Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Генная инженер«» растений. Зта отрасль генной инженерии не так корошо разработана. как а случае животных и тем более микробных клеток. Однако е настоящее времн она привлекает очень большое внимание, поскольку открынгет новые перспективы в растениевсдстве. Обмчнак селекция новых сорго» вЂ” процесс мелленный, и кроме того, аи» ограничена природными видовыми барьерами.
Введение новых генов с помощью техники рексмбинвнтиых ДНК в р стени» могло бы ускори ь зтгп прои»се н существенно расширить его возможности. Кроме того ра стен и» обладают существенной ссобенностью: целое растение может быть выращено из отдельной клетки, Зто ие относите» в рваной степени «о асом растенинм, например, клетки злвковык или бобовых только очень рецко претерпевают такую редифференцивцию, тогда «ак клетки табака, томата илн моркови, «вк показала практика„подеергаютсн реднффер и«нации сравнительна легко. При рис воронин целлюяозной стен и растительной клетки ферментами-целлюлазами образуются протопласты. а которые Ну е вы ы пр р >,в «ДИК Д Р «летки в энде протон»эстов шединнк«ггя с образованием гибрид«оп> протоплас а (соматическои гибридной клг-кн>. Прзтоп ас ы способны восстанавливать клеточную стенку и далее давать целее растение.
Растение ма «е быть получено из протопластоа, «лкчив ших чужеродную ДНК, или из гибриднык прогепластоа При гюличии е олоа введения в растител ные «летки апре деленных янов, способны к функционированию и стабильному наследованию, (ткрыизютс» реалыггы воз ожиости созван я рве гений с заранее шд н о признакам .
Ве торы длл ш дени» юнов в растительные клетки ми~уз бить основаны иа репликаиак растительных вирусов, сдиако до наста«щшо врем ни попыт и г алу н та ве торов, удовлетворяющих, в частности, ребованию стабильного вследоваи л. были не очень успешны. Наибольшее развитие полу или векторы, сконструированные иа так н«зываемых Топлазмидах бактерий АйгоЬ«с(еп гн г ше(асгепх Этн бактерии инфицнруюг лвуиольнне растении и вмзмза юг образование корончатых галлов своеобразных опухояей растений, «лет«и которых способни размножаем:я в «ул туре без добавления факто(юв роста.
Бы о показано, ч о такая трансформация «вл«ется сл«дсгвием внедрении в геном растения части ДНК-Т~(шшаг> и «>- лм. у «ей ч и т и и ш «>-днк Траисфзрмнрованные щтки пр обретают способность сиитезировз ««об ы. например, иоп«лин или октопнн, я «к» (иес рои л р н н слу кашне гшточ ником питание А. шше(асгепз. Какая именно аминокислота ииш ируе' сн, зависит от Тнпяазмиди. трзнсформировзвшей клет Н од б терни А. шшеГ сыпз несут октопиновые, а другие — нопалииовы плазмидь.
И опу плевая трансформац«н, и синтез опинов вызваны Т-ДНК. В Т ДНК еодер» тся несколь«о генов, онтролируемы» Отдел ными пр моторами, вторые и определнюг все своис ш спухолевых клеток. Трансформации яе ок Т-ДНК шабилыю ас едуется; некоторые трансформирован«ые культуры существуют без измеяеиин > «е более 20 лет. Интегрнро анна«Т-ДНК наследуется по законам Г. Менделя.
% П азмилы с особиы трансформировать прз« н вски все двудог ние растения, что дел«с их перси«к «вимм ве торо длл седея н чужеродных ДНК э растения (ри . 257>. К сожалению. трансформированные Т.ДНК клетка не сгюсобны дааагьраст ни«.Одна«сбыли получены утаим«Т-ДНК,траясфор мирукхцие растнтелыг е летки н не подавяяюш«е и» способности преарзшатын в растение. Внедрение чух «родных генов в Т-ДНК, под контроль промотороа. способиык функционировать в растении, которое мо:кет быль осуществлено с гюмошью специально скипетру роазиных векторов, дает возможность включать их а геном расгительник «лето получать рзстени«.
