«В.И. Кулинский Лекционные таблицы по биохимии Издание 8 Выпуск 4 Нуклеиновые кислоты Молекулярная биология Молекулярная медицина Иркутск 2006 г. “Лекционные таблицы” ...»

Министерство здравоохранения РФ

Иркутский государственный медицинский университет

Кафедра биохимии

В.И. Кулинский

Лекционные таблицы

по биохимии

Издание 8

Выпуск 4

Нуклеиновые кислоты

Молекулярная биология

Молекулярная медицина

Иркутск 2006 г.

“Лекционные таблицы” предназначены не только

для демонстрации на лекциях, но и для самостоятельной

работы студентов как учебный материал, помогающий

закрепить и логически организовать знания по биохимии.

В “Таблицах” отражены особенности преподавания для студентов-медиков. В них почти не включены формулы и реакции, - их лучше писать мелом на доске. “Таблицы” будут полезны и студентам старших курсов и интернам - для обновления знаний по биохимии.

Автор выражает искреннюю благодарность доц.

канд. биол. наук А.И. Сусловой за большую помощь.

“Лекционные таблицы” рецензированы зав. кафедрой биохимии Сибирского медицинского университета (Томск) проф. В.Ю. Серебровым.

Кулинский В.И., 2006 г.

Печатается по решению Центрального координационно-методического Совета ИГМУ.

Оглавление

9. ДНК, геном

10. РНК и синтез белка

11. Регуляция

12. Молекулярная медицина

Список дополнительных сокращений АА-тРНК — аминоацил-тРНК ПК — протеинкиназа БФ — белковый фактор ППЦ — полипептидная цепь ДНП — дезоксирибоНП РНП — рибонуклеопротеид И — интрон СТС — сигнал-трансдукторная система ИМФ — инозинмонофосфат ТФ — фактор транскрипции ИФ — факторы ФРК — фактор роста клеток инициации кДНК — комплементарная Э — экзон ДНК ЭФ — фактор элонгации мя — малая ядерная G-белок — белок, НП — нуклеопротеиды активируемый ГТФ НТФ — нуклеозидтрифосфат v

–  –  –

Дефекты МХ приводят к бесплодию, - добавление in vitro, кроме спермы, и МХ -донора помогает зачатию (“три родителя”) Свойства генома эукариот

1. Большая М ДНК - 1011 и много генов

2. Гены - малая часть ДНК ~ 1,2 % («острова в океане»)

3. Разорванность генов: экзоны разделены интронами1

4. Наличие транспозонов - мобильных («прыгающих») генов 2

5. Наличие теломеров 6. 50% ДНК уникально (гены и регуляторные участки), 50% - повторы

7. Компактная третичная структура - суперспирализация

8. Комплексирование с белками в ДНП (хроматин)

9. Сложная регуляция генов («умные гены»)

10. Много хромосом в клетке

11. Преобладание «молчащих» генов (92 %) - основа дифференцировки клеток

12. Наличие ядра - разделение транскрипции и трансляции

13. Наличие альтернативного сплайсинга: 1 ген несколько белков (протеом генома) Нобелевские премии 1 - 1993 г., 2 - 1983 г.

Структура ДНК и хромосом Первичная - мононуклеотиды, связанные фосфодиэфирными связями (Нобелевская премия 1980 г. - определение последовательности оснований в НК)

–  –  –

5. Доля генов, ~8%к экспрессируемых в клетках количеству генов печени и почек в клетке

6. Отличие от генома 1,2 % шимпанзе (~ 400 генов) Геномика - изучение структуры и функций генома в целом

- от ДНК (гена) к функции («обратная генетика»). Почти полная (99%) расшифровка генома человека (2003).

Протеомика - изучение полного набора всех белков организма.

Геном человека отличается не столько количеством генов, сколько их регуляцией и альтернативным сплайсингом.

Ген - единица наследственной информации в ДНК, кодирующая мРНК — субъединицу белка; тРНК, рРНК и малые РНК

–  –  –

1 - Полная реализация средних способностей 2 - Гений 3 - Нереализовавшийся гений из-за неблагоприятных социально-экономических факторов (голод, бедность, тоталитаризм, неуважение к интеллигенции), нежелания или неумения работать и т.д.

Коэффициенты корреляции интеллекта: однояйцевые близнецы +0,85; другие дети +0,50; приемные дети +0,25 Одаренные люди - одно из важнейших национальных достояний Матричные биосинтезы

–  –  –

Комплементарность при транскрипции и трансляции (по Албертс Б. и др. 1994 г.)

ТЕЛОМЕРЫ И ТЕЛОМЕРАЗА

1. ТЕЛОМЕРЫ (ТМ) - МНОГОКРАТНЫЕ ПОВТОРЫ НА

КОНЦАХ ХРОМОСОМ (ХС), предупреждающие их слияние и стабилизирующие ХС. ДНК-полимераза не способна полностью реплицировать концы ХС из-за использования праймера, что приводит к УКОРОЧЕНИЮ ТМ ПРИ

КАЖДОМ ДЕЛЕНИИ КЛЕТКИ. ДЛЯ БОЛЬШИНСТВА

СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК ЕСТЬ ПРЕДЕЛЬНОЕ

КОЛИЧЕСТВО ДЕЛЕНИЙ (предел Хейфлика, 80-90 для новорожденного ребенка), т.к. ВСЛЕД ЗА ТМ НАЧИНАЮТ

УКОРАЧИВАТЬСЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЧАСТКИ ДНК.

Поэтому долго живут только не- или редко делящиеся клетки (нейроны, яйцеклетки и др.). Укорочение ТМ быстрее при болезнях сердца, инсульте, инфекциях.

2. ТЕЛОМЕРАЗА (ТМаза) - обратная транскриптаза, она ВОССТАНАВЛИВАЕТ УТРАЧЕННЫЕ ТМ по РНК-матрице в своей структуре и в результате ПОДДЕРЖИВАЕТ целостность генома и ДЛИТЕЛЬНОЕ ВЫЖИВАНИЕ

ПРОЛИФЕРИРУЮЩИХ КЛЕТОК. ТМаза СОХРАНЯЕТСЯ

В БЫСТРО ДЕЛЯЩИХСЯ КЛЕТКАХ (эмбриональные, стволовые, лимфоциты, клетки семенников) И ОСОБЕННО АКТИВНА В 90 % ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ опухолей, поэтому клоны их клеток бессмертны. Но в соматических клетках в раннем эмбриогенезе ТМаза репрессируется. В результате ТМ не восстанавливаются и их длина и количество оставшихся делений (20-30 в 70 лет) снижается с возрастом. Очевидно, это

- один из важных молекулярных механизмов старения.

