Аптечные новости:

В состав нижегородской ГК Фармассоциация вошла местна

News image

Нижегородская аптечная сеть «Фармкомплект-аптека» вошла в состав нижегородской же группы компаний «Фармассоц...

Российская фармацевтическая ассоциация (Росфарма)

News image

Была создана в 1993 году по инициативе и при непосредственном участии фармацевтических работников . В настоя...

История фармокологии:

История создания лекарств

News image

Создание современных лекарственных средств является одним из крупнейших научных достижений XX века. Недаром ...

История возникновения аспирина

News image

Он родился как проявление сыновней любви, чтобы потом положить начало всемирному бизнесу. Старик, больной ар...

История фармакологии

News image

История фармакологии также же продолжительна, как и история человечества. Для облегчения страданий при забол...



Достижения генетической инженерии
Фармакология - Биотехнологии

достижения генетической инженерии

С помощью генетической инженерии созданы линии животных, устойчивых к вирусным заболеваниям, а также породы животных с полезными для человека признаками.

Например, микроинъекция рекомбинантной ДНК, содержавшей ген соматотропина быка в зиготу кролика позволила получить трансгенное животное с гиперпродукцией этого гормона. Полученные животные обладали ярко выраженной акромегалией.

Генная инженерия открыла путь для производства продуктов белковой природы путем введения в клетки микроорганизмов, искусственно синтезированных генов, где они могут экспрессироваться (встраиваться) в состав гибридных молекул.

Первой удачной попыткой такого рода стала работа К. Итакуры и Г. Бойера с соавторами (1977г.) по экспрессии в Е. coil химически синтезированного гена, кодирующего гормон млекопитающих - соматостатин.

Ген соматостатина был получен на основе сведений о первичном строении этого пептидного гормона, состоящего всего из 14 аминокислот. Использованный в этой работе подход оказался весьма перспективным для получения и многих других пептидных гормонов.

В различных лабораториях в СССР и за рубежом были созданы штаммы Е. coli, синтезирующие в составе гибридных белков гормон роста человека (соматотропин), пептидные гормоны -- брадикинин и ангиотензин, нейропептид лей-энкефалин и др.

Ген гормона роста человека длиной 584 п.н.-- наиболее длинный из искусственно синтезированных в настоящее время. Он был встроен в плазмиду, реплицирующуюся в Е. coli под контролем промотора триптофанового оперона.

Трансформированные полученной химерной плазмидой клетки Е. coli продуци-ровали при индукции промотора около 3 млн. молекул гормона роста человека в расчете на клетку. Этот полипептид, как было установлено в экспериментах на крысах с удаленным гипофизом, по функциям оказался полностью идентичен гормону роста человека.

В 1976г. Гилберт и Максам в Гарвардском университете, а также Сэнгер разработали быстрый метод химического анализа ДНК. Появилась реальная возможность опреде-лять последовательность до 1000 нуклеотидов в неделю силами одного исследователя.

В 1982-1985гг. стало возможно создать прибор для автоматического анализа нуклеиновых кислот (а значит и генов).

Еще один важнейший этап - это синтез биополимеров по установленной структуре. Первые коммерческие приборы, производящие автоматизированный синтез полипептидов, были разработаны на основе исследований Меррифилда в 1963г. Они используются в исследовательских лаборато-риях и в фармацевтической промышленности.

Метод химического синтеза генов обеспечил также возможность получения штаммов бактерий продуцентов инсулина человека, важного лечебного препарата для больных диабетом.

«Ген инсулина синтезировали в виде более сорока в основном шестичленных олигонуклеотидов, которые затем объединяли в единую структуру с помощью ДНК-лигазы. Полученные двухцепочечные полинуклеотиды длиной 271 и 286 пар оснований были встроены в плазмидные векторы. Туда же были встроены и регуляторные участки ДНК, обеспечивающие экспрессию гибридных молекул. Клонированные гены кодировали синтез проинсулина, который путем несложной химической обработки можно превратить в активный инсулин, включающий две полипептидные цепи А и В из 21 и 30 аминокислотных остатков, соединенных между собой сульфгидрильными связями».