сод«рывшие новую геиеическую информ«пик. Длл улучцкнин свойств сслескокознистщиных растений иесб«о«имо внедрение в них такой генетической информации, которая делала би нх устойчивыми к засухе, заморозкам, в«паол»па расги на ззсоленя х почвах. придаюпж способность фиксировать азот и устойчивость к сельскохозяйственным реп«юлям. Это осущесзвллж г переносом соотщтстауюшпх генов из растении, обладаю«(их подобиими вой твами. Так,а капот«в при ера мокло привести создание пег>иии (Ре(пща> или таб«ка (Нжопапа гаЬасцш>, устойчивых к гербициду |лифа«агу, путем в««денна в «.ютки растении гена, да«»цещ ревиста нтимй к этому веществу фермент. Полученные клет«и бьл затем превращены а целые растении. Внедрение полезнои гчиетическои нформзции осуц(ест«лена с помон(ью Тг-ила«- миды.
угл»сод л чю чм* Угле»злы отнаснтсн к числу наиболее распространенных э приропе ар ъническик соединений они яалнютг» компонентами клетон лкбых ор анизмоа, в том чисти ба терни, растений и г иэотнык. Среди них астречаютсл как достаточно простые соединении с моле«улнриой массой около 200, ак и гига» сю е оолимерм, молекулярная масса которык состэеляет несколько миллионо» Угяеаады понплнютсн в растениях уме и» ранних стадинх превраще ин угл».
кислого газа в органические саед н процес йв нтеэа. Животные нс способны сами спит езира»ать угле»оды из у лскислаго газа и поэтому полностью зависит от растений как ик поста» гцикав. Функции углеводов в клеткак весьма рвзпсюбразны. Ои слу «ат источника аккумулятором эщргии клеток (крахмал, гяилаген). »ыполнлнгт скелетные функш и н растениях и не«атарик мне»гни«. например а «рабак, «рею)как, слу «ат о навей клеточнои стен ба«тср»й, акоант а состав ие«о зрмх антибиотиков.
Болынннст»о гкиаатнык белков имеют детерминанты углеаолнои приролы. и»лиясь ли опрат ивами Нельзя забывать и о том, по углевод О-риб за и О дезоксирибаза одни из глааиык компаюнтон иукхеинае ~х испат. В паслегнне галы большое аниман с прннлекают функции углеводов «а рецептора» «летачиои пощрхщм и и р ррд боо «р Исторический очер». Еще э цреание эека челове ест»о поэнако.
лгилось с углева(юми и научилос спальзоеать ик в пра ти еской дентелыюгтн, Хлопок, древесина. лен, трастиикааыи сахар. мед крэкмал этО лиши н катары . у оо . м р юную (гата) и р Р « ,..., 0»те) роль э развитии цивилизации. В индивилуальном »иле пераые онссахарилы — гпю оза и фруктаза - — били аыделеиы а конце ХУИ( — начале Х(Х сека, одна«о установление их структуры стало еазмо»ным вишь с раз»из»ем учения о строении ортами геок»к соедпненнй. Опред ление элементного состава глюкозы, фруктозы. маниоэы и другик угле»адан показало, »топни имеют общую формулу С.(Н,О).„ т, е. «ак бы состоят из углерода и эалм; отснща углеводы и получили саае наз апис. Р Рит и~ н А.
Вайер первыми предлол или а 1808 )870 гг. праэильную формулу глюкозы, опиако оста»алас неясны , «вкнлг образом моннсакар ды, имеющие идентичную формулу, могут раз ичаться по физика-кимическим свойствам. Это протнаоречие удшюсь разрешить Э. Фишеру с помонюю стереокимическик пред. от»»лений Я. Г. Вант-Гоффа; ан определил относительную «оифигурацню ряла монасахаридов (глюкозы, фруктозы, манноты, араб»- позы), что заломило оспа»у сО»ременнои «имии угле»адан.