3. Введение гена ТМазы в соматическую клетку увеличивает количество ее делений без нарушений клеточного цикла, дестабилизации ХС и неуправляемого роста (надежды на замедление старения), а ингибирование ТМазы может стать новым методом лечения злокачественных процессов.

Клеточный цикл (по Weinberg, 1995, Granner D.K., 2000) Нобелевская премия, 2001 г

МЕХАНИЗМЫ

СТАБИЛЬНОСТИ ГЕНОМА

1. УРОВНИ И МЕХАНИЗМЫ

1.1. ТОЧНОСТЬ МАТРИЧНЫХ СИНТЕЗОВ:

вероятность ошибки при синтезе ДНК - 10-9, РНК и белка - 10-4, обратной транскрипции - 10-3 (случайного запуска межконтинентальных ракет - 10-5);

1.2. ТРУДНОДОСТУПНОСТЬ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ

МУТАГЕНОВ: «отгороженность» плазматической и ядерной мембранами, экранирование белками хроматина (ДНК «спрятана, как Кащеева смерть»);

1.3. КОНТРОЛЬ ГЕНОМА И СИСТЕМЫ РЕПАРАЦИИ;

1.4. СИСТЕМА ИММУНИТЕТА - ВЫЯВЛЕНИЕ

И УСТРАНЕНИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ БЕЛКОВ (НА

ПОВЕРХНОСТИ КЛЕТОК И В МЕЖКЛЕТОЧНЫХ

ЖИДКОСТЯХ).

2. РЕЗУЛЬТАТЫ

2.1. ОГРАНИЧЕНИЕ МУТАЦИЙ;

2.2. СНИЖЕНИЕ РИСКА ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ

ТРАНСФОРМАЦИЙ;

2.3. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ МЕЖВИДОВЫХ СКРЕЩИВАНИЙ;

2.4. УСТОЙЧИВОСТЬ К ИНВАЗИИ.

–  –  –

ОНП обнаружены в большинстве генов (93 %) и определяют большинство фенотипических вариантов, многообразие организмов. ОНП особенно много в генах иммунной системы и меньше всего в половых хромосомах. Они связаны с этносом, климатогеографическими условиями, питанием, могут приводить к болезням (гены предрасположенности) и определять реакции на лекарства.

3. Перестройки (реорганизации)

3.1. Транспозиции

3.2. Рекомбинации

3.3. Интеграция в геном кДНК 3.3.1. Клеточных - амплификация генов (особенно при эмбриональном развитии);

3.3.2. Вирусных - «мина замедленного действия»

Нестабильность ДНК увеличивается с возрастом, особенно при преждевременном старении (прогерии).

Негенетические мута- и канцерогенные факторы

1. Физические

1.1. Ионизирующее излучение (Нобелевская премия 1946 г.), УФЛ

1.2. Высокая tо

2. Химические

2.1. По механизму действия:

а) Алкиляторы

б) Прооксиданты (для ДНК МХядра)

2.2. По необходимости активации:

а) Прямые

б) Непрямые (проканцероген канцероген)

3. Биологические

3.1. Вирусы (гепатитов В и С рак печени, папилломы рак шейки матки) (Нобелевская премия 1966 г)

3.2. Бактерии (Helicobacter pylori)

3.3. Глисты (шистосомоз - бильгарциоз)

3.4. Неправильное питание (избыток маринадов, солений, копченостей, жира; дефицит пищевых волокон, каротинов, витаминов С, Е, А)

3.5. Хроническое воспаление

3.6. Гиперплазия

3.7. Стресс

РЕПАРАЦИЯ ДНК

1. МЕХАНИЗМЫ

1.1. КОНТРОЛЬ ОШИБОК

1.2. ПРЯМАЯ РЕПАРАЦИЯ - устранение некоторых мутаций (восстановление пероксидов, деалкилирование гуанина, воссоединение концов при одноцепочечных разрывах).

1.3. РЕПАРАЦИЯ С ВЫРЕЗАНИЕМ ПОВРЕЖДЕННЫХ

ОСНОВАНИЙ ИЛИ НУКЛЕОТИДОВ.

1.4. РЕПАРАЦИЯ НЕПРАВИЛЬНОГО СПАРИВАНИЯ

- узнавание еще неметилированной дочерней цепи и вырезание из нее участка ДНК с ошибкой.

1.5. ЗАПОЛНЕНИЕ БРЕШИ ДНК-ПОЛИМЕРАЗОЙ И ДНК-ЛИГАЗОЙ (при вариантах 1.3 и 1.4).

АДФ-рибозилирование важно для репарации.

1.6. УЧАСТИЕ ПОЛИ(АДФ-РИБОЗА)ПОЛИМЕРАЗЫ

2. ЗНАЧЕНИЕ:

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГЕНОМА (ДНК - единственная репарируемая молекула), СНИЖЕНИЕ РИСКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ И РАКА. Особенно важна репарация для человека ввиду большой продолжительности жизни. В МХ репарации ДНК нет.

3. ПАТОЛОГИЯ

3.1. ПИГМЕНТНАЯ КСЕРОДЕРМИЯ - УЧАЩЕНИЕ (в 1500 раз) РАКА КОЖИ от ультрафиолетового облучения (дефект механизма 1.3).

3.2. НАСЛЕДСТВЕННЫЙ НЕПОЛИПОЗНЫЙ РАК

ТОЛСТОЙ КИШКИ (дефект механизма 1.4).

КЛОНИРОВАНИЕ

МЛЕКОПИТАЮЩИХ

(1997) (клон - совокупность идентичных и имеющих одинаковое происхождение клеток и организмов)

1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ: энуклеация стимулированной гормонами яйцеклетки (от животного No 1) - перенос в нее ядра от генетического родителя (животного No 2) - пересадка в матку приемной, или суррогатной матери (животного No 3). В 2001 г. - первый клонированный самец (ядро из фибробласта).

Показано на 5 - 7 видах.

2. ВОЗМОЖНОСТИ: воспроизведение генетической матери или отца - клонирование организма; потенциальное бессмертие клона; решение многих важных проблем (дифференциация клеток; точное измерение роли наследственности и среды для любой структуры и/или функции); получение любого эмбрионального материала для аутоклеточной и аутотканевой терапии.

