Реферати » Реферати по біології » Виникнення злоякісних пухлин

Виникнення злоякісних пухлин

до їх загибелі. На приведена схема конструювання вектора та отримання трансгенних рослин бавовни, які набувають ознака стійкості до комах. В даний час вже синтезований штучний ген bt, конструкція з яким більш ефективна, а самі трансгенні рослини мають широкий спектр стійкості до комах. Трансгенні рослини картоплі, бавовни, кукурудзи з геном bt вже виробляються фірмами "Monsanto", "Ciba Seeds" і продаються на ринках світу, хоча дискусії про їх використання ще не закінчені.

Відомо, що рослини, так само як і тварини, здатні виробляти імунітет. Цим чудовим властивістю володіють тільки стійкі рослини, у яких при атаці патогенів сильно змінюється метаболізм.
Наприклад, у стійких рослин накопичуються такі хімічні сполуки, як перекис водню (Н2О2), саліцилова кислота (SA), фітоалексини
(сполуки, які виконують захисну функцію в рослині ). Підвищений вміст цих сполук сприяє протистоянню рослини в боротьбі з патогенами. Ось один із прикладів, який доводить роль саліцилової кислоти в імунній відповіді рослин. Трансгенні рослини тютюну, які містять бактеріальний ген, що контролює синтез саліцилат гідролази (цей фермент руйнує SA), були нездатні до імунної відповіді. Тому зміна генно- інженерним шляхом рівня саліцилової кислоти або вироблення в рослинах у відповідь на патоген H2O2 може бути перспективним для створення стійких трансгенних рослин.

В останні роки вчені використовують новий підхід для отримання трансгенних рослин з "antisense RNA" (перевернутої або антисмислової
РНК), який дозволяє керувати роботою інтересуемого гена. В цьому випадку при конструюванні вектора копію ДНК (к-ДНК) встраиваемого гена перевертають на 180 ?. В результаті в трансгенному рослині утворюється нормальна молекула мРНК і перевернута, яка в силу комплементарності нормальної мРНК утворює з нею комплекс і закодований білок не синтезується. Такий підхід використаний для отримання трансгенних рослин томатів з поліпшеною якістю плодів. Вектор включав к-ДНК гена PG, контролюючого синтез полігалактуронази (polygalacturonase) - ферменту, що у руйнуванні пектину, основного компонента міжклітинної простору рослинних тканин. Продукт гена PG синтезується в період дозрівання плодів томатів, а збільшення його кількості призводить до того, що томати стають більш м'якими, що значно скорочує термін їх зберігання. Відключення цього гена в трансгени дозволило отримати рослини томатів з новими властивостями плодів, які не тільки значно довше зберігалися, а й самі рослини були більш стійкі до грибних захворювань. Такий же підхід можна застосувати для регулювання термінів дозрівання томатів, а в якості мішені в цьому випадку використовують ген EFE
(ethylene-forming enzyme), продуктом якого є фермент, що бере участь в біосинтезі етилену. Етилен - це газоподібний гормон, однією з функцій якого є контроль за процесом дозрівання плодів.

Таким чином, стратегія антисмислових конструкцій широко застосовна для модифікації експресії генів. Ця стратегія використовується не тільки для отримання рослин з новими якостями, але і для фундаментальних досліджень в генетиці рослин.

Слід згадати ще про один напрямок в генної інженерії рослин, яке до недавнього часу в основному використовували в фундаментальних дослідженнях - для вивчення ролі гормонів у розвитку рослин. Суть експериментів полягала в отриманні трансгенних рослин з комбінацією певних бактеріальних гормональних генів, наприклад тільки iaaM або ipt і т.д. Ці експерименти внесли істотний вклад в доказ ролі ауксинов і цитокининов в диференціювання рослин.

В останні роки цей підхід стали використовувати в практичній селекції. Виявилося, що плоди трансгенних рослин з геном iaaM, які знаходяться під промотором гена Def (ген, який експресується тільки в плодах), є Партенокарпічні, тобто сформованими без запилення. Партенокарпічні плоди характеризуються або повною відсутністю насіння, або дуже невеликою їх кількістю, що дозволяє вирішити проблему
"зайвих кісточок", наприклад в кавуні, цитрусових і т.д. Вже отримані трансгенні рослини кабачків, які в цілому не відрізняються від контрольних, але практично не містять насіння.

Залишається додати кілька слів ще про один аспект можливостей використання Ti-плазміди агробактерії. Обеззброєний, позбавлену онкогенів
Ti-плазміду вчені активно використовують для отримання мутацій. Цей метод носить назву Т-ДНК-інсерційного мутагенезу. Т-ДНК, вбудовуючись в геном рослини, вимикає ген, в який вона вбудувалася, а по втраті функції можна легко відбирати мутанти. Цей метод чудовий також тим, що дозволяє відразу виявити і клонувати відповідний ген. В даний час таким способом отримано безліч нових мутацій рослин і відповідні гени клоновані. У нашій лабораторії М.А. Раменське на основі Т-ДНК мутагенезу отримані рослини томатів з неспецифічною стійкістю до фітофторозу.