Миогие сеанс ва лгонасакэридоа тем нс менее оставались исобъясненными. В частности, число изомернык маиасахаридав и ик производны» быгю вл юе больш», чем следам ло из нападений стер.*ояимическай теории, что с идетеллстааиало о наличии аппо»и»тельно~о асимметрическою атома углерода. А. А. Колли обънснил этот парадокс Образованием окопано о цикла за счет альдсг ицио» группы и одного из гндракгилад однако размер цикла -- трекчленный — был прсцсказан им неправильно.
Эксперимен ал но догшштельстяо размера лактальиого кол ца былп получено лишь з 20-х садах нашею ес»л У. Хеуорсом. пр менившим дтн репмн н задачи метод мети |ирования Однаэрем нно было пэч нзуч ° и т(ю и кари»о», что та ме стасю эозмолгным благодаря рабопсм У Хеуорса. Лолисэхлрилы, входящие состав растений, бактерий н мнаотиык тканен, надолю приалекли внимание исследователей. Бакгериальны» полисахарипы, образукгщ е смаааные «нтигениые детерминанты бактер . и определяющие их шрот»и. и ло настаюцега време- ни вызывакп новь шенныи нн ерес прежде всего в плане получения вакцин к патогенным бактеривм.
у! йейодь Г Р Г. РЛ (й. Р Е. й! Р ю (Р.С Г Р Р Р Вагкиую рол а понимании кимнческнк свойств сакара, особен. но нк циклнческик форм, сыграло развитие учения о ко»формациях о е усО на ю щ .» р бп, »не ныев50-с ды Р. Лем е. Действенным инструментом изучепип «о»формаций са«аров в растворе стана и .н ядерный мм ни ный резонанс. Ммппчисленные данные на аллен» а конфарманияк сахаров в кристаллах с помо!цью рснтгеноструктурного анализа, который успешно испальзуетсн и при нсследош ии пространственной структуры углеаовсодержащих биополимерав В 50.вгоды работами Л.
Лелуара, обнаружившего урилннлифосфатглюказу,а позднее полипренильные произ одные сакарав, было попа» на !мчало зучению процесса биосиигеэа углевшгнык цепей углеводсапергкащих бнополимерое Болыиой пу!ь прап!па и синтетическа» «нмнн углевода» Полный синтез моносахарндов (глюкозы, маннозы и фруктозы), ссунлсталени! й епм в конце Х(Х в. Э. Фишером, в настоащае врем» нс нв. «одит применения горазда легче получить моиосахариды нз природных источников. В те же годы Э. Фишером был разработан метод получении лн»азнцов прастеиших спиртов.
однако начало направленному сигмеэу тли«лэндов и олигасахаридоа было положена а (90! г. В. Кеиигсом и Э. Кнорром, предло»!нашими использовать а «ачестве гликознлирующего а сита гли озилгвлшеииды. Класси. ческий метод Кенигса — Кнврр» н его модифицированные в»риаиты !«завались единственными способами гликаэилировани» ела киык спиртов да бц-х годов нашего столетии, когда в рюге стран, в том числе в СССР, бмли разработаны рациональные методы смнтеза углеводов (ортоэфирнми. окою олинавый и др.). Несмотрн на большие трудност», зт направление существенно прим!илу»ась вперед, а наставшее время осуществлен кимический синтез мно! их сложиык гетер олигосакаридоа (состоящих нз рвали ных ьюиосахаридных остатков), полисе«»ридо» и неогликопдотеииов (см. с. 490).
Биаорганическая «имия углеводов достигла значительного прогресса в синтезе. изучении отру туры и выяснении бногинтеза угле. водок и углеводаэдержаших биополимеров. Нз повестке дня сегодня .. познание роли углевадных цепей тли каконъюгатаа в пронессс !«Л й р ит м а(ха з »ГР((гшнумдя Строение углеводов и углеводсодержащих биополимеров Первичная структура и химические свойства углеводов и углеводсодержащих биополимеров' Моносахарыды Моносакзрилм прелстанляю обод погш1«щюкснальдегиды и полигнпроксикетоны„ка орые назызают.н соотнетстщиио «льдпг«ми и кегоа«жи. В зааисимс» н от числа углеродных атомон н цепи моиосакарнды делятся на триоз, те розы, пеитозы, и:ксозы и амсшие сахара.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