3. ОГРАНИЧЕНИЯ - серьезные этические и социальные проблемы.

–  –  –

1. ДНК ПРЕКРАСНО ХРАНИТ И ПЕРЕДАЕТ НАСЛЕДСТВЕННУЮ ИНФОРМАЦИЮ, НО ПОЧТИ ЛИШЕНА

КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ.

2. БЕЛКИ - ПРЕКРАСНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ, НО НЕ

СПОСОБНЫ К ПЕРЕДАЧЕ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ.

3. РНК - ЕДИНСТВЕННЫЕ БИОМОЛЕКУЛЫ, СОЧЕТАЮЩИЕ

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ (КАК ДНК) И БИОКАТАЛИТИЧЕСКИЕ

(КАК БЕЛКИ) СВОЙСТВА.

3.1. РНК ПЕРЕДАЕТ НАСЛЕДСТВЕННУЮ ИНФОРМАЦИЮ

В ОБОИХ НАПРАВЛЕНИЯХ:

ДНК РНК БЕЛОК;

3.2. РЕПЛИКАЦИЯ ДНК НЕВОЗМОЖНА БЕЗ РНКПРАЙМЕРОВ, СТАБИЛИЗАЦИЯ ДНК - БЕЗ РНК-МАТРИЦЫ

В ТЕЛОМЕРАЗЕ;

3.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ мРНК МОДИФИЦИРУЮТ ДНК-ЗАКОДИРОВАННУЮ НАСЛЕДСТВЕННУЮ

ИНФОРМАЦИЮ (АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПЛАЙСИНГ, РЕДАКТИРОВАНИЕ мРНК);

3.4. РНК-КАТАЛИЗАТОРЫ (РИБОЗИМЫ) ЕСТЬ У ВСЕХ

ОРГАНИЗМОВ И У ВИРУСОВ И НЕОБХОДИМЫ ДЛЯ

СПЛАЙСИНГА И ОБРАЗОВАНИЯ ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИ

3.5. МАЛЫЕ РНК ИНГИБИРУЮТ АКТИВНОСТЬ ГЕНОВ, ИХ

ТРАНСКРИПЦИЮ И ТРАНСЛЯЦИЮ.

4. ФУНКЦИОНАЛЬНО АКТИВНЫЕ СВОБОДНЫЕ

МОНОНУКЛЕОТИДЫ - ТОЛЬКО РИБОНУКЛЕОТИДЫ:

МАКРОЭРГИ, КОФЕРМЕНТЫ, РЕГУЛЯТОРЫ (ВКЛЮЧАЯ

ЦИКЛОНУКЛЕОТИДЫ И ГТФ).

(Нобелевская премия 1968 г.) Код белкового синтеза

–  –  –

1. Универсальность

2. Триплетность

3. Вырожденность, но однозначность

4. Неперекрываемость

5. Непрерывность («без запятых») Матричные синтезы (по Спирину А.С.) Стадии синтеза белка

1. Рекогниция и активация аминокислот

–  –  –

5. Посттрансляционная модификация (процессинг)

ТРИ ГЛАВНЫЕ ФУНКЦИИ РИБОСОМЫ (по А.С. Спирину):

1) ГЕНЕТИЧЕСКАЯ, 2) КАТАЛИТИЧЕСКАЯ,

3) МЕХАНИЧЕСКАЯ

МАЛАЯ СУБЧАСТИЦА РИБОСОМЫ (мСЧ) ВЫПОЛНЯЕТ ГЕНЕТИЧЕСКУЮ ФУНКЦИЮ: ПРИНИМАЕТ

ЗАКОДИРОВАННУЮ ИНФОРМАЦИЮ В ВИДЕ мРНК И ЕЕ

РАСШИФРОВЫВАЕТ. мСЧ СВЯЗЫВАЕТ мРНК, АА-тРНК И

ИФ, РАСПЛЕТАЕТ И СКАНИРУЕТ мРНК И ОБЕСПЕЧИВАЕТ

КОМПЛЕМЕНТАРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОДОНА С

АНТИКОДОНОМ.

БОЛЬШАЯ СУБЧАСТИЦА ВЫПОЛНЯЕТ КАТАЛИТИЧЕСКУЮ ФУНКЦИЮ - ГИДРОЛИЗ ГТФ И ОБРАЗОВАНИЕ

ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ АМИНОАЦИЛАМИ С

СИНТЕЗОМ ППЦ.

РИБОСОМА В ЦЕЛОМ ВЫПОЛНЯЕТ МЕХАНИЧЕСКУЮ

ФУНКЦИЮ - ПЕРЕДВИГАЕТ ЦЕПЬ мРНК и тРНК.

(фак.) Трансляция

3. Терминация

1. Инициация

–  –  –

БОЛЕЗНИ НЕПРАВИЛЬНОГО ФОЛДИНГА

БЕЛКОВ («конформационные болезни»)

ФОЛДИНГ (СВОРАЧИВАНИЕ) - ПРИОБРЕТЕНИЕ

ВНОВЬ СИНТЕЗИРОВАННЫМ БЕЛКОМ ПРАВИЛЬНОЙ

ТРЕХМЕРНОЙ КОНФИГУРАЦИИ.

ИЗМЕНЕНИЕ КОНФОРМАЦИИ БЕЛКОВ (в значительной мере из-за нарушения функционирования шаперонов и убиквитин-зависимого протеолиза) ПРИВОДИТ К

ПОТЕРЕ ТРЕХМЕРНОЙ СТРУКТУРЫ, ОБРАЗОВАНИЮ

ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ФИБРИЛЛ (И/ИЛИ БЛЯШЕК),

ИНОГДА - АМИЛОИДНЫХ АГРЕГАТОВ. ОНИ

РАСПОЛОЖЕНЫ ВНЕКЛЕТОЧНО (ПРИОНОВЫЕ ИНФЕКЦИИ, БОЛЕЗНИ АЛЬЦХАЙМЕРА И ДАУНА) ИЛИ

ВНУТРИКЛЕТОЧНО - В ЦИТОПЛАЗМЕ (ПАРКИНСОНИЗМ) И ЯДРЕ (БОЛЕЗНЬ ХАНТИНГТОНА,СПИНАЛЬНОМОЗЖЕЧКОВАЯ АТАКСИЯ). ЭТО ОСОБЕННО

ХАРАКТЕРНО ДЛЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ

ЗАБОЛЕВАНИЙ. ВСТРЕЧАЕТСЯ ПРИ ДИАБЕТЕ II

ТИПА, ДЛИТЕЛЬНОМ ГЕМОДИАЛИЗЕ, ВТОРИЧНОМ

СИСТЕМНОМ АМИЛОИДОЗЕ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ

ВОСПАЛЕНИИ.

МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ НЕРАСТВОРИМЫХ

АГРЕГАТОВ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ФИБРИЛЛЯРНЫХ

БЕЛКОВ (по Dobson,1999).

–  –  –

1. Ограниченный протеолиз

2. Химическая модификация

2.1. SH S-S (GSH)

2.2. Гидроксилирование (коллаген)

2.3. Иодирование (ИТ)

2.4. Фосфорилирование (АТФ)

2.5. АДФ-рибозилирование (НАД)

2.6. Карбоксилирование (витамин К)

2.7. Гликозилирование

2.8. Липидирование

2.9. Ацетилирование

3. Образование сложных белков

ОГРАНИЧЕННЫЙ ПРОТЕОЛИЗ

1. ОСНОВНЫЕ ВАРИАНТЫ

1.1. ПРОФЕРМЕНТЫ ФЕРМЕНТЫ

1.2. БЕЛКОВО-ПЕПТИДНЫЕ ПРОГОРМОНЫ ГОРМОНЫ

1.3. ОТЩЕПЛЕНИЕ ЛИДЕРА (N-СИГНАЛЬНОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ) ПОСЛЕ ПРОХОЖДЕНИЯ

МЕМБРАНЫ.

2. ПАТОЛОГИЯ

2.1. БОЛЕЗНЬ АЛЬЦХАЙМЕРА - ОСНОВНАЯ ПРИЧИНА СТАРЧЕСКОГО СЛАБОУМИЯ. ПАТОГЕНЕЗ

- НЕПРАВИЛЬНЫЙ ПРОТЕОЛИЗ БЕЛКАПРЕДШЕСТВЕННИКА И ПАТОЛОГИЧЕСКИЙ

ФОЛДИНГ (СВОРАЧИВАНИЕ) С ОБРАЗОВАНИЕМ

НЕРАСТВОРИМОГО АМИЛОИДА В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ

(ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ БЛЯШКИ И НЕЙРОФИБРИЛЛЯРНЫЕ

КЛУБКИ В НЕЙРОНАХ).

2.2. ДРУГИЕ ВИДЫ АМИЛОИДОЗА - ОБРАЗОВАНИЕ

И НАКОПЛЕНИЕ НЕРАСТВОРИМЫХ БЕЛКОВ И ИХ

АГРЕГАТОВ В ПЕЧЕНИ, ПОЧКАХ, СЕРДЦЕ, СОСУДАХ,

КОЖЕ И ДР.

–  –  –

Экспрессия гена - превращение закодированной в ДНК информации в реальный биологический признак. Объектами регуляции являются все 6 процессов.

РЕГУЛЯЦИЯ МАТРИЧНЫХ

СИНТЕЗОВ

А. МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ

1. УВЕЛИЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ГЕНОВ (АМПЛИФИКАЦИЯ)

2. МЕТИЛИРОВАНИЕ ГЕНОВ

3. ПРОТЕОЛИЗ РЕГУЛЯТОРНЫХ БЕЛКОВ

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БЕЛКОВЫХ ФАКТОРОВ С

НК И БЕЛКАМИ (ДР. БЕЛКОВЫМИ ФАКТОРАМИ,

ФЕРМЕНТАМИ И ДР.)

5. ИНГИБИРОВАНИЕ МАЛЫМИ РНК

6. ПОСТТРАНСЛЯЦИОННАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ

7. ГОРМОНЫ (ОСОБЕННО ФРК, ЦИТОКИНЫ,

ГИДРОФОБНЫЕ) И СИГНАЛ-ТРАНСДУКТОРНЫЕ

СИСТЕМЫ (G-БЕЛКИ, ВТОРЫЕ ПОСРЕДНИКИ,

ПРОТЕИНКИНАЗЫ, ТИРОЗИНКИНАЗЫ)

Б. УРОВНИ РЕГУЛЯЦИИ

1. РЕГУЛЯЦИЯ РЕПЛИКАЦИИ ДНК И КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА

1.1. ПРОТООНКОГЕНЫ И АНТИОНКОГЕНЫ,

1.2. ЦИКЛИНЫ И ЦИКЛИН-ЗАВИСИМЫЕ

ПРОТЕИНКИНАЗЫ;

1.3. ГОРМОНЫ и СТС.

2. РЕГУЛЯЦИЯ ТРАНСКРИПЦИИ

2.1. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ ХРОМАТИНА

(модификация гистонов, особенно ацетилирование),

2.2. ИНГИБИРОВАНИЕ МАЛЫМИ РНК,

2.3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОСФОРИЛИРОВАННЫХ

ТФ (у человека 2000 ТФ) С РЕГУЛЯТОРНЫМИ УЧАСТКАМИ ДНК (основной механизм),

2.4. ГОРМОНЫ и СТС.

3. РЕГУЛЯЦИЯ ПРОЦЕССИНГА мРНК

3.1. АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПЛАЙСИНГ (конститутивные рецепторы гормонов, то есть активные без гормона);

3.3. РЕДАКТИРОВАНИЕ мРНК (в печени – ЛПНП, в кишке – хиломикроны).

4. РЕГУЛЯЦИЯ СТАБИЛЬНОСТИ мРНК (увеличение в регенерирующих и раковых клетках; гипергликемия увеличивает стабильность РНК инсулина)

5. РЕГУЛЯЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ

5.1. ИНГИБИРОВАНИЕ МАЛЫМИ РНК,

5.2. МОДУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ИФ, ЭФ И БЕЛКА

РИБОСОМЫ S6 ПРОТЕИНКИНАЗАМИ И ГТФ.

Трансляция при старении, голодании, гипоксии, стрессе, вирусной инфекции и при повреждении белков.

6. РЕГУЛЯЦИЯ ПОСТТРАНСЛЯЦИОННОЙ МОДИФИКАЦИИ

7. РЕГУЛЯЦИЯ СТАБИЛЬНОСТИ БЕЛКА (голод замедляет распад аргиназы, а триптофан в пище распад триптофаноксигеназы).

