлы биотехнология келесі екі бөлімдерден тұрады: 

Генетикалық инженерия – тек қана гендерді зерттейді. Генетикалық инженерияның тапсырмалары:

 
а) гендерді синтездеу және оларды жаңарту; 
 
б) рекомбинанттық молекулаларды құрастыру және клондау; 
 
в) гендердің банкін жасау. 
 
 
 2. Генетикалық өзгеру – гендерді тасу үдірісі. Негізгі тапсырмалар: 
 
а) генді реципиентке кіргізу; 
 
б) өзгерген гендерді іріктеп синтездеу; 
 
в) гендерді еңгізу; 
 
г) трансгендік жануарларды және жоғарыбағалы заттарды алу. 
 
 
 Жануарлар биотехнологиясының әдістері 
 
Ғалымдар биотехнология әдістерінің көмегімен малшаруашылықта жануарлармен әр түрлі эксперименттерді өткізеді. Осындай жұмыстың мақсаты – жануарлардың биологиялық бағдарламасын өзгерту. Осы жұмыс ұрық даму орнына тіркелмей тұрғанда өткізіледі. Ұрықты алып, «биотүзету» өткізіп, соны дамыту үшін физиологиялық ананың репродукция мүшелеріне еңгізеді. 
 
Осындай жағдайда молекулярлы биотехнология, жасұша биотехнологиясы және көбейту биотехнологиясы малшаруашылықта жаңа ғылыми әдістерді жаратып отыр – ұрық инженерия, ұрық дақылы, ұрық трансплантациясы. 
 
Ұрық инженерия – жануарлардың ағзаларынан генетикалық қорын тауып, алып, мүмкіншіліктерімен қолдану әдіс. 
 
Ұрық дақылы – жануарлардың гаметаларының және ұрықтарының физиологиялық қорларының мүмкіншіліктерін іздеп табатын, олардың өмір сүру үдірістерін ағзаның ішінде және ағзадан бөлек сақтайтын малшаруашылықтағы биотехнологиялық әдіс. 
 
Ұрық транспланттау – жануарлардың репродуктивтік жүйесінің физиологиялық қорын іздеп, оның мүмкіншіліктерін анықтап, бағалы генотиптерді тездетіп көбейту үшін ұрықтарды транспланттау әдісімен қолданатын малшаруашылықтағы биотехнология әдісі. 
 
Малшаруашылықта ұрық инженериясы, ұрық дақылы, ұрық транспланттау кешен жаратып, жануарлардың селекциялық, немесе, генетикалық қорларын ашады. 
 
Жасұша – тірі ағзаның негізі. Жануарлардың сома жасұшаларының биологиялық мәні 
 
Малшаруашылықта ұрық дақылдардың зерттеулерінің негізінде жасұшалы теория жатыр. Оның негізгі жағдайлары: 
 
а) жасұша – тірі материяның негізі; 
 
б) әр түрлі ұлпалардың, ағзалардың жасұшаларының құрамы ұқсас; 
 
в) жасұшалардың көбеюі алғашқы жасұшаның бөлінуінен басталады; 
 
г) жасұша – жалпы ағзаның бір бөлегі. Оның бір белгілі құрамы және атқаратын жұмысы болады; 
 
д) бір ағзаның жасұшалары ұлпалардың, мүшелердің жүйелеріне кіріп бір бірімен тығыз байланысады. 
 
Органикалық әлемде өмір ұйымдасудың екі түрі болады: жасұшадан бұрын (вирустер) және жасұшалы (прокариоттар, эукариоттар). 
 
Эукариоттардың прокариоттардан айырмашылығы – эукариоттардың жасұшаларында ядро бар, прокариоттарда жоқ. Эукариоттардың цитоплазмаларында әдейленген, бір белгіленген жұмыстарды атқаратын органеллалар бар. Эукариоттық жасұшалар прокариоттық жасұшалардан үлкен. 
 
Морфологиялық айырмашылықтан басқа прокариоттарда және эукариоттарда ұқсас қасиеттер бар: жасұшаның сыртына және ішіне заттарды жеткізетін плазма болу; ақуыздың синтезі рибосомада өтеді; РНҚ синтезі және ДНҚ репликациясы; биоэнергетикалық үдірістер. Сонымен: жасұша – қабыршықпен қоршалған, реттелген, биополимерлердің (ақуыздар, нуклеинқышқылдар, липидтер, көмірсулар және т.б.) жүйелері, зат алмасу, энергетикалық үдірістерге қатысатын, жалпы барлық жүйелердің жұмыстарына көмектесетін. 
 
Морфологиялық мән. Жануарлардың жасұшасы плазматикалық қабыршықпен қоршалған цитоплазмадан, ядродан, органоидтерден тұрады. Цитоплазманың негізі – гиалоплазма – сулы негізгі зат. Гиалоплазма жасұшаның құралымдарын біріктіріп олардың қарым-қатнасуына көмектеседі. Органеллалар – митохондриялар, Гольджи аппараты, рибосомалар, лизосомалар.  
 
