Има голяма група от съединения които инхибират синтезата на ДНК, РНК или протеини. Някои от тях са били използвани в медицината за лечение на инфекциозни заболявания и неопластични заболявания, а други са за един човек на силни токсини. Последните включват токсин бледо гъба α-amanitin, който е инхибитор на еукариотни РНК полимерази.
Ефект на инхибитори на биосинтеза матрица като лекарства на базата на:
модификация масиви (ДНК или РНК);
протеин синтезиране система (рибозоми);
Централният място сред тях принадлежи към антибиотици - разнообразие от химична структура на органични съединения, синтезирани от микроорганизми. Кратка информация за антибиотиците, които инхибират синтеза матрица са показани в Таблица 7.2.
Антибиотици - биосинтеза ingibiruyushie шаблон
Използването на ДНК технология в медицината
Напредъкът в молекулярната биология са значително повлияни от съвременната медицина: те са не само се задълбочи разбирането на причините за много заболявания, но също така са допринесли за развитието на нови подходи към тяхната диагностика и лечение.
За откриване на дефекти в структурата на ДНК трябва да се изолира от биологичен материал и "копира" (натрупани) в количества, достатъчни за тестване. За генна терапия работи е необходимо разделяне на нормални гени и въвеждането им в дефектните Клетките, така че те се изразяват, което ви позволява да се възстанови здравето на пациента.
Изолиране на ДНК включва бързо клетъчен лизис, делеционните фрагменти и мембрани на клетъчни органели чрез центрофугиране, унищожаване от протеази на протеини, ДНК екстракция, последвано от неговата утаяване. По време на селекция са много големи молекули, по-нататък те фрагментирана използвайки рестрикционни ензими. Получените фрагменти се разделят чрез електрофореза. Броят и продължителността на получените фрагменти, и съответно, местоположението на ленти за electrophoregram уникални и специфични за всеки човек.
Идентифициране на специфични последователности се извършва чрез Southern блот Southern хибридизация. ДНК фрагментите се подлагат на денатуриране и носят трансфер (блотинг) за плътна среда (филтър или мембрана). ДНК фиксиран върху филтъра се хибридизират с малки фрагменти на ДНК или РНК, съдържаща радиоактивен (или флуоресцентна др.) Mark. Такива фрагменти се означават като ДНК или РНК сонди. Пробите са комплементарни последователности на сондата, хибридизацията може да се определи визуално или с помощта на специални устройства. Методът се използва за диагностициране на инфекциозни заболявания, генетични дефекти, за създаване на експресията на определени гени.
Секвениране (определяне на първичната структура) на ДНК се провежда чрез химичен или ензимен метод. Maskama и Gilbert метод (химически), базирани на химично разграждане на ДНК. Същността на метода е, както следва: единият край на ДНК фрагмента, белязан с радиоактивен или флуоресцентен маркер. Получаването на белязана ДНК се разделя на четири порции и всяка от тях се третира с реагент, които разрушават един или два от четирите бази, и реакционните условия се подбират така че за всяка молекула на ДНК има няколко недостатъци. Резултатът е набор от белязани фрагменти, чиито дължини са определя от разстоянието от основата на унищожени преди края на молекулата. Фрагментите образувани във всичките четири реакции се подлагат на електрофореза в четири съседни коловози; а след това прекара тяхната идентификация. Позицията на пръстов отпечатък може да се определи на какво разстояние от етикетирани края на основата е разрушена и знаейки, че фондация - своята позиция. Така набор от ленти се определя нуклеотидната последователност на ДНК.
метод Sanger (ензимна) въз основа на моделиране реакцията на ДНК полимераза, където ДНК молекулата съгласно изследване се използва като шаблон. Реакционната смес се прибавя дидеоксинуклеотиди (ОН група на 3'-позиция на пентоза офлайн). ДНК полимераза включва прекурсори в ДНК. Въпреки това, включен в ДНК, модифициран нуклеотид не може да се образува фосфодиестерна връзка със следната деоксирибонуклеотидни. В резултат на това удължаване на веригата спира на мястото, където се присъединява към ДНК didezoksiribonukleotid. Реакцията се извършва едновременно в четири отделни епруветки, всяка съдържаща един от четирите дидеоксинуклеотиди и всички 4 деоксинуклеотид трифосфат (това е обикновено свързан радиоактивен или флуоресцентен маркер). Във всяка от тръбите образува набор от белязани фрагменти с различни дължини. Дължината им зависи от това къде в комутиране дефектен нуклеотид. Получените белязани ДНК фрагментите се разделят върху полиакриламиден гел в рамките на един нуклеотид идентифициране се извършва и схемата разпределение на фрагменти от комплекта от четири проби от ДНК нуклеотидна последователност.
Получаване на рекомбинантна ДНК и усилване. При получаването на рекомбинантни ДНК молекули, изолирани от тези два различни източници. Всеки от тях е фрагментирана отделно, използвайки същия ограничение ензим. След процедурата, нагряването и бавно охлаждане на сместа, получена фрагменти, заедно с оригиналните ДНК молекули и рекомбинантни произведени, състояща се от ДНК сегменти, принадлежащи към различни оригинални проби. Използването на рекомбинантни ДНК техники, става възможно да се изследва варианти на гени, отговорни за развитието на много заболявания. различни мутации могат да бъдат идентифицирани по този начин.
За получаване на значителни количества от рекомбинантен ДНК генетичен материал осъществява клониране. предполага вмъкване на желания DNA фрагмент във вектор молекула, проникване вектор осигурява рекомбинантна ДНК в бактериални клетки. Когато посадъчен трансформираните бактерии е увеличение в брой копия на въведената ДНК фрагмент, и синтеза на бактериалната клетка не е присъщо, но е много ценно за протеинови продукти човешките. По този начин, ваксини, инсулин, хормон на растежа, фактори на кръвосъсирването, и др.
Работата с нуклеотидни последователности изисква достатъчно материал за изследвания. Следователно, предварително амплифицирани ДНК фрагменти (увеличение сума). Метод на полимеразна верижна реакция (PCR). предложено в 1983 Кюри Mullis, позволява да се изложи на специфичните условия на амплифициране в ин витро всички ДНК проби.
Полимеразна верижна реакция се провежда в три етапа:
Свързани статии