Регуляторные участки (элементы) ДНК

–  –  –

органогенеза и др.) и развитие органов (2) др.) (почек, селезенки, глаз)

3. Гены гормонов (ФРК, ФРК, ретиноат и Соотношение пролиферации и ЦК и др.), их рецепторов, кальцитриол, с их дифференцировки; матричные БФ рецепторами, БФ синтезы Характерные для ткани белки: в головном Реализация конкретных 4. «Говорящие» гены мозге - структурные и программ, характерных для отдельных белков регуляторные, в эритроцитах данной ткани

- гемоглобин Нобелевские премии (1) 1995 г., (2) 2002 г.

АПОПТОЗ (ПРОГРАММИРОВАННАЯ

КЛЕТОЧНАЯ СМЕРТЬ)

Нобелевская премия 2002 г. (гены апоптоза)

1. Две формы смерти клеток: некроз и апоптоз.

НЕКРОЗ - СЛУЧАЙНАЯ СМЕРТЬ ГРУПП КЛЕТОК

ПРИ ОСТРОМ СИЛЬНОМ ПОВРЕЖДЕНИИ,

ВЫЗЫВАЮЩАЯ ВОСПАЛЕНИЕ. АПОПТОЗ ГЕНЕТИЧЕСКИ ЗАПРОГРАММИРОВАННАЯ И РЕГУЛИРУЕМАЯ СМЕРТЬ ОТДЕЛЬНЫХ КЛЕТОК БЕЗ

ВОСПАЛЕНИЯ ИЛИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ТКАНИ (даже с ингибированием освобождения воспалительных цитокинов). Возникает при большей экспрессии “генов смерти” (bax, p53), чем генов ингибирования апоптоза (bcl-2, survivin)

2. ОСНОВНЫЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ. Для некроза характерны отек, разрушение плазматической мембраны и всех органелл, включая лизосомы, с утечкой содержимого клеток; для апоптоза

– сморщивание, образование фрагментов хроматина и клетки, упакованных в плазматическую мембрану

3. ПРИЧИНЫ АПОПТОЗА

3.1. БЕСПОЛЕЗНОСТЬ, особенно в эмбриогенезе (избыточные нейроны, не установившие связь с периферическими клетками; клетки, ненужные в зонах развития полостей тела или в межпальцевых промежутках; хвост головастика или эмбриона человека).

3.2. ЗАВЕРШЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА (коротко живущие клетки – нейтрофилы и др.;

инволюция желтого тела) ИЛИ ПРЕКРАЩЕНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ (нелактирующая молочная железа; фагоциты и лимфоциты при завершении воспаления и иммунных ответов).

3.3. ИЗБЫТОК ИНДУЦИРУЮЩИХ (семья ТНФ-,

ГКС) ИЛИ ДЕФИЦИТ ИНГИБИРУЮЩИХ АПОПТОЗ

ГОРМОНОВ (ФРК, нейротрофины, ИЛ-2)

3.4. ПОВРЕЖДЕНИЕ (тепловой и осмотический шок, истощение АТФ, воспаление, зона неполной ишемии, оксидативный стресс; мутагены, облучение, химиотерапия)

3.5. ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ОРГАНИЗМА (аутоиммунные Т-лимфоциты; злокачественные или пораженные вирусами клетки) ОБЪЕКТЫ АПОПТОЗА - это клетки - “безработные, пенсионеры, инвалиды и внутренние враги”

4. МЕХАНИЗМЫ. 1) Внутренний (митохондриальный) путь: повреждение мембран МХ освобождение цитохрома с и др. белков. 2) Внешний (немитохондриальный) путь: воздействие ТНФи родственных лигандов (Fas-лиганд, Trail) на свои рецепторы. В обоих случаях через сигналтрансдукторные пути активируется каскад каспаз (протеаз апоптоза) повреждение многих важных белков (цитоскелета, митотического веретена, ядерной мембраны, ферментов, белков адгезии) и ДНК (в результате активации нуклеаз каспазами)

5. БОЛЕЗНИ С ИЗБЫТОЧНЫМ АПОПТОЗОМ:

нейродегенеративные заболевания (болезнь Альцхаймера, паркинсонизм, хорея Хантингтона, боковой амиотрофический склероз), инфаркт, инсульт, аутоиммунные синдромы, СПИД

6. БОЛЕЗНИ С НЕДОСТАТОЧНЫМ АПОПТОЗОМ: хроническое воспаление, бронхиальная астма, вирусные инфекции, злокачественные опухоли

7. РАЗРАБОТКА ЛЕКАРСТВ, АКТИВИРУЮЩИХ

(при раке – экзисулинд) И ИНГИБИРУЮЩИХ

АПОПТОЗ

Роль наследственности и среды в патологии 1 - наследственные болезни - 1400 генов (4 % детей, 40 % ранней смерти) 5 - «чисто» экологические болезни 2-4 - мультифакторные (наследственная предрасположенность, реализуемая при внешних воздействиях)

–  –  –

1. - грубые дефекты (уродства) 2. - наследственные болезни 3. - сниженная устойчивость к неблагоприятным внешним воздействиям (частота 321)

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ

К СРЕДЕ (ГЕНЕТИЧЕСКАЯ

АДАПТАЦИЯ)

1. ОСНОВНЫЕ ФЕНОМЕНЫ

1.1. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ К ОСНОВНЫМ ФАКТОРАМ

(КОЛИЧЕСТВО ПИЩИ, О2, tо, ДАВЛЕНИЕ И ДР.);

1.2. К ИНФЕКЦИЯМ (ЛЮДЕЙ К МАЛЯРИИ, ОБЕЗЬЯН К ВИЧ, ГРЫЗУНОВ К ЧУМЕ);

1.3. К ЛЕКАРСТВАМ (БАКТЕРИИ К АНТИБИОТИКАМ,

РАКОВЫЕ КЛЕТКИ К ХИМИОТЕРАПИИ), ПЕСТИЦИДАМ

(МОЛЬ К НАФТАЛИНУ) И ДРУГИМ КСЕНОБИОТИКАМ.

2. МЕХАНИЗМЫ

2.1. МУТАЦИИ И ГЕННЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ + ОТБОР;

2.2. ИЗМЕНЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И/ИЛИ ЭКСПРЕССИИ

ГЕНОВ КОЛИЧЕСТВА БЕЛКОВ (ФЕРМЕНТОВ,

ТРАНСПОРТНЫХ, РЕГУЛЯТОРНЫХ, ЗАЩИТНЫХ И ДР.)

