Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 155
Текст из файла (страница 155)
Идеальный микробный фермент-мишень должен (1) быть жизненно необходимым для клетки патогена, (2) встречаться у Гюльшого числа патогенов, (3) отсутствовать нли значительно отличаться у людей. Задачу установления метаболичсских процессов, жизненно важных для микроорганизмов, но отсутствующих у людей, можно значительно облегчить с помощью сравнитсльной гсномики, дополненной функциональной информацией, полученной из гсномики и протсомики. ° 9.4 Изменения генома и новые продукты биотехнологии ~479~ Гехнологил рекомбинантных ДИК дает результаты и открывает новые перспективы Продукты технологий рскомбинантных ДНК простираются от белков до «сконструированных» организмов. С помощью этих технолопчй можно создавать огромное число колчмерчсских белков, разрабатывать микроорганизмы для особых задач и создавать растения и животных с полезными свойствами для применения в сельском хозяйстве нлн медицине.
Некоторые продукты этих технологий были одобрены для потребительского илн профессиоцачьного использования, многие сиге находятся в стадии разработки. Генная инженерия всего за несколько лет преобразовалась из многообещающейновойтсхпологиивмногомнллиардную индустрию, при этом наибольший рост произошел в фармацевтической промышленности. В табл. 9-4 Ткюпчвй ак ~ » июпр пл епи шит на ГТПА.
от аигл. и сои ~аажта~еп а~ Йглпи ); агп иииручч илазыии, фермент, задействовачпчый в растворении тромбов; зффекти ига ери лечении сердечных приступов Фактор НПВ способствует свертыванию крови; его не хватает больным гемофилиен; лечение фактором НШ, полученным с помощью технологии рекол~бииантной ДНК, снижает риск заражения при переливании крови Факторы роста иммунной системы, стимулирующие образование лейкоцитов; лечение нммунолефицитов н заражений Стимулирует образование зритроцнтов; лечение анемии у пациентов заболеванием почек Чигшеоаю'ляпч ы Факторы свертывания крови Колониестнмулирующне факторы Эритропоэтин Стимулируют дифференцнровку и рост клеток разных видов; способствуют заживлению ран Лечение карликовости Лечение диабеча Препятствует размножению вирусов; используются для лечения некоторых видов рака Активируют н стимулируют лейкоциты различных классов; можно использовать прн лечении ранений, ВИЧ-инфекций, рака н иммунодефицнтов Исключительная специфичность связывания используется в диагностических тестах, для направленного транспорта лекарств, токсинов илн радиоактивных соединений к опухолям прн терапии рака; есть и много других применений Предотвращает повреждение ткани активными формами кислорода, когда в ней, лишенной ненадолго Оч во время хирургического вмешательства, внезапно восстанавливается кровоток Белки нз оболочек вирусов более безопасны и также эффективны в «натаскиванин» иммунной системы, как и мертвые вирусы, традиционно наиболее применяемые в качестве вакцин; самой первой была разработана вакцина от гепатита В Факторы роста Гормон роста человека Инсулин человека Иитерфероны Иитерлейкнны Моиоклональные антитела Суперокснлднсмугаза Вакцины Качееории иЧииечии црииерыуиримеиеиии приведены несколько основных классов новых продуктов технологии рекомбинантных ДНК.
Новейший продукт технологии рскомбинантпой ДНК вЂ” эритропоэтин. Этот белковый гормон (М„= 51000) стимулирует образование эритроцитов. Люди с заболеваниями, влияющими на работу почек, нередко испытывают недостаток этого белка, что приводит к анемии. Эритропоэтнн, полученный по технологии рскомбинацтной ДНК, может быть использован для лечения таких пациентов; тем самым снижается необходимость повторных переливаний крови.
° Нс перестают появляться другие приложения этой технологии. Ферменты, созданные на основе технологии рекомбинантных ДНК, уже используют в производстве моющих средств, сахара и сыра. Модифицированные белки использук>т в качестве пищевых добавок для придания питательных свойств, вкуса и запаха Разрабатываются микро- [480] Часть 1. 9. Технологии на основе информации иэ ДНН организмы с измененными илн совершенно новыми мстаболическими путями для добычи нефти и минералов из подземных месторождений, дги ликвидации разливов нефти и детоксикации опасных мусорных свалок и сточных вол, Модифицированные растения с повышенной устойчивостью к засухе, морозу, насекомым-вредителям н заболеваниям повышают урожайность и снижают необходимость использования в сельском хозяйстве хилэикатов. Можно полностью клонировать животных, перенося целое ядро со всем его генетическим материалом в спсциальгю подготовленную яйцсклетку, из которой ее собствешюе ядро было удалено.
О необычайных перспективах современной биотехнологии идут дискуссии. Клонирование млскопитаюгпих затрагивает нормы обп!ественной морали и может сопровождаться серьезными проблемами со здоровьем и продолжительностью жизни клопированных животных. Если можно создавать полезныс лекарственные вещества, то может оказаться, что и токсины станут биологическим оружием. Потенциальные опасности, связанныс с попаданием модифицированных растений н других организмов в биосферу, продолжают тщательно отслеживаться. Весь спектр долговременных последствий этой технологии для человека как биологичсскоп> вида и всей природной среды невозможно прелвидсть без более ясного представления как о клеточном мстаболизме, так и об экологии. Краткое содержание раздела 9.4 ИЗМЕНЕНИЯ ГЕНОМА И НОВЫЕ ПРОДУКТЫ БИОТЕХНОЛОГИИ ° Успехи в секвснированин целого генома и в методах генной инженерии расширяют возможности модификации геномов у всех биологических видов.