Таким способом получены и клонированы гены, кодирующие глобины человека, животных и птиц, белок хрусталика глаза быка, яичный белок, фиброин шелка, продуцируемый тутовым шелкопрядом, и др.

Этот же принцип был применен для получения, клонирования и экспрессии генов интерферона человека в бактериях. Интерферон - ценный лекарственный препарат, широко используемый для борьбы с вирусными инфекциями и лечения ряда других заболеваний, включая злокачественные опухоли. Интерферон вырабатывается в клетках животных и человека, но обладает выраженной видовой специфичностью.

Ю. А. Овчинников и В. Г. Дебабов с сотрудниками по-лучили микроорганизмы, эффективно синтезирующие интерфероны человека. Этим исследователям удалось сконструировать рекомбинантные плазмиды, обуславливающие синтез интерферона человека в Е. coli.

Очищенный из клеток бактерий интерферон по своим физико-химическим и биологическим свойствам оказался близок интерферону, находящемуся в крови доноров.

За счет введения в векторную плазмиду сигнальных последовательностей, инициирующих синтез и РНК и белка, удалось получить бактерии, способные синтезировать до 5 мг интерферона в расчете на 1л суспензии бактерий. Это в 5000 раз больше, чем содержится в 1л крови доноров. Замена Е. coli на микробы некоторых других видов позволяет еще больше увеличить производительность такой «фабрики интерферона».

К открытиям связанным с достижениями генной инженерии нужно прибавить то, что огромный генетический «чертеж» многоклеточного существа просчитан полностью.

После восьми лет работы многих исследовательских групп удалось точно определить 97 миллионов пар нуклеотидов и их местонахождение в спирали ДНК, хранящей полную наследственную информацию микроскопического червячка Сaenorhabditis elegans длиной около миллиметра.

Хотя это очень маленький червь, скорее червячок, с него без всякого преувеличения начинается новая эра в биологии. Геном этой нематоды состоит из 97 миллионов пар нуклеотидов ДНК, округленно 0,1 миллиарда пар. Геном человека, согласно большинству оценок, - 3 миллиарда нуклеотидных пар. Разница в 30 раз. Однако именно эта работа, о которой идет речь, окончательно убедила даже самых закоренелых скептиков, что расшифровка строения всего генома человека не только возможна, но и достижима в ближайшие годы.

Естественно, расшифровать геном таких гигантских размеров, как у названной нематоды (97 миллионов пар нуклеотидов ДНК), невозможно без огромной подготовительной работы. Ее в основном завершили к 1989 году. Прежде всего, была построена физическая карта всего генома нематоды. Физическая карта представляет собой небольшие участки ДНК известной структуры (маркеры), расположенные на определенных расстояниях один от другого.

И вот с 1990 года началось само секвенирование. Его темп составлял в 1992 году 1 миллион пар нуклеотидов в год. Если бы такой темп сохранился, на расшифровку всего генома понадобилось бы почти 100 лет! Ускорить работы удалось простейшим способом - число исследователей в каждом центре возросло примерно до 100. По мере того, как раскрывалась нуклеотидная последовательность ДНК C. elegans, пришлось расстаться с двумя заблуждениями:

Во-первых, оказалось, что генов у нее не 15 тысяч, как предполагали вначале, а 19099.

Во-вторых, надежда на то, что гены сосредоточены в середине хромосом, а к концам сильно редеют, оправдалась лишь отчасти: гены распределены вдоль хромосом относительно равномерно, хотя в центральной части их все-таки больше.

В лабораториях мира полным ходом идет расшифровка генома человека. Эта международная программа была начата в 1989 году.

Сейчас в разных странах мира, в лабораториях, разделивших между собой «фронт работ» (всего надо прочитать около трех миллиардов пар нуклеотидов), ежедневно расшифровывается более миллиона нуклеотидных пар, причем темп работ все ускоряется.

Если у дрожжей функция половины генов в геноме неизвестна (так называемые молчащие гены), то у червя C. elegans эта доля еще больше: из 19 тысяч генов 12 тысяч остаются пока загадочными.

Значение секвенирования генома нематоды, конечно, выходит далеко за рамки того, что можно назвать полигоном для расшифровки генома человека. C. elegans - первый многоклеточный организм, геном которого раскрыт практически полностью.

Можно напомнить: несколько лет назад был расшифрован первый геном эукариотического организма - дрожжей, то есть организма, клетки которого содержат оформленные ядра.

Иначе говоря, за два года был пройден путь от генома одноклеточного до генома многоклеточного организма.

Программа «Геном человека», как уже говорилось, - программа общечеловеческая. Каждая лаборатория, в какой бы стране она ни находилась, вносит в нее посильный вклад. И как только кому-то удается раскрыть структуру нового гена, эта информация немедленно поступает в Международный банк данных, доступный каждому исследователю.

Сейчас, даже трудно предсказать все возможности, которые будут реализованы в ближайшие несколько десятков лет.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Почему БАДы:

News image

Растим мышцы: БАДы для атлетов

Жизнь спортсмена наполнена различными событиями, многочисленными соревнованиями, тренировками, отнимающими много сил, энергии,...

News image

Чем полезен БАД Корал или «Коралловый кальций»?

Биологически активная добавка «Коралловый кальций» от NSP представляет собой биодоступный источник кальция, магния и иных мик...

News image

Витамины: универсальная основа нутрициологии

Общеизвестно, что витамины, которые выступают универсальными «диспетчерами» метаболических процессов, в отличие от белков, жиров...

Каталог лекарств:

Взаимодействие БАД и сердечно-сосудистых препаратов

News image

БАДы – это вещества растительного или животного происхождения, которые не являются лекарственными препаратами....

Слабительные средства, вызывающие увеличение объема и разжижение кишеч

News image

Слабительные средства, вызывающие увеличение объема и разжижение кишечного содержимого. - Солевые слабите...

Полезный чай пуэр для похудения

News image

Пуэр представляет собой легендарный китайский чай, который получил свое названием в честь одного селения ...

Препараты для спорта:

Чудодейственный препарат Анастан

News image

Препарат Анастан – это чудо в мире спорта (пауэрлифтинг, бодибилдинг, фитнес и т.д.). Растительные стерины явл...

Подавление и восстановление естественного производства тестостерона пр

News image

Одним из наиболее существенных побочных эффектов использования анаболических / андрогенных стероидов (ААС), ...

Биосинтез Белка

News image

Любая живая клетка способна синтезировать белки, и эта способность представляет одно из наиболее важных и ...

Место БАДов:

News image

Место препарата Имудон в фармакотерапии заболеваний челюстно-лицевой о

Полость рта - начальный отдел пищеварительного тракта, предполагающий высокий риск травматических поражений, а универсальными за...

News image

О нестероидных противовоспалительных средствах

Нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) являются наиболее широко назначаемой группой лекарств во всем мире. Ежедневно...

Клинические исследования:

News image

SignaBlok использует вирусные биотехнологии для разработки лекарств сл

Новая биотехнологическая компания SignaBlok, Inc., по словам ее президента Александра Сигалова, использует тысячелетний опыт при...

News image

Ключевые вопросы биоэтики

Всем студентам биологических и медицинских специальностей известна такая дисциплина, как биоэтика. В учебной программе она стоит...

Внимание! Фальсификат:

News image

ХОРОШИХ ПОДДЕЛОК НЕ БЫВАЕТ

По определению ВОЗ, фальсифицированным (контрафактным) лекарственным средством является продукт, преднамеренно и противоправно ...

News image

Рекомендации ВОЗ по борьбе с фальсификацией лекарственных препаратов

ВОЗ борется с распространением подделок всеми доступными способами. В частности, проводит конференции и семинары в различных стр...

О компании

about

Контактная информация:

about

Авторизация