Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → генетика
««   ЗМІСТ   »»

ХІМІКО-ФЕРМЕНТАТИВНИЙ СИНТЕЗ ПОЛІНУКЛЕОТИДІВ

У 1970 р в США в лабораторії Х. Г. Корани вперше був здійснений синтез гена. Це був цистрон, що кодує дріжджову тРНК/, Й, що складається з 77 пар нуклеотидів. Синтез здійснювали поступово, приєднуючи нуклеотиди один за іншим. Отримані хімічним синтезом фрагменти з'єднували між собою за допомогою ДНК-лігази фага Т4. Пізніше Х. Г. Корана синтезував ген тирозинового супрессорной РНК, що складається з 207 нуклеотидів.

Хімічний синтез гена став найбільшим досягненням біооргані- чеський хімії і молекулярної біології. Він відкрив шлях прямого отримання необхідних генів для технології рекомбінантних ДНК і став важливою умовою прогресу генетичної інженерії.

Метод, розроблений Х. Г. Кораною, був потім застосовано для синтезу генів гормонів інсуліну і соматостатину.

Інсулін - гормон підшлункової залози, який регулює вуглеводний обмін і підтримує нормальний рівень цукру в крові. Інсулін - невеликий глобулярний білок, що містить 51 амінокислотний залишок і складається з двох поліпептидних ланцюгів, пов'язаних між собою двома дисульфідними містками. Синтезується він у вигляді одноланцюжкові попередника - препроінсуліну, що містить кінцевий сигнальний пептид (23 амінокислотних залишку) і 35-Ланки сполучні пептид (С-пептид). При видаленні сигнального пептиду в клегке утворюється проінсулін з 86 амінокислотних залишків, в якому А- і ss-ланцюга інсуліну з'єднані С-пептид, що забезпечує їм необхідну орієнтацію при замиканні дисульфідних зв'язків. Після протеолітичного відщеплення С-пептиду утворюється інсулін.

Генно-інженерне отримання інсуліну почалося в кінці 70-х рр. XX ст. У 1978 р з'явилося повідомлення про отримання штаму кишкової палички, яка продукує щурячий проінсулін (США). У цьому ж році були синтезовані окремі ланцюга людського інсуліну за допомогою експресії їх синтетичних генів в клітинах Е. coli (Рис. 15.10). Кожен з отриманих синтетичних генів підлаштовувався до -кінцю гена ферменту ss-галактозидази і вводився в векторну плазміду (pBR322). клітини Е. coli,

трансформовані такими рекомбінантними плазмідами, виробляли гібридні (химерні) білки, що складаються з фрагмента ss-галактозидази і А- або ss-пептиду інсуліну, приєднаного до плазмиде Е. coli через залишок метіоніну. При обробці химерного білка бромцианом пептид звільняється. Однак замикання дисульфідних містків між освіченими ланцюгами інсуліну відбувалося з працею.

Схема синтезу інсуліну

Мал. 15.10. Схема синтезу інсуліну

У 1981 р синтезований ген-аналог проінсуліну - міні-С-проінсулін, в якому 35-ланки С-пептид був замінений на сегмент з шести амінокислот: А-А-Г-С-А-А-; показана його експресія в Е. coli.

Співробітниками інституту біоорганічної хімії під керівництвом академіка Ю. А. Овчинникова був здійснений синтез двох структурних генів, що кодують синтез нейропептидів: лейцин-енкефаліну і брадікі- нина. Синтезований ген лейцин-енкефаліну мав два «липких кінця» (рис. 15.11).

Отриманий синтетичний ген був вбудований разом з фрагментом природного ДНК, що містить промотор і проксимальну частина гена білка ss-галактозидази кишкової палички, в плазміду-вектор pBR322 і оброблений сумішшю рестриктаз - ЕсоШ і BamHl. Отримана рекомбінантна плазміда річок була трансформована в клітини кишкової палички. В результаті експресії вбудованого гена (рис. 15.11) бактерія початку продукувати гібридний (химерний) білок, який містить на одному кінці ділянку р-галактозидази, а на іншому - С-кінці - послідовність нейропептіда. За допомогою бромціан химерний білок розщеплює in vitro і отримували активний лейцин-енкефалінів.