ДРУГИХ БИОМОЛЕКУЛ И ИОНОВ.

–  –  –

СВОЙСТВА ВИРУСОВ

1. НЕ ОРГАНИЗМЫ, А ИНЕРТНЫЙ КОМПЛЕКС НК и

БЕЛКОВ (НЕ СУЩЕСТВА, А ВЕЩЕСТВА; ВЕРОЯТНО,

ПОТОМКИ ТРАНСПОЗОНОВ)

1.1. ОТСУТСТВИЕ КЛЕТОЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ,

ВСЕХ СУБКЛЕТОЧНЫХ ЧАСТИЦ, МЕТАБОЛИЗМА,

ЭНЕРГЕТИКИ - ЭТО ТОЛЬКО «КОНТЕЙНЕРЫ» С НК;

1.2. НЕСПОСОБНОСТЬ К САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ

РЕПЛИКАЦИИ, ВСЕ СИНТЕЗЫ РЕАЛИЗУЕТ АППАРАТ

КЛЕТКИ ХОЗЯИНА.

2. ПРОНИКНОВЕНИЕ В КЛЕТКУ - СВЯЗЫВАНИЕ С

РЕЦЕПТОРАМИ ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ И

ЭНДОЦИТОЗ.

3. ОСОБЕННОСТИ МАТРИЦ

3.1. НЕ ДВЕ, А ОДНА НК;

3.2. МНОГООБРАЗИЕ: ДНК (ОСПА, ГЕРПЕС, ГЕПАТИТ В) ИЛИ РНК (БОЛЬШИНСТВО), ДВУ- И

ОДНОСПИРАЛЬНЫЕ;

3.3. МАЛЫЙ ГЕНОМ - 5-250х103 НУКЛЕОТИДОВ

4. МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ: ДЛЯ ДНК-ВИРУСОВ

- РЕПЛИКАЦИЯ ДНК, ДЛЯ РНК-ВИРУСОВ - а)

РЕПЛИКАЦИЯ РНК, б) ОБРАТНАЯ ТРАНСКРИПЦИЯ И

ИНТЕГРАЦИЯ кДНК (ПРОВИРУСА) В ГЕНОМ.

5. ПОСЛЕДСТВИЯ: а) ИНФЕКЦИИ, б) НАРУШЕНИЕ

СПЕЦИФИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ КЛЕТОК, в)

КАНЦЕРОГЕНЕЗ

6. ОНКОГЕННЫЕ ВИРУСЫ ЗАХВАТЫВАЮТ В КЛЕТКАХ

И ПЕРЕНОСЯТ В ДРУГИЕ КЛЕТКИ ОНКОГЕНЫ (КАК

«ВОРЫ И ДИВЕРСАНТЫ»).

Нобелевские премии за онковирусы (1966) и репродукцию и генетику вирусов (1969).

ВИЧ Инфицированы 70 млн, умерли 42 млн (данные на 2002 г.)

1. ПАТОГЕНЕЗ: ВИЧ ПОВЕРХНОСТНЫМИ ГЛИКОПРОТЕИНАМИ ПРИСОЕДИНЯЕТСЯ К CD4 И

ХЕМОКИНОВЫМ РЕЦЕПТОРАМ Т-ХЕЛПЕРОВ И

МАКРОФАГОВ И ПРОНИКАЕТ В КЛЕТКУ ПУТЕМ

ЭНДОЦИТОЗА, ОБРАТНАЯ ТРАНСКРИПТАЗА ВИЧ

НА vРНК СИНТЕЗИРУЕТ кДНК, ИНТЕГРИРУЕМУЮ

В ГЕНОМ КЛЕТКИ. ЧЕРЕЗ ГОДЫ кДНК ОПРЕДЕЛЯЕТ

СИНТЕЗ КЛЕТКОЙ БЕЛКОВ ВИЧ, КОТОРЫЕ

РАЗДЕЛЯЮТСЯ И АКТИВИРУЮТСЯ ВИРУСНОЙ

ПРОТЕАЗОЙ. НАКОПЛЕНИЕ ВИЧ ВЫЗЫВАЕТ ГИБЕЛЬ ТХЕЛПЕРОВ, СНИЖЕНИЕ АКТИВНОСТИ МАКРОФАГОВ

И РАЗВИТИЕ СПИД.

2. ДИАГНОСТИКА: а) ПЦР ВИРУСНОЙ РНК

ИЛИ ПРОВИРУСНОЙ ДНК В КРОВИ, б)

ИММУНОФЕРМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ АНТИТЕЛ К ВИЧ.

ПРОТИВОВИРУСНЫЕ ЛЕКАРСТВА (см. вып. 3, с. 48)

Так как вирусы – не живые организмы, на них не действуют ни антибиотики, ни сульфаниламиды.

Но в последние годы разработаны специфические противовирусные средства.

1. СПИД – ингибиторы обратной транскриптазы

– нуклеозиды (зидовудин, зальцитабин, абакавир) и ненуклеозидные (невирапин, эфавиренц);

ингибиторы протеазы (ритонавир, саквинавир);

ингибиторы входа ВИЧ в клетку (энфувиртид); в клинических испытаниях – ингибиторы интегразы.

Обычно применяют 2-3 разных лекарства.

2. Герпес – ингибиторы ДНК-полимеразы (ацикловир, ганцикловир).

3. Цитомегаловирусная инфекция – ганцикловир, фоскарнет.

4. Грипп – ингибиторы нейраминидазы (занамивир, озельтамивир), индуктор интерферонов арбидол.

5. Хронический вирусный гепатит В – ламивудин, адефовир.

6. Разные вирусные заболевания – интерфероны:

ингибиторы репликации и транскрипции вирусов и пролиферации клеток, стимуляторы иммунитета.

7. Хронический вирусный гепатит С – рибавирин (нуклеозид) + интерферон альфа (особенно пегилированный).

6. Оспа – метисазон.

(фак.)