Молекулярлық мән. Жасұшада әр түрлі заттар синтезделіп ыдырайды. Осы үдірістер ферменттердің көмегімен өтеді. Жануарлардың ұлпаларында 96 пайызы көміртек, сутек, оттек, азотқа келеді. 3,5 пайыз калий, кальций, натрий, фосфор және басқа микроэлементтер. Аз мөлшерде микроэлементтер бар. Жасұшада химиялық компоненттерді бейорганикалық (85 пайыз су, 1,5 пайыз минералдық тұздар) және органикалық (10 пайыз ақуыздар, 0,4 пайыз көмірсулар, 1,1 пайыз нуклеинқышқылдар, 2 пайыз липидтер) компоненттерге бөледі. 
 
Физиологиялық мән. Жасұшаның атқаратын негізгі жұмыстары келесі: зат алмасу, қозғалыс, көбею, қоздырғышқа жауап беру. 
 
Зат алмасу. Жасұшаның өмір сүру үдірістерінің негізінде зат алмасу жатыр (ассимиляция, диссимиляция). 
 
Қозғалыс. Диссимиляция кезінде қуат босатылып шығады. Қуаттың жартысы жылуға айналады, жартысы қозғалысқа кетеді. 
 
Қоздырғышқа жауап беру. Қоздырғыш себепкер шарттарға жылу, химиялық, электр және т.б. қуат түрлері жатады. 
 
Көбею. Ол тірі ағзаның негізгі қасиеті. Жануарлардың жасұшаларының көбеюі бөліну жолмен өтеді. Бөліну екі әдісті болады:  
 
а) тұра (амитоз); 
 
б) күрделі (митоз). 
 
Митозда ядрода терең өзгерістер өтеді. 
 
 
Сүтпен қоректенетіндердің гонадалары жаратылысын жыныс белдік түрінде бастайды. Ұрық дамуын бастағанда оның алғашқы жыныс жүйелерінің екі түрін айырады – вольф және мюллер аңғарларын. Y-хромосомалардың болуымен байланысты ата бездер немесе ана бездер жаратылады. Ұрғашылардың жыныс мүшелері мюллер аңғарларынан, еркек жануарлардың жыныс мүшелері вольф аңғарларынан жаратылады.  
 
Жыныс аппаратының биологиялық негізі – жануарлардың жыныс белгілерін жаратып, жұмыс істету. 
 
 
^ Жануарлардың ұрғашыларының репродукциялық жүйесі 
 
Ұрғашы жануарлардың жыныс жүйесінің биологиялық маңызы – ана безін жаратып жеткізу, жыныс жағдайымен сперматазоидтерді алу, гаметаларды ұрықтандыруға жағдайлар тұдыру, ұрықты жатырдың ішінде дамыту және оны туып сүтімен емізу. 
 
Ұрғашының жыныс мүшелерін сыртқыға және ішкіге бөледі. Сыртқы жыныс мүшелері – сарпай, клитор, қынаптың сырты. Сарпай екі жыныс еріндерден тұрады, сол еріндердің арасында жыныс жарығы болады. Клитор еркек жыныс мүшесіне ұқсаған, жыныс жарықтың үстінгі жағында болады. Қынаптың сырты – қысқа бұлшық етті түтік, жыныс жарықтан басталып зәр шығатын тесіктің қасында бітеді. 
 
Ішкі жыныс мүшелері – қынап, жатыр, фаллопий түтіктері және аналық бездері. Қынап – жыныс мүшесі және іштегі төлдің шығатын жері. Ол өте ұзын түтік, төқ ішектін астында, жанбастың ортасында орналасады. Қынаптың іші кілегейлі қабыршықпен жабылған. Жатыр – төлді алып жүретін мүше, үш бөлектен тұрады: бас жақтан, денесінен, оң және соң екі мүйізшеден. Бас жағы үш қабыршықтардан тұрады - кілегейлі, бұлшық етті, сірі. Кілегейлі қабыршық кілегей шығаратын муциндерден тұрады. Осы кілегейдің биологиялық маңызды қасиеттері бар: сіңдіріп алу, бактериоциттік және бактериостаттық. Жыныс қоздырылу уақыты басталғанда кілегей суйықталып, мөлдір болып көп мөлшерде ағып шыға бастайды, ал жүктілік уақытта кілегей қойырып, кілегейлі тығын түрінде жатырдың ауызын жауып, дамып жатқан ұрықты микробтардан сақтайды. 
 
Іште төл жылқыларда және есектерде жатырдың денесінде, ал сиырларда, қойларда, ешкілерде жатырдың мүйізшелерінде жатады. 
 
Жатырдың мүйізшелерінің қалыптары әр түрлі жануарларда әр түрлі болады: