Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Каждый вид позвоночных может продуцировать в ходе вирусной инфекции по меньшей мере трн разных типа интерферонов: олин синтезируется фибробластами соединительных тканей, другой - лейкоцитами, третий — Т-лимфоцитами 1разл. б.11). Связываясь с мембраной злоровых клеток, интер4ероны стимулируют образование специфических ферментов, которые способны разрушать вирусные мРНК и инактивировать фактор инициации белкового синтеза в рибосомах, препятствуя тем самым экспрессии вирусных генов в клетке-хозяине. В 1980 г.
исследовательские группы в Швейцарии и США выделили ген лейкопитарного интерферона человека и ввели его в плазмиду Е. сод. В настоящее время предпринимаются усилия по промышленному получению интерферонов человека с помощью интерфероновых ~енса, клонированных в клетках Е, со11. Пока еше неясно, будут ли интерфероны эффективны при лечении рака, однако очевидно, что исследования и данной области откроют новую эру в понимании природы вирусных заболеваний человека. Краткое солержаиие главы Как в прокариотических, так и в эукариотических клетках содержатся ферментные системы, способные исправлять ошибки репликации и различные формы повреждения ДНК, вызываемые гидро- ГЛ.
10. РЕКОМБИНАЦИЯ И КЛОНИРОВАНИЕ 991 лизам или действием внешних мутагенов-ультрафиолетового излучения, ионизирующей радиации, а также дезаминнрующих н алкилирующих агентов. Неисправленнь|е с помощью механизма реперапии повреждения ДНК приводят к наследуемым мутациям, которые могут быть летальными, неполностью подавляющими функцию, «молчащими» или даже благоприятными в зависимости от места и природы повреждения. Один нз типов мутаций обусловлен встраиванием в ДНК неправильного основания, что приводит к изменению одного кодона и в большинстве случаев к замене одной аминокислоты в белковом продукте. Другой важный тип мутаций-это так называемые мутации со сдвигом рамки, которые представляют собой потерю нли приобретение одного или нескольких нуклеотидов. Такие мутации вызывают сдвиг рамки считывания колонов, в результате чего образуется белковый продукт, аминокислотная последовательность которого искажена, начиная с того места, где произошло выпадение или добавление нуклеотнда.
Мутации обычно возникают беспорядочно, однако вероятность их появления сильно возрастает под действием мутагенов, к которым относятся дезаминирующие и алкилнрующие агенты, а также другие вещества, способные изменять структуру оснований. Почти все канцерогенные соединения являются мутагенами, что может быль проверено с помощью простых тестов, основанных на выращивании бытерий. В нормальных природных условиях гены н наборы генов претерпевают рекомбинацию в ходе таких биологических процессов, как трансформация бактерий, вирусная трансдукция, конъюгацня бактерий и обмен генов при слиянии половых эукариотических клеток. Гены и группы генов могут также перемещать.
ся с одного места на другое как в пределах одной и той же хромосомы, так н между разными хромосомами. Например, белки-антитела, которые вырабатываются клетками крови (иммуноцитами) позвоночных против миллионов самых разных, не содержащихся в организме макромолекул (антигенов), кодируются последовательностями ДНК, возникающими в результате перемещения и перегруппировки сравнительно небольшого числа разных типов генов. При транскрипции с таких последовательностей могут синтезироваться самые разные мРНК для миллионов разных антител, каждый нз которых способен специфически взаимодействовать с одним и только одним типом молекул антитена. Новые комбинации генов можно создать и искусственным путем в лабораторных условиях с помощью таких ферментов, как рестриктнруюшие эндонуклеазы, ДНК-лигаза и терминальная трансфера за.
Чтобы встроить чужеролный ген в геном клеток Е, сой, этот ген сначала пришивают к вектору, которым служит либо плаэмида Е. сой, либо ДНК фага Х. Полученная рекомбинантная ДНК может затем попасть в клетку Е. сей, ковалентно включиться в ее хромосому и в составе этой хромосомы реплицироваться. Если новый ген, содержащийся в рекомбинантной ДНК, обладает подходящими сигнальными последовательностями, указывающими начало и конец транскрипции, то такой ген будет транскрибироваться и транслироваться с образованием соответствующего белкового продукта.
Многие гены иэ животных клеток уже были введены в бактерии, а бактериальные гены в свою очередь были встроены в эукариотнческие клетки. С помощью бактерий, в геномы которых введены соответствующие гены, можно получать применяемые в медицине белковые препараты-инсулин, гормон роста и интерфероны. ЛИТЕРАТУРА Репарация, мунжции и канцврогены Анин В.19. Ыеппйу(пб Епн)гоппьеп1а) СЬепз1- сай Сепг)пй Мнип)епэ апб Сансет, Бс)енсе, 204, 587-593 (1979). Саина 3. ТЬе Сапсег РгоЫепь Ы.
Ап1., 233, 64-78, ХокегпЬег 1975. Вдумчивый анализ проблемы, сделанный молекулярным биологом. Веиага! й. Вас1епа! теа1э гог Ро1еппа! Саге)по8впа Вой Апь, 241, 40-49, Аи8пэ! 1979. 992 ЧАСТЬ 1Ч. МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Вгайе АМ. Тйе Мо!есп!аг Ваяв оГ Мшапоп, Но!деп-Вау, Яап Ггапснсо, 1970. Наломай Р. ег а1 ВЫА Кератг в Васгепа ик1 Мавпж1тп Се!Ь, Аппп Кеч. ВтосЬев„48, 783-836 (1979!. Подробный обзор современного состояния проблемы. Рекомбинацил е природе Ауа)а Г.А, Кц!ееАА., уг. Модегп Оепейсв, Веп)аппп)Спвюшш, Меп!о Раг)ь Сау(., 1980.