° Клонирование в растениях, при котором используется плазмидный вектор из бактерии р. Апгобасгеиит, позволяет придавать растениях новые свойства. ° При клонировании животных ученыс вводят чужеродную ДНК преимущественно с помощью вирусных векторов илн микро- инъекций. На основе этих методов можно создавать трансгенных животных и получить новые способы генной терапии человека. ° Использование гсномики и протсомики в фундаментальных и фармацевтических исследованиях сильно продвигает создание новых лекарств. Кроме того, с помощью биотехнологии создается все расширяющийся спектр иных продуктов и технологий.
Ключевые термины Термины, выделенные жирным шрифтом, обьясняются а глоссарии. Т1-плазм ила 470 Полимеразная цепная Библиотека кДНК 451 реакция (ПЦР) 452 В «р434 Полиморфизм послелоззГеномнка 434 тельное гей 454 Геномная библиотека 449 Полнморфнзмы длины ДНК-лнгаза 434 фрагментов рестрвк- ДНК-мнкрочнп 463 цнн (КИ.Р) 455 Искусственная бактери- Последовательно-мечензльизл хромосома ный сайт (ВТВ) 450 (ВЛС) 442 Протеом 46! Искусственная хромосома Протеомнка 461 лрожжсй (УЛС) 442 Рекомбннантная ДНК 434 Клонирование 434 Сайт-специфичный мутаКомнлементарная ДНК генез 446 (кДНК) 451 Саузерн-блотгннг 455 Контнг 449 Смятения 462 Короткие тандемные пов- Системнзл биология 462 торм (ВТК) 455 Слитый белок 447 Метка зкгпрссснруемой СнятнеДПК-отпечзтка454 оослеловзтельностн Трансгеннмй 477 (Е5Т)451 Тзг 447 Олнопуклеотнлный полн- Тзг НЬ 447 морфнзм (5!ЧР) 460 Эндонуклеззы рестрнкОртологн 462 цнн 434 Плазмнлз 439 Эонтопнал метка 451 Дополнительная литература для дальнейшего изучения Общая литература 1зсйлоц, П.А., Вутооз, К.Н., А Вегя, Р (1972) ВюсЬсппса! те1ЬоН !ог !озегг!пй псж йепепс !о(опаапоп!и!о О!ЧЛ о! яппао Ыпп 40: с!гспЬг ВУ40 П!ЧЛ гло!ссо!ез соппйпшй 1ап ЬНз рЬзйе йспез зад гйс йз!асиле орегоо о! ЕзсЬепсЬ!а со!!.
Ргос. ФаН. Асад 5а. (УВА 69, 2904-2909. Первый эксперимент с рекомбннзнтной ДНК, з котором происходило связывание ДНК от лвух видов. Еоььзо, РЕ. 49 Камее, А П. (1973) Епхутанс епс1чо-еаза !ей едой о! ПЫЛ то!есц!ез. 1. Мо!. В!о!. 78, 453 -471. Сосб~аенне о первом эксперименте с рекомбнназтной ДНК Дополнительная литература для дальнейшего изучения (481! ЯавЬгао1с, 1., ГпгзсЬ, Е.Е, А Мапзабз, Т. (1989) Мо1еси1аг С1аятд: А (лЬашгапт Милиа! 2гк1 ейп, Со1с1 Ярбззй НагЬог слйогасогу 1»гсзя, Со!«1 Ярппй НагЬог, ХУ.
Хотя уже и есть более новыс руководства, в этом трехтомнике содержится много полезной вводной информации о биологических, химических и физических принципах, лежащих в основе как затассичсских, так и современных методов. Клонирование генов Лвйепп, Х. А Ей!сЬ, Н. (1992) Ро!увсгаяе сЬа!и геасбоп Яггассйу. Алли. Юпз Всосйет. 61, 131-156. Сзерпвпз, В.Х.С., Айшпз, Я.К., Ейввап, М.Н., Юз Твен, Ктй (2006) ТЬе йиогеясеш соо1Ьох (ог авеяйпй ргоссзп 1осабоп аш1 Ьзззсс!оп.
5аепсе 312, 217 — 224. Нойейег, М., Яейе, Р., Роивг, Н.Х., КпсЬ, М., А РааЬо, 5. (Ю01) Лпсзспс РХЛ. Хпг. реп Селе!. 2, 353 — 359. Успехи и неулачи в восстановлении ДИК из образцов очень болывога возраста. 1чапоч, РЬ., '»згаййазиз, М Д., КоЬу, К.К., Найапй, М.М., %еейп, СгЪ!, й Ригвава, Т,1. (1996) М1икЬоис1па1 РХЛ ю)попсе Ьессгор1вшу зи сЬе Сгапй Ри1сс о! Кпяя!а Сеогй!1 йаншпоч еясаЫ!яЬея сЬе ацсЬепббсу о( сЬе гегпввя о( Тхаг УйсЬо!ая П.
№г. Сеяег.12,417 †4. Нш)аЫ, Т. (1997) Гасы апй агс!(асс« а( апс!сзи РХЛ. Сей 90, 1-3. Хорошее описание того, как химия нуклеиновых кислот влияет на использование ДНК в археологии. Тегре, К. (2006) Очсгзйсзч о1 Ьассепа) схргсв!оп яуясевя 1ог Ьсссго!ойаия ргосе!п рго»1исбоп: (гов во1еси1аг апй Ьюсйепйса) 1шЫазиепсаЫ со сопцпегсй1 яузсепж Арр. Мкпзбю1 ВюгесЬ.72,211-222 Геномика Вапйзай, М. А Тсзвийий, Я.Р (2003) Бзйпашгея о1 вашга1 м!есбоп св сЬе 1иипап йеповс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
