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 → Біохімія. Частина 2
««   ЗМІСТ   »»

ТРАНСФОРМАЦІЯ МІКРОБНИХ КЛІТИН

На основі генно-інженерних методів можна конструювати мікробні клітини, здатні синтезувати структури рослинного і тваринного походження, що мають важливе значення для медицини і промисловості.

Інсулін грає основну роль в лікуванні діабету - хвороби, за поширеністю займає третє місце після серцево-судинних захворювань і раку. Отримання цього гормону генно-інженерних способом видавалося вельми перспективним і було виконано на початку 80-х рр. XX століття. Як компетентної клітини використовували Е. coli, гени обох ланцюгів молекули людського інсуліну були отримані методом хімічного синтезу. Ці гени приєднували до -кінцю гена, що кодує білок р-галакто- зідазу, і вводили в векторну плазміду. трансформовані клітини Е. coli

синтезували химерні білки, що складаються з А- або В-ланцюга інсуліну, приєднаної через метіонін до р-галактозілазс. За допомогою бромціан, специфічно розщеплює білки по залишку метіоніну, виділяли індивідуальну ланцюг інсуліну. Далі ланцюга з'єднували в єдину активну молекулу інсуліну. Освіта дисульфідних ланцюгів in vitro стало лимитирующей стадією всього процесу, причому вихід був незначним. У зв'язку з цим був розроблений метод отримання проінсуліну людини з подальшим дозріванням його in vitro. Були синтезовані кілька десятків олігонуклеотидів, з'єднаних потім за допомогою ДНК-лігази. Отримані дволанцюжкові фрагменти ДНК, що відповідають гену, що кодує людський інсулін, були вбудовані в плазміду, а потім перенесені в Е. зі // (рис. 31.5).

Отримані рекомбінантні клітини синтезували проінсулін, який потім in vitro перетворювали в зрілий інсулін. В даний час генно-інженерний інсулін широко застосовується в медичній практиці.

Соматотропін - гормон росту - грає істотну роль в постнатальному розвитку організму, контролюючи багато сторін вуглеводного, ліпідного і мінерального обмінів. Дефіцит гормону призводить до карликовості, лікування якої проводиться за допомогою соматотропінотерапіі. На відміну від інсуліну соматотропін володіє видовою специфічністю, і до недавнього часу його виділяли з гіпофіза трупів. Виражена гетерогенність цього гормону негативно позначалася на його фармакологічній ефекті. Отримання генно-інженерного соматотропіну стало вирішенням проблеми забезпечення медицини цим препаратом.

Отримання інсуліну людини генно-інженерних метолом (по В. А. Єфімова)

Мал. 31.5. Отримання інсуліну людини генно-інженерних метолом (по В. А. Єфімова)

Процедура отримання генно-інженерного гормону проводилася з урахуванням того, що просоматотропін нс піддається процесингу в бактеріальної клітці. Був використаний комбінований метод отримання гена соматотро- Піна. Фрагмент ДНК, що кодує перші 23 амінокислотних залишку з N-кінця, був отриманий методом хіміко-ферментативного синтезу, а олигонуклеотид, що кодує інші амінокислотні залишки гормону, представляв собою кДНК, отриману за допомогою зворотної транскриптази на матриці мРНК. Потім обидва фрагмента об'єднували в одній плазмиде і переносили в Е. coli. Утворений гормон володів біологічною активністю, порівнянної з гіпофізарний соматотропином.

Інтерфероіи - низькомолекулярні білки, що володіють виражену противірусну активність. Крім того, інтерферони проявляють фармакологічний ефект при таких захворюваннях, як гепатит В, розсіяний склероз, деякі локалізації пухлин. Розрізняють три класи інтерферо- новий за місцем їх синтезу в клітинах людини і тварин: а-інтерферон з лейкоцитів, p-інтерфсрон з фібробластів і у-інтерферон з тимуса, а-Інтерферон є простим білком, р- і у-білки - глікозовані. Інтерферон є одним з найефективніших засобів лікування вірусних інфекцій, але він видоспецифичен і може бути отриманий тільки з клітин людини. Технологія виділення та очищення інтерферонів малоефективна насамперед через вкрай малого виходу кінцевого продукту. Тому отримання генно інженерного продукту є перспективною альтернативою традиційним методам виділення інтерферону.