Областей застосування трансгенних рослин так багато, що всі наявні відомості неможливо викласти в рамках однієї статті. На рівні лабораторних експериментів ведуться роботи по отриманню рослин, стійких до холоду, важких металах, підвищеному вмісту солей і ін. Трансгенні рослини, стійкі до гербіцидів (хімічним сполукам, які використовують для боротьби з бур'янами), до вірусів, рослини з підвищеним вмістом масел і незамінних амінокислот вже вирощують на мільйонах гектарів. Не менш цікавий і інший аспект робіт - отримані трансгенні рослини зі зміненими декоративними властивостями. Один із прикладів - це отримання рослин петунії з різнобарвними квітками. На черзі блакитні троянди з геном, контролюючим синтез блакитного пігменту, клонованою з дельфініум.

Отже, багато надії вже зараз перетворилися на звершення, а агробактерії з її дивовижною Ti-плазмидой в руках вчених стала справжнім інструментом як для пізнання функціонування рослинного генома, так і для вирішення багатьох проблем, які стоять перед сільським господарством. На жаль, в нашій країні трансгенні рослини ще залишаються на рівні лабораторних експериментів, оскільки дорога від лабораторії до поля, як і багато років тому, залишається Непротоптана, а в багатьох лабораторіях, в тому числі і в нашій, вже є трансгенні рослини, які чекають своєї години.

2. Онкогенез, що викликається у тварин ДНК-вірусами.

Дослідження канцерогенезу у тварин нерідко проводяться на культурах тканин. Якщо перенести клітини тварин, наприклад з органів курей або хом'ячків, або фібробласти людини в підходящу живильне середовище, то на внутрішній стінці культурального судини вони почнуть розмножуватися. Зазвичай клітини продовжують рости лише до тих пір, поки не почнуть стикатися між собою. Через контактного гальмування утворюється тільки одношаровий клітинний газон. Якщо ж ці нормальні клітини інфікувати опухолеродним вірусом, то контактне гальмування знімається, клітини продовжують розмножуватися і починають насуватися один на одного. Багатошаровий зростання спостерігається тільки у клітин, що зазнали пухлинну трансформацію. З клітинної маси легко виділити окремі клітини і таким шляхом отримати чисті лінії (клони) трансформованих клітин.

Віруси поліоми і SV40 ("Мавпячий вірус 40") належать до групи паповірусов. Вони містять дволанцюжкові кільцеві молекули ДНК. В експерименті вірус можна перенести для розмноження в клітини тканинної культури. Розмножуючись в деяких (так званих пермісивними) клітинах, вірус викликає їх лізис, і в міру його розмноження клітини гинуть. В інших
(непермессівних) клітинах вірус поводиться інакше. В цьому випадку розмноження вірусу пригнічується, і приблизно в одній з 105 клітин вірусна ДНК інтегрується в клітинну ДНК. Таке включення вірусної ДНК в геном клітини-господаря може призводити до пухлинної трансформації. В трансформованої клітці утворюється білок (Т-антиген), який запускається реплікацію клітинної ДНК, і в результаті починається розмноження клітин. Ін'єкція такого роду трансформованих клітин живіт призводить до швидкого утворення пухлин.

Онкогенез, що викликається у тварин РНК-вірусами.

До освіти пухлин у тварин можуть бути причетні також і РНК віруси - ретровіруси. Вони відносяться до ікосаедрічеськая вірусам з оболонкою і містять (+) РНК-геном (одноцепочечную РНК). В якості онкогенних вірусів вони, наприклад, викликають саркому Рауса і курей і лейкемію у мишей. Назва
"ретровіруси" пов'язане з тим, що в їх розмноженні бере участь зворотна транскриптаза. РНК цих вірусів не може відтворюватися шляхом простої реплікації - необхідна її попередня транскрипція в ДНК з наступною інтеграцією цієї ДНК в одну їх хромосом клітини-хазяїна. Інтеграція - необхідний етап репродукції вірусу; тільки інтегрована вірусна ДНК буде транскрибуватися. Так як інтеграція в клітинну ДНК входить в життєвий цикл вірусу, частота інтеграції дуже велика. Ймовірно, вірусна
ДНК може включатися в клітинну в будь-якому місці.

Розмноження вірусу не приводить до лізису клітини. Нуклеокапсид утворюється внтурі клітини, переміщується потім до плазматичної мембрані і виходить назовні, одягнений в оболонку з цієї мембрани. Інтегрована ДНК ретровируса реплицируется разом з геномом клітини-хазяїна і тому міститься в кожній клітині пухлини (саркоми). Пухлинний ріст клітин обумовлений експресією вірусного гена "src". Цей ген кодує білок, який мабуть, являє собою киназу, фосфорилируют білки. Можна думати, що ця киназа бере участь у перетворенні диференційованої клітини в клітину ембріонального типу.

Недавно була з'ясована послідовність підстав в вірусної РНК.
Виявилося, що вона схожа в послідовністю одного з генів людини.
Звідси можна зробити висновок, що src - це ген тваринного походження, який в результаті неточної транскрипції був включений в РНК вірусу разом з вірусними генами і закріпився в ній. Це міг бути ген, який кодує важливий для ембріональної клітини фактор росту. Таким чином, пухлини, викликаються ретровирусами, в кінцевому рахунку обумовлені переносом якогось гена тваринного походження в клітку тварини.

"Рак викликається вірусами". Це колись божевільна ідея Л. А. Зільбера висказанна ще в середині 30-х років. Те,

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар