| Самые лучшие рецепты диет | ||||||||||
|
|
17.03.2018Игра основы здорового образа жизниВ первом случае все просто: имеются хорошо отработанные методы введения рекомбинантных молекул ДНК в клетки микроорганизмов. Если сконструированная плазмида способна к самовоспроизведению, то она будет размножаться внутри клетки. В свою очередь сами клетки реципиентного организма быстро делятся вместе с привнесенными в них плазмидами. Так осуществляется клонирование генов в микроорганизмах. Если стоит задача получить генно-инженерный микроорганизм, то добиваются, чтобы привнесенная в клетку генетическая конструкция включилась (устойчиво интегрировалась) в хромосому реципиентного организма. Для получения генетически модифицированных многоклеточных организмов поначалу трансформируют (то формирование и воспитание здорового образа жизни есть вводят нужный ген) лишь отдельные клетки, из которых затем восстанавливают целый организм. Понятно, что восстановить организм из отдельной клетки – не простая задача. Так, для получения трансгенных животных (например, млекопитающих – мышей, кроликов, овец, коров и т.д.) чаще всего используют оплодотворенные яйцеклетки, в которые с помощью микроманипуляторов впрыскивают препараты ДНК. Затем имплантируют яйцеклетки в матки суррогатных матерей, где из них развивается плод и затем рождаются мышата, крольчата, ягнята и т.д., часть из которых может содержать в своем генетическом материале привнесенные гены. В отношении растений ситуация, с одной стороны, сложнее, с другой – проще. Сложнее – потому что каждая растительная клетка окружена плотной целлюлозной оболочкой, что создает проблемы с введением в клетку чужеродной ДНК. Проще – потому что в отличие от животных большинство растительных клеток тотипотентны, то есть из них можно восстановить целое растение (у животных этим свойством обладают только оплодотворенные яйцеклетки и клетки зародыша на самых ранних стадиях развития). К тому же для растительных клеток разработаны эффективные методы их культивирования вне организма на специальных питательных средах, а также методы индукции у них процессов морфогенеза (с помощью фитогормонов, изменения условий культивирования), в результате чего достигается регенерация из клеток целых растений (рис. Проблема введения в растительную клетку чужеродной ДНК также в принципе решена. Это слегка модифицированный естественный процесс горизонтального (то есть между отдаленными в систематическом отношении группами организмов) переноса генов от бактерий в растения. В природе существует большая группа почвенных бактерий из рода Agrobacterium. Они могут вызывать у растений болезни типа рака – корончатый галл (опухоль) или «бородатые корни». Выяснено, что с помощью специального механизма бактерии передают в генетический материал растений небольшой фрагмент своей ДНК, содержащий гены, активность которых приводит к образованию у растений опухоли или многочисленных корней. В них синтезируются вещеетва – опины, являющиеся питательным субстратом исключительно для агробактерии. Ученые просто вырезали из переносимого игра основы здорового образа жизни фрагмента ДНК бактериальные гены, вызывающие болезнь, и заменили их нужными им генами с соответствующими регуляторными элементами. Агробактерии затем убивают с помощью антибиотиков, а из трансформированных клеток восстанавливают целое растение. К сожалению, метод агробактериальной трансформации оказался недостаточно эффективным для большинства однодольных растений (хлебных злаков, кукурузы, лилейных и других). Поэтому для введения чужеродной ДНК в клетки таких растений чаще всего используют другой метод – бомбардировку клеток микроскопическими частицами из золота или вольфрама, на поверхность которых нанесена ДНК. А - при культивировании пыльников картофеля на специальной питательной среде отдельные клетки микроспор (незрелые пыльцевые зерна) переходят к интенсивному делению: образуется каллюс. Б – из каллюса можно индуцировать морфогенез - образование стеблевых почек. В – в конце концов из почек образуется растение картофеля (с корнями, стеблем и листьями), которое можно пересадить из пробирки в почву. Процесс переноса и включения в генетический материал клеток растений чужеродной ДНК происходит в общем с небольшой частотой: в лучшем случае трансформированной оказывается одна клетка на тысячу. Поэтому необходимо каким-то образом отделить такие клетки от остальных, создать для их деления и дальнейшего развития наиболее благоприятные условия. В этих целях вместе с желаемым геном (например, устойчивости к насекомым-вредителям, вирусам, гербицидам) вводят и второй, так называемый селективный ген. Чаще всего для этого используют гены устойчивости к антибиотикам. Если после введения чужеродной ДНК навык здорового образа жизни симс поместить клетки на питательную среду с антибиотиком, то на ней способны будут