ПРИОНЫ

1. БИОХИМИЯ. ПРИОНЫ - БЕЛКОВЫЕ МОЛЕКУЛЫ,

КОДИРУЕМЫЕ ГЕНАМИ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ В

НОРМАЛЬНЫХ КЛЕТКАХ (В ОСНОВНОМ В НЕЙРОНАХ), ГДЕ МОГУТ ВЫПОЛНЯТЬ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ

ФУНКЦИИ (В МОЗГЕ - РЕГУЛЯЦИЯ, СТИМУЛЯЦИЯ

РОСТА НЕЙРИТОВ, УСТОЙЧИВОСТЬ К АПОПТОЗУ).

ОДНАКО ПРИ НАЛИЧИИ ДОМИНАНТНЫХ МУТАЦИЙ,

ИНОГДА В СТАРОСТИ И ПРИ ЗАРАЖЕНИИ (передаче конформации между молекулами одного белка) ПРИОНЫ,

СОХРАНЯЯ СВОЮ ПЕРВИЧНУЮ СТРУКТУРУ,

СПОСОБНЫ ПЕРЕЙТИ В НЕРАСТВОРИМЫЕ

ФИБРИЛЛЫ И ЗАТЕМ В АМИЛОИДНЫЕ АГРЕГАТЫ С:

1) БОЛЬШИМ КОЛИЧЕСТВОМ -СТРУКТУР, ВЫСОКОЙ

УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ДЕНАТУРАЦИИ (нагреванием, ультразвуком, облучением, химическими веществами) И ПЕПТИДАЗАМ (в том числе и ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫМ);

2) ИНФЕКЦИОННОСТЬЮ

2. ИНФЕКЦИОННЫЕ ПРИОНЫ ВЫЗЫВАЮТ

БОЛЕЗНИ У ЧЕЛОВЕКА (КУРУ, ИНОГДА б.

КРЕЙЦФЕЛЬДТА-ЯКОБА), КОРОВ («КОРОВЬЕ БЕШЕНСТВО») И ОВЕЦ (СКРЕПИ=ПОЧЕСУХА).

ВОСПАЛЕНИЯ И ИММУННЫХ РЕАКЦИЙ НЕТ

(ПРИОНЫ - СОБСТВЕННЫЕ БЕЛКИ ОРГАНИЗМА),

НО МЕДЛЕННО РАЗВИВАЮТСЯ ГУБЧАТАЯ

ЭНЦЕФАЛОПАТИЯ, НЕВРОЛОГИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ, ДЕМЕНЦИЯ И СМЕРТЬ. ТРЕВОЖНЫ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ИНФЕКЦИИ У КОРОВ, ВЕРОЯТНОСТЬ

ЗАРАЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ И ОТСУТСТВИЕ ЛЕЧЕНИЯ.

3. НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ 1997 г. - ЗА ДОКАЗАТЕЛЬСТВО БЕЛКОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФЕКЦИИ (НЕ

КЛЕТКАМИ И НЕ ВИРУСАМИ).

Генетические основы канцерогенеза Канцерогенез Защита Мутации,

1. Антионкогены амплификация, (туморсупрессорные, вирусы1, «хранители генома»), («Друзья пролиферации») транспозиция особенно Р53

1. ПРОТООНКОГЕНЫ ОНКОГЕНЫ

–  –  –

1. Злокачественная трансформация клетки:

1.1. Самообеспечение митогенными стимулами (аутокринность) и нечувствительность к антимитогенным,

1.2. Подавление апоптоза,

1.3. Индукция ангиогенеза (в тысячи раз),

1.4. Неограниченный репликативный потенциал (активность теломеразы в 85-90% опухолей).

–  –  –

Генетическая инженерия

1. ТЕХНОЛОГИЯ РЕКОМБИНАНТНЫХ ДНК МАНИПУЛЯЦИИ С МОЛЕКУЛАМИ ДНК (НОБЕЛЕВСКИЕ

ПРЕМИИ 1978 И 1980 гг). ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ РЕШЕНИЕ НА ЭТОЙ ОСНОВЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ

2.1. СЕКВЕНИРОВАНИЕ (ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ НУКЛЕОТИДОВ), РАЗРЕЗАНИЕ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ

ГИБРИДИЗАЦИЯ НК ДЛЯ ИХ ИДЕНТИФИКАЦИИ И

ВЫДЕЛЕНИЯ (ДНК - МИКРОЧИПЫ).

2.2. ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ (ПЦР):

2.2.1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ: РАЗЪЕДИНЕНИЕ ДУПЛЕКСА

ДНК НАГРЕВАНИЕМ НА ДВЕ ЦЕПИ И РЕПЛИКАЦИЯ

ОБЕИХ ЦЕПЕЙ;

2.2.2. ЗНАЧЕНИЕ: БЫСТРОЕ НАКОПЛЕНИЕ ДНК - 1 ЦИКЛ УВЕЛИЧИВАЕТ В 2 РАЗА, 10 ЦИКЛОВ - В 210 1000 РАЗ.

2.3. ТРАНСГЕНОЗ - ПЕРЕНОС ГЕНОВ В ДРУГИЕ КЛЕТКИ

И ОРГАНИЗМЫ («ПЕРЕСАДКА ГЕНОВ») ВИРУСАМИ,

ПЛАЗМИДАМИ, ЛИПОСОМАМИ, ПОЛИМЕРНЫМИ

МИКРОСФЕРАМИ.

3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ:

3.1. ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ И УСТОЙЧИВЫХ К ВРЕДИТЕЛЯМ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ И

ЖИВОТНЫХ;

3.2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ АРХЕОЛОГИЯ - ИЗУЧЕНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ПО ОСТАНКАМ - ДО 130 МЛН. ЛЕТ;

3.3. ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА

ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА, СВЯЗАННОГО С ЭТНИЧЕСКИМИ (ПОРОДНЫМИ) ОСОБЕННОСТЯМИ, ГЕОГРАФИЕЙ И

ПИТАНИЕМ;

3.4. МОЛЕКУЛЯРНАЯ МЕДИЦИНА.

Получение рекомбинантного (генноинженерного) инсулина человека (по Stryer, 1995)

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МЕДИЦИНА

(по Баранову, 2000) ДЛЯ КАЖДОЙ БОЛЕЗНИ (молекулярной) ЕСТЬ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МИШЕНЬ, КОТОРУЮ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И/ИЛИ ЛЕЧЕНИЯ (ПАЛЬЦЕВ,

2004).

1. ВЫЯСНЕНИЕ ПАТОГЕНЕЗА НАСЛЕДСТВЕННЫХ И

МУЛЬТИФАКТОРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ (нокаут генов, трансгеноз, микрочипы)

2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИАГНОСТИКА:

2.1. ДИАГНОСТИКА НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ НА ЛЮБОЙ СТАДИИ ОНТОГЕНЕЗА, ВКЛЮЧАЯ ПРЕНАТАЛЬНУЮ;

2.2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЛИЧНОСТИ (ГЕНОМНАЯ ДАКТИЛОСКОПИЯ) ПО 1-2 КЛЕТКАМ;

2.3. ГЕНОТИПИРОВАНИЕ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ ДЛЯ

ТРАНСПЛАНТАЦИИ;

2.4. ДИАГНОСТИКА ОДИНОЧНЫХ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ (ВИЧ,

ХЛАМИДИИ, ТУБЕРКУЛЕЗ) И ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ КЛЕТОК

В БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ И ВЫДЕЛЕНИЯХ.

3. ПРЕВЕНТИВНАЯ МЕДИЦИНА:

3.1. ТЕСТИРОВАНИЕ ГЕНОВ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К

МУЛЬТИФАКТОРНЫМ БОЛЕЗНЯМ;

3.2. ДОСИМПТОМАТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА

“ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ”;

3.3. ФАРМАКОГЕНЕТИКА И ФАРМАКОГЕНОМИКА –

ВЫЯВЛЕНИЕ ГЕНОВ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К ЛЕКАРСТВАМ

(50% НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ РЕАКЦИЙ НА ЛЕКАРСТВА

СВЯЗАНЫ С ГЕНАМИ).

4. ГЕНОИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ В ТЕРАПИИ

4.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ БЕЛКОВ (ИНСУЛИН, СТГ, АКТИВАТОР ПЛАЗМИНОГЕНА, ИНГИБИТОРЫ

ПРОТЕАЗ И ДР.), СИНТЕЗИРОВАННЫХ ТРАНСГЕННЫМИ

БАКТЕРИЯМИ, ЖИВОТНЫМИ И РАСТЕНИЯМИ;

4.2.ВАКЦИНИРОВАНИЕ ВВЕДЕНИЕМ ДНК (ГЕПАТИТ В, ВИЧ, ГЕРПЕС, МАЛЯРИЯ);

4.3. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ (“ПЕРЕСАДКА ГЕНОВ”)

- ПРЯМОЕ ВВЕДЕНИЕ ГЕНОВ (ГЕНОТЕРАПИЯ),

РЕГУЛЯТОРНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, АНТИСМЫСЛОВЫХ ОЛИГОДЕЗОКСИНУКЛЕОТИДОВ (АНТИСЕНСТЕРАПИЯ), ИНТЕРФЕРИРУЮЩИХ РНК, РИБОЗИМОВ,

ДНКзимов в СОМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ ПРИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ

НАРУШЕНИЯХ, РАКЕ, ВИЧ, МУЛЬТИФАКТОРНЫХ

ЗАБОЛЕВАНИЯХ.

ГЕННОИНЖЕНЕРНЫЕ И

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛЕКАРСТВА

1. РЕКОМБИНАНТНЫЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ИНСУЛИНЫ – для лечения сахарного диабета.

2. РЕКОМБИНАНТНЫЕ СТГ ЧЕЛОВЕКА (Нордитропин и др.) – для лечения гипофизарного нанизма.

3. СОМАТОКИН – рекомбинантный ИФР-1 – для лечения синдрома нечувствительности к СТГ.

4. ФОЛЛИТРОПИНЫ АЛЬФА И БЕТА – рекомбинантные ФСГ человека

– для лечения бесплодия.

5. ЭПОЭТИНЫ альфа (Эпокрин, Эпрекс) и бета (Эритростим), дарбепоэтин – рекомбинантные эритропоэтины человека – для лечения анемий.

6. ЛЕНОГРАСТИМ (Граноцит) – рекомбинантный Г-КСФ для лечения нейтропении.

7. РЕКОМБИНАНТНЫЕ ИНТЕРФЕРОНЫ – для лечения вирусных заболеваний, некоторых злокачественных процессов, псориаза.

8. БЕКАПЛЕРМИН – тромбоцитарный фактор роста – для лечения нейропатической раны и нейропатии при сахарном диабете.

9. РЕКОМБИНАНТНЫЕ КОСТНЫЕ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЕ БЕЛКИ

– для лечения несрастающихся переломов.

10. РЕКОМБИНАНТНЫЙ ИНТЕРЛЕЙКИН-10 – для лечения болезни Крона и язвенного колита.

11. РЕКОМБИНАНТНЫЙ ЭПИДЕРМАЛЬНЫЙ ФАКТОР РОСТА – для заживления роговицы.

12. РЕКОМБИНАНТНЫЙ ФАКТОР РОСТА ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ

(ФРЭС) – для лечения плохой васкуляризации.

13. БЕВАСИЗУМАБ (Авастин) – моноклональные антитела против ФРЭС

– для подавления роста сосудов в онкологии.

14. АЛЬТЕПЛАЗЕ (Актилизе) – рекомбинантный человеческий тканевой активатор плазмина – для тромболитической терапии инфаркта миокарда и тромбоэмболии легочной артерии.

15. ИНФЛИКСИМАБ и ЭТАНЕРСЕПТ – моноклональные антитела против ФНО (ТНФ) – для лечения ревматоидного артрита, болезни Крона, псориаза и анкилозирующего спондилита.

16. ГЕФИТИНИБ (Иресса), ЭРЛОТИНИБ (Тарсева) – ингибиторы тирозинкиназы ЭФР – для лечения ряда раков и лейкозов.

17. ТРАНСТУЗУМАБ (Херцептин) и ЦЕТУКСИМАБ (Эрбитукс) – моноклональные антитела против рецептора ЭФР – для лечения ряда раков.

18. ИМАТИНИБ (Гливек) – ингибитор тирозинкиназы – для лечения хронического миелолейкоза и сарком (стромальных опухолей) ЖКТ.

19. ОБЛИМЕРСЕН (Дженасенс) – антисмысловой олигодезоксирибонуклеотид против мРНК тирозинкиназы – для лечения ряда лейкозов и раков.

20. ТИФИФАРНИБ (Зарнестра) – ингибитор Ras – для лечения рака поджелудочной железы и лейкемии.

Главные функциональные блоки метаболизма (по Хочачка П., Сомеро Дж., 1988),,,,,,

–  –  –