Дано описание бактериальной трансформации, вирусной трвисдукции и бактериальной коньюпщии. СатуЬей А.М. Нот 'чтпжез 1пвегт ТЬей В)ЧА тига ГЬе ВЫА оГ 1Ье Нов! Сей, Яс!. Ав 235, 102-113, ВесевЬег 1976. Сойен Я. Н., ЯЬар!го А А. ТгацвроваЫе Оепейс Е)тпепм, Ясь Ав., 242, 40-49, ГеЬпгату 1980. Антитела Ноод 1. Е, Иеиииаи Г.
Г., Игтгд И'. В. 1пэпщпо)- ойу, Веп)авв/Сшппппш, Меп1о Раг)г Са1К, 1978. МгЬгет С. Манас!Опа) АпцЬодтев, Яст. Ав., 243, 66-74, ОсгоЬег !980. Описана техника получения антител одного вида в больших количествах в культуре животных клеток. Клонирование ДНК и генетическая иигюеиерил АЬе!гоп 3., Виж Е.
(едз). КесовЬгпапт ВЫА, Яс)енсе, чо!. 209 (19801 Этот том целиком состоит из важных научно-исследовательских статей и содержит ценный словарь терминов. Андетол Иг В., Вютита)тов Е. С. Оепепс Епйвееппй гц Мапнпа!тп Се!Ь, Ясй Ав„ 245, 106-121, Уц1у 1981. ЮегОЬегги Е. М., Сигдаа А В. Оспе Тгапвр!аптайоп апд ГЬе Апв!увж оГ Вече!Орвепц Яс( Ав., 241, 74-82, ВесевЬег 1979. Сгобгге!н, С)8)огд. Тйе КесавЬввп1-ВЫА ВеЬате, Ясь Атп., 237, 22 — 33, ун!у 1977. !пдшгпв) М!сгоЬю1ойу апд Гйе Адчепг оГ Оепецс Епй!пеейпй, Ггеетпап, Яап Ггапсжсо, 1981. Сборник статей, появившихся в сентябрьском номере журнала Ястепбйс Авепгап, который посвящен генетической июкенерии и использованию микроорпщнзмов в промышленности; особое внимание уделено генетическим изменениям и клони- РОВВНШО.
Яеиен 3. К., НОИаелдег А. (тйф Оепегю Епй)пеегвй: Рппс!Р1ев апд Мебтодв, Р1епшп, Ыеи г'ог)т, 1979. Сборник статей, написанных спедиалистами, Иамон А В., Тооге А ТЬе ВЫА Йогу: А Ооспвепгвгу Ни1огу оГ Оспе Пап!пй, Гтеевап, Яап Ггапс!юс, 1981. Нитерфераны Вегулс)т К., Санмнт .!., Нет!егсц Е., ГЬ)сдаегг С., Тачегагег А, Веюв К., Г!егв и.' 1во!айоп апд Ягптстше оГ а Нцвап Г!Ьгоывэт !птегГегоп Оспе, Ыатпге, 285, 542 — 547 (1980).
Вопросы и задачи 1. Механизмы репарации ДНК а) Как вы полагаете. почему УФ-зюгонуклеаза расщепляет ДНК с 5'-стороны, а не с у-стороны от тиминового димерв? б) Почему маловероятно обнаружение таких ферментов„которые испрзвляли бы поврежденную мРНК столь же эффективно, как репарируется поврежденная ДНК? в) На основании того, что вы знаете о механизмах репарации ДНК, предположите, каковы будут последствия поврсэкдений гена рентгеновскими лучами, которые часто приводят к разрывам в обеих цепях ДНК? 7 Последствия замены одного основания.
Перечислите возможные последствия мутапии, вьпванной заменой одного основания эукариотической ДНК в участке, кодируюшем фермент. 3. Ревомбииацил фрагмеииюв, нолучеииих с помощью рестрикиируюьцей эадоиуклеаэы. Предположим, у вас есть две двухцепочечные молекулы ДНК вЂ” А и Б. Цепь 1 ДНКА имеет последовательность (5') АТАТОААТТСААТТ(3') а цепь 1 ДНКн имеет последовательность (5') СОСООААТТСССОО (3') Обе ДНК расщепляют рестриктирующей эндонуклеазой Есо К1, полученные фрагменты смешивают, чтобы они смогли в смеси перекомбннироваться, и затем ковалентно сшивают с помощью ДНК-лигязы.
Напишите последовательности всех ДНК, образующихся после рекомбинации. Укажите, какие из них окюкутся новыми рекомбинантами. 4. Кодаи (ГАА в качестве сигнала. Нуклеотилные остатки в прокариотической мРНК нумеруются таким образом, что остатки кодона АСО для инициирующего метионииа белкового продукта (состоящего из 140 амянокислот) имеют номера 1, 2 и 3. Какое вливние на белковый продукт оказывает ГЛ. ЗО. РЕКОМЕИНАЦИЯ И КЛОНИРОНАНИЕ 993 наличие в положениях 330-332, 334 336 и 338 340 зриплета (5*)()АА? Каким был бы ваш ответ в случае эукариотической мРНК? 5. Построение рестрикционной карты аируги.
ДНК. выделенная из вируса, инфицирующего животные клетки. имеет обычное эквивалентное соотношение оснований и устойчива ко всем известным зкзонуклеазам. а) Что говоря ~ вам зти фалты о третичной структуре этой ДНК? б) При расщеплении ресгриктирующей эндонуклсазой Его К! образуется олин тип лвухцепочечной ДНК с мол.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