расти только трансформированные клетки. Обычно в генетический материал клеток растений включается одна или две копии привнесенных генов. Многокопийность, как правило, сопровождается пониженной активностью привнесенных генов, а генотипы с несколькими копиями трансгенов не обладают требуемыми признаками и выбраковываются в ходе селекционного процесса. Даже в случае встраивания одной копии трансгена его активность может быть недостаточной. Поэтому получают много трансформантов, из которых отбирают лучшие по активности трансгенов и по комплексу хозяйственных признаков, без видимых мутаций и других нарушений. Явление ослабления активности гена при увеличении числа его копий (оно получило название «сайлэнсинг-замолкание») весьма широко используется в генетической инженерии для улучшения качественных характеристик сортов или пород. Так, с помощью привнесения дополнительных копий отдельных генов растений получены томаты с длительным сроком хранения (у них снижена активность политика здорового образа жизни фермента, разрушающего в процессе естественного созревания пектин, или фермента, ответственного за образование фитогормона этилена), картофель с повышенным качеством крахмала (без амилозы), соя, рапс с улучшенным качеством масла, кофе без кофеина. В генетической инженерии животных таким образом снижают активность генов, ответственных за выработку белков- аллергенов (в креветках, в молоке коров, коз). Как видим, генно-инженерные организмы отличаются от исходных генотипов весьма незначительно: к 25–35 тысячам существующих генов добавляют один-два новых. При этом следят, чтобы активность собственных генов растения или животного не изменилась (если это изменение не является целью генетической модификации), чтобы основы здорового образа жизни цель не ухудшились его потребительские качества. ЧТО ДАЕТ И МОЖЕТ ДАТЬ В БУДУЩЕМ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Из приведенного выше описания технологии получения ГМО видно, что она позволяет значительно расширить возможности традиционной селекции. Более того, с помощью новой технологии можно получать такие организмы, которые в принципе нельзя получить, используя обычную селекцию. Она делает возможным решение проблем борьбы с болезнями, голодом, которые считались ранее практически неразрешимыми. Первые генно-инженерные работы были проведены на микроорганизмах. Это вполне объяснимо: микроорганизмы, как правило, одноклеточные существа, имеющие относительно простую организацию аппарата наследственности. Генетические игра основы здорового образа жизни манипуляции, в том числе с помощью технологии рекомбинантныхДНК, на них производить значительно проще, чем на многоклеточных организмах. Не случайно поэтому, что именно с генно-инженерными микроорганизмами связаны первые выдающиеся достижения современной биотехнологии. Среди этих достижений следует назвать прежде всего получение жизненно важных для человека веществ с помощью специальным образом генетически модифицированных микроорганизмов. То есть люди «научили» микробов производить совершенно несвойственные для них соединения, которые намного качественнее и дешевле «натуральных» аналогов. В числе таких соединений наибольшее значение имеют те, недостаток или отсутствие которых в человеческом организме приводит к серьезным заболеваниям: диабету, гемофилии, карликовости, анемии и др. Генно-инженерные организмы на службе медицины В настоящее время в мире, поданным ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), насчитывается около 110 млн людей, страдающих диабетом. Диабет – страшное заболевание, которое вызывается нарушением работы поджелудочной железы, вырабатывающей гормон инсулин, необходимый для нормальной утилизации содержащихся в пище углеводов. На начальных стадиях развития болезни достаточно использовать меры профилактики, регулярно следить за уровнем сахара в крови, потреблять меньше сладкого. Однако для приблизительно 10 миллионов пациентов показана инсулиновая терапия: они вынуждены ежедневно вводить в кровь препараты этого гормона. Начиная с двадцатых годов прошлого века для этих целей использовали инсулин, выделенный из поджелудочных желез игра основы здорового образа жизни свиней и телят. Животный инсулин в основном аналогичен человеческому, однако между ними имеются и определенные основные правила здорового образа жизни различия. Так, игра основы здорового образа жизни в молекуле инсулина свиньи в отличие от человеческого в одной из цепей аминокислота треонин замещена аланином. Считается, что эти незначительные на первый взгляд отличия могут вызывать у отдельных пациентов серьезные осложнения (нарушение работы почек, расстройство зрения, аллергию). Кроме того, несмотря на высокую степень очистки, не исключена вероятность переноса вирусов от животных к людям. И наконец, число больных диабетом растет так быстро, что обеспечить всех нуждающихся животным инсулином уже не представляется возможным. Разработка технологии производства искусственного инсулина является поистине триумфом генетики. Сначала с помощью специальных методов определили строение молекулы этого гормона, состав и последовательность аминокислот в ней. В 1963 году молекулу инсулина синтезировали с помощью биохимических методов. Однако осуществить в промышленном масштабе столь дорогостоящий и сложный синтез, включающий 170 химических реакций, оказалось сложно. Поэтому в дальнейших исследованиях упор был сделан на разработку технологии биологического синтеза гормона в клетках микроорганизмов, для чего использовали весь арсенал задачи воспитания здорового образа жизни методов генетической инженерии. Зная последовательность аминокислот в молекуле инсулина, ученые рассчитали, какой должна быть последовательность нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок, чтобы получилась нужная последовательность аминокислот. «Собрали» молекулу ДНК из отдельных нуклеотидов в соответствии с определенной последовательностью, «добавили» к ней регуляторные элементы, необходимые для экспрессии гена в прокариотическом организме E.coli, и встроили эту конструкцию в генетический материал микроба. В результате бактерия смогла вырабатывать две цепи молекулы инсулина, которые в дальнейшем можно было соединить с помощью химической реакции и получить полную молекулу инсулина. Наконец, ученым удалось осуществить в клетках E.coli биосинтез молекулы проинсулина, а не только ее отдельных цепей. Молекула проинсулина после биосинтеза способна соответствующим образом преобразовываться (формируются дисульфидные связи между цепями А и В), превращаясь в молекулу инсулина. Эта технология имеет серьезные преимущества, поскольку различные этапы экстракции и выделения гормона сведены к минимуму. При разработке такой технологии была выделена информационная РНК проинсулина. Используя ее в качестве матрицы, с помощью фермента обратной транскриптазы синтезировали комплементарную ей молекулу ДНК, которая представляла собой практически точную копию натурального гена инсулина. После пришивания к гену 14 необходимых регуляторных элементов и переноса конструкции в генетический материал E.coli стало возможным производить инсулин на микробиологической фабрике формирование здорового образа жизни в неограниченных количествах. Его испытания показали практически полную идентичность натуральному инсулину человека. Он намного дешевле препаратов животного инсулина, не вызывает осложнений. Другая, не менее основы физической культуры и здорового образа жизни трагическая проблема здоровья человека связана с нарушением работы желез внутренней секреции, приводящим к выраженному замедлению роста детей и появлению так называемых лилипутов, карликов. Это заболевание вызвано недостаточной секрецией гормона роста – соматотропина, который вырабатывается гипофизом (железой, расположенной в нижней части мозга). До середины 1980-х годов эту болезнь пытались лечить путем введения в кровь пациентов препаратов гормона роста, выделенных из гипофиза умерших людей. Нет смысла обеспечение здорового образа жизни объяснять, насколько сложно получить необходимое для терапии количество такого гормона. Помимо чисто технических (в гипофизе содержится очень небольшое количество гормона), финансовых (препарат немыслимо дорогой), этических и прочих проблем имеется риск переноса пациентам опаснейших заболеваний, например всем известного синдрома Кройцфельда–Якоби – коровьего бешенства. Для достижения положительного результата лечения соматотропин вводят внутримышечно три раза в неделю в дозах порядка 6–10 мг на килограмм веса пациента с возраста 4–5 лет до половой зрелости и даже дольше. Из гипофиза одного умершего можно получить лишь 4–6 мг препарата. Поэтому даже разработанные на государственном уровне специальные программы по производству соматотропина в таких странах, как США, Великобритания, Франция, не могли полностью удовлетворить спрос на этот препарат. Так, в США в 70–80-е годы прошлого века ежегодно выделяли гипофиз у 60000 трупов. Полученного соматотропина хватало для адекватного лечения лишь 1500 детей в год. Ген, кодирующий образование гормона роста человека, был синтезирован искусственно и встроен в генетический материал E.coli аналогично тому, как это сделали с геном инсулина. В настоящее время проблема производства высококачественного, безопасного для здоровья пациентов соматотропина в необходимых количествах и при минимальных затратах полностью решена. Более того, с помощью технологии рекомбинантных ДНК получены штаммы микроорганизмов, способные синтезировать и другие факторы роста человеческого организма.Книга здоровое питание здоровый образ жизни Питания бп Диета пегано Диета +для женщин Базы отдыха с питанием недорого
|
| ||||||||
| w97682c6.beget.tech | ||||||||||