Вперше ген інтерферону був взнавств в бактеріальну клітину Е. eoli близько 20 років тому, і в наступні роки техніка генно-інженерних процедур постійно вдосконалювалася. Лейкоцитарний інтерферон був отриманий на основі трансформованих клітин Е. coli наступним чином. Ген інтерферону отримували хіміко-ферментативним методом. Однією з труднощів, яку довелося подолати, було те, що інтерферон синтезується у вигляді попередника з додатковою (сигнальної) послідовністю амінокислотних залишків. Бактеріальні клітини нс мають протеїназ, що перетворюють попередники в зрілі білки, тому треба було синтезувати ген, що кодує тільки зрілий інтерферон. Такий ген зрештою був отриманий і взнавств в клітку?. coli. Рекомбінантний штам синтезував у великих кількостях інтерферон, що володіє вираженою біологічною активністю. Значною подією стала вдала спроба введення гена інтерферону в дріжджові клітини. Ген, який кодує інтерферон, був отриманий за допомогою мРНК і зворотної транскриптази. кДНК а-інтерферону з'єднали з олігонуклеотидів, що кодує алкогольдегідрогеназу дріжджів і вбудували в плазміду. Плазміду, навантажену чужорідними генами, ввели в дріжджову клітину Saccharomyces cerevisiae. Заміна промотора гена людського інтерферону на ген дріжджовий алкогольдегідрогенази забезпечила ефективну експресію гена інтерферону. Заміна бактеріальної клітини в якості реципієнта на дріжджову зіграла величезну роль для всієї генно інженерної техніки взагалі і для отримання інтерферонів зокрема. Справа в тому, що р- і у-інтерферони є глікозильовані білки, а процес глікозилювання неможливий в Е. coli, але цілком здійснимо в дріжджовий клітці.

  1. Цикл лимонної кислоти (цикл Кребса) - біохімія людини
    Биоорганичні речовини, такі, як глюкоза, володіють великим запасом енергії. При окисленні глюкози киснем вивільняється енергія Гіббса AG = -2880 кДж / моль. Ця енергія може запасатися в клітці у формі хімічної енергії фосфатних зв'язків аденозілтріфос- фата АТР. Утворені молекули АТР дифундують
  2. Центральні сомато-сенсорні шляхи - вікова анатомія і фізіологія
    Аферентні соматосенсорні волокна від рецепторів тулуба і конечнос- Таблиця 5. 1 Швидкість проведення збудження по аферентні волокнах соматосенсорной системи тей є відростками (дендритами) нейронів спінальних гангліїв. Їх аксони входять в спинний мозок у складі задніх корінців. У спинному мозку
  3. Центральні шляхи - біохімія частина 2.
    Як зазначалося раніше (гл. 15), одним з найважливіших відкриттів метаболічної біохімії було виявлення того факту, що одні й ті ж реакції протікають при обміні різних груп з'єднань. Їх об'єднали в одне Мал. 27.2. Взаємозв'язок обміну білків, вуглеводів, ліпідів: I, II, III - етапи метаболізму
  4. Центральна регуляція рухів. Моторна організація поведінки - вікова анатомія і фізіологія
    Цілеспрямоване поведінка виражаетея через рух. У будь-якому русі беруть участь велика кількість м'язів, скорочення або розслаблення яких при цілеспрямованому русі має бути узгодженим. Управління рухом здійснюється за участю різних рівнів ЦНС, що утворюють моторні , або рухові , системи мозку
  5. Травна система, розвиток травної системи - цитологія, гістологія і ембріологія
    У процесі життєдіяльності тварин прийняті з кормом складні органічні речовини розщеплюються на більш прості сполуки: білки - до амінокислот, жири - до гліцерину і жирних кислот, вуглеводи-до глюкози, які всмоктуються в кров і лімфу, транспортуються до різних органів і тканин, використовуються
  6. Травлення в тонкому кишечнику - фізіологія харчування
    Тонкий кишечник - найдовший відділ травного тракту, який починається від шлунка і закінчується початком товстого кишечника. Довжина тонкого кишечника досягає 5 м, діаметр 3-3,5 см. Тонка кишка багаторазово згинається, її петлі щільно розміщуються в порожнині живота і частково таза. Завдяки
  7. Транспозиції - генетика
    Транспозиції представляють собою переміщення невеликих ділянок генетичного матеріалу в межах однієї хромосоми або між різними хромосомами. Транспозиції відбуваються за участю особливих рухомих або мігруючих генетичних елементів. Вперше мігруючі генетичні елементи були описані Б. Мак-Клінток
  8. Транслокація - генетика
    транслокация є реципрокний обмін ділянками хромосом. В результаті такого обміну у гомозигот по транслокаціях змінюється характер зчеплення генів. У гетерозиготі по транслокації гени, що належать до різних, що не гомологічним хромосомами, успадковуються як належать до однієї групи зчеплення
© 2014-2021  ibib.ltd.ua