Схема синтезу гібридного і активного лейцин-енкефаліну

Мал. 15.11. Схема синтезу гібридного і активного лейцин-енкефаліну

Хімічний синтез полідезоксірібонуклеотідов в даний час практично повністю автоматизований. Його проводять на установках, які називаються синтезаторами ДНК.

  1. Інтеграційна та координаційна діяльність нервової клітини - вікова фізіологія і психофізіологія
    На мембрані нейрона відбувається інтеграція синаптичних впливів. Перший рівень інтеграції здійснюється в результаті взаємодії збуджуючих постсинаптичних потенціалів (ВПСП) і гальмівних постсинаптичних потенціалів (ТПСП), які генеруються при активації синаптичних входів нейрона. При одночасній
  2. Інтегральна характеристика розвитку людини на різних вікових етапах, пренатальний період розвитку, стадії пренатального розвитку людини - вікова фізіологія і психофізіологія
    В результаті вивчення даного розділу студент повинен: знати стадії пренатального розвитку людини і їх коротку характеристику; специфіку формування структур мозку в пренатальний період розвитку; особливості рефлекторної діяльності і рухової активності; особливості проявів сенсорних здібностей;
  3. Інші та неуточнені хвороби пульпи зуба, ретроградний пульпіт - стоматологія. Ендодонтія
    Даний розділ містить ретроградний, травматичний і залишковий пульпіти. Це запалення пульпи в интактном зубі, без каріозної порожнини. Як правило, це хронічний пульпіт, періодично дає загострення з клінікою гострого пульпіту. Тонична діагностика, визначення причинного зуба ретроградного пульпіту
  4. Ініціація транскрипції - біохімія частина 2.
    Ініціація транскрипції є найважливішим чинником, що визначає початок синтезу РНК, його швидкість і регуляцію. Процес транскрипції у прокаріот починається з приєднання ст-суб'- одиниці до ділянки ДНК, що зветься промотором. Ця ділянка не несе інформації і служить для приєднання та орієнтації
  5. Імунітет, загальні положення - фізіологія людини і тварин
    В результаті вивчення даного розділу студенти повинні: знати - особливості вродженого і набутого імунітету, його гуморальні і клітинні складові; вміти знаходити аналогії в діяльності імунної та нервової систем; розуміти механізм формування «імунологічної пам'яті»; володіти підходами до аналізу
  6. Хронічний панкреатит, кісти і свищі підшлункової залози, хронічний панкреатит - факультетська хірургія
    Після вивчення глави студент повинен: знати етіологію, патогенез та заходи профілактики хронічного панкреатиту, кіст і нориць підшлункової залози; клінічну картину цих захворювань і їх ускладнень, сучасні методи лабораторного, інструментального обстеження хворих; вміти - визначати показання
  7. Хроматографічні методи, що застосовуються на стадії тонкого очищення - біохімія
    Після стадії концентрування виходить продукт або сирець, що містить 50-80% цільового речовини. На заключних стадіях виділення та очищення застосовують різні хроматографічні методи. Молекулярно-ситова хроматографія. При даному виді хроматографії використовується здатність матеріалів з контрольованою
  8. Хірургічна тактика в невідкладної хірургії на догоспітальному і госпітальному етапах - факультетська хірургія
    Успіх в лікуванні хворих в ургентної хірургії визначається не тільки якісним виконанням операції в стаціонарі, але і раннім початком надання допомоги. на догоспітальному етапі першу допомогу надають парамедиків чи люди, що оточують хворого, першу медичну допомогу - середній і молодший медичний
© 2014-2021  ibib.ltd.ua