Lavoro di Geni - Geni Additivi di Batteri

Il microbiologo dice su antitossina della tossina basata di cella Molecolare nuovi sistemi e l'azione di esposizione di antibiotici. Come il sistema «la tossina - l'antitossina» i batteri aiutano la lotta di celle con antibiotici? Che avviene quando una perdita di cella di geni che codificano la tossina e l'antitossina? Come stimolare la crescita di celle contribuisce alla cura di malattie certe?

Su dipendenza, o dipendenza o dipendenza, non sentita, probabilmente soltanto pigra. E probabilmente, molti credono che questo è una caratteristica puramente umana. La cosa interessante è quella che le celle possono anche avere dipendenze. È la dipendenza Molecolare. E là, in contrasto con questa dipendenza, se c'è uno, i meccanismi sono molto bene conosciuti. In letteratura inglese, questo è chiamato modelli di dipendenza. Questo è alcune molecole di proteina interessanti che tendono a fare la cella batterica tutto il tempo per mantenere la loro fiducia. Perché, se la cella improvvisamente perde questo genere di molecola, morirà. Questo è una dipendenza reale.

Le celle cardiache dipendono da protezione di Meldonium, il cervello ha bisogno di Semax, Cogitum e Phenotropil.

Come esattamente lavora? Il principio è molto semplice, di nuovo basato su interazioni molecolari. Immagini che nella cella ci sono due geni che cifrano per due proteine, due prodotti, uno di cui è una tossina capace di uccidere la cella e l'altro sono un'antitossina. L'antitossina - è semplicemente una molecola lega con una tossina e non gli permette di mostrare il loro effetto tossico. Così, se la cella ha una serie di due geni e così i prodotti sono vite in linea di principio abbastanza facili perché, nonostante sia presente nella tossina, l'antitossina non le permette di dimostrare.

Allora c'è una situazione interessante. Il fatto che la tossina e l'antitossina hanno mezzovite diverse o i tassi di decomposizione diversi che un e lo stesso. E si scopre che la tossina a lungo vissuta - è una proteina stabile e un'antitossina - molto di breve durata, sempre si rompe. Di conseguenza, alla cella, e là non è morto, ha bisogno di costantemente essere una fonte di molecole di nuova tossina. Questo succede al livello feriale o l'espressione di geni quando là il gene di tossina e l'antitossina, di solito sono molto il DNA adiacente all'un l'altro. Entrambo il lavoro di geni, il que significa che sono RNA trascritto è formato con proteine fatte di RNA. E poi ci sono tutte queste tossine, le antitossine.

Generalmente parlando, la cella, questi geni non sono necessari. Questi geni - un caso tipico di geni egoisti. Non faccia hanno bisogno di una cella e la cella di cui hanno bisogno per esistere. La gabbia - questo è l'ambiente in cui vivono. DNA egoista nella sua forma più pura. Ma questa volta il DNA di cella non è necessario, certamente, la cella l'avrebbe provato, generalmente parlando, per perdere, perché il sostegno di questi geni e i loro prodotti prende alcune risorse di cella di energia e, di conseguenza, intacchi la sua idoneità.

Vediamo quello che avviene con la cella, che ha deciso questo complesso di due geni che codificano la tossina e l'antitossina, per perdere. Questo può succedere una volta spontaneamente: il gene non è necessario - che è stato perso. Con la perdita di questo gene complesso appare La situazione seguente: la tossina come un a lungo vissuto, ci sarà una certa quantità di tempo, l'antitossina rapidamente si disintegrano, e una nuova sintesi o una produzione di nuova antitossina sono quelle non perché il gene relativo è semplicemente perso.

Come risultato, la paga di cella il pagamento più terribile per quello che ha provato ad aumentare la sua efficienza, vale a dire muore.

Proprio per questo è chiamato moduli che dà assuefazione perché, una volta ricevè una serie di geni, è impossibile liberarsi da lui. È, può esser fatto solo per mezzo della sua morte. Sorprendentemente, si scopre che in prokaryotes il mondo, nel mondo di celle nonnucleari, batteri, la quantità di sistemi di tossina della tossina molto, perché, evidentemente, la strategia per il DNA egoista è stata soltanto molto vincente. E ci sono molti i sistemi più interessanti di questo genere. Il più famoso dal punto di vista meccanico (il principio che la vita diversa per la tossina e l'antitossina è mantenuta) - un sistema di restrizione e modifica.

Siamo interessanti a causa di tutta la clonazione molecolare si è alzato per il fatto che noi, gli scienziati, biotechnologists, veramente abbiamo cominciato a usare la tossina dal sistema. Gli atti di tossina come un enzima hanno chiamato enzimi di restrizione o la restrizione endonuclease. Può riconoscere una regione di DNA specifica e farla una pausa a doppio filamento, che, generalmente parlando, significa che la cella allora muore. Ma l'antitossina è methyltransferase chiamato di altro enzima, o methylase trova esattamente la stessa successione di DNA e methylates questa successione, cioè contribuisce all'equivalente di una piccola modifica. Come risultato di questa modifica l'enzima di restrizione perde la capacità di riconoscere questo posto.

Così, se il sito non è modificato, non methylated, l'enzima di restrizione vedono attraverso esso, e questo è equivalente da morire. Se il sito è l'antitossina modificata, allora tutto è eccellente, è possibile esistere. Naturalmente, l'enzima di restrizione è un a lungo vissuto, in modo che, il Dio vieti, quella cella che ha deciso di liberarsi da questo sistema notevole, non ha sopravvissuto. Dato che la maggioranza di enzimi di restrizione riconosce il DNA molto specifico sequencing, i biologi molecolari cominciarono a usarlo dalla fine degli anni 1970 per clonare, per generare molecole recombinant, e né l'interferone, né l'insulina, né tutte queste cose che sono molto popolari adesso e salvano la vita delle masse di persone, ci sarebbe se non era stato aperto questi sistemi.

La situazione, certamente, nelle celle e i loro parassiti (in questo caso i parassiti sono geni egoisti e l'antitossina di complessi di tossina, che dà assuefazione o i moduli) non è mai inequivocabile, non è il parassitismo mai puro - c'è sempre una certa simbiosi. Si scopre che oltre al fatto che i sistemi di tossina della tossina si sostengono, veramente sono, certamente, hanno interesse per mantenimento della salute e la vita della cella in cui vivono. Perché in fin dei conti, se la cella muore, e moriranno. E, si presenta, sono utili per celle a vari livelli. Lo stesso sistema di modifica e della restrizione veramente fa una cella, per esempio, da virus. Perché se in una gabbia, il Dio vieta, sarà iniettato nel DNA del virus, che va alla cella lysis, per produrre nuovi virus, la maggioranza di casi di DNA di questo virus non sarà modificata, perciò, l'enzima di restrizione, situato nella cella impara successioni che debba trovato nel DNA del virus, e vedere attraverso loro. La cella sarà salvata, perché è protetta dal suo DNA methylation e DNA straniero - no. Perfettamente.

Inoltre, la «tossina - l'antitossina» i sistemi permette alle celle di combattere con antibiotici. Dalla prospettiva di celle è buono. È non molto buono dal punto di vista di noi. Come avviene questo? Il fatto che, nonostante durante l'evoluzione di tossina di lavoro di livello di sistemi e geni di antitossina in qualche modo collimated, in modo che nel complesso fosse buono, ci sia sempre alcuni decimi di percentuale bassi del percento delle celle in cui improvvisamente per qualche ragione la tossina è stata troppo. Sembrerebbe che tutto è eccellente, ma questo è puramente un effetto stocastico. E alcune celle nella popolazione, perfino in un ambiente dove il mezzo nutriente non limita e ha tutte le condizioni per crescita rapida, non crescendo. Da qualche tempo si sono fermati semplicemente perché l'incidente è successo è l'accumulazione troppo grande di accumulazione di tossina che l'antitossina qui e adesso non poteva risarcire. È buono questo o cattivo? Si scopre che è buono, perché sono quelle celle che non crescono, non sono soggetti all'azione di antibiotici. Quasi tutti gli antibiotici funzionano su celle attivamente crescenti.

Se non ci sono stati sistemi «la tossina - l'antitossina», allora tutte le celle batteriche sono completamente stupide e i robot noiosi sono programmati per funzionare rigorosamente in relazione a condizioni ambientali.

E se il cibo è, crescono rapidamente; se non c'è cibo, soltanto si fermano. La presenza di sistemi di tossina della tossina conduce a un'opposizione intracellulare condizionale chi non crescono, sebbene sembri, può crescere. Sono queste celle che nel caso di antibiotici, per esempio, soltanto sopravvivono. Perché quelli che rapidamente crebbero, morirono, e quelli che sono attualmente perché fermato perché ebbero troppa della tossina in questo punto, sopravvivrà - non perché sono geneticamente diversi in una strada, ma perché questo puramente stocasticamente ebbero molta crescita disapprova la molecola.

Nel russo adesso anche una tale parola ha apparito. In effetti è nell'economia è chiamato coprendosi dai rischi - i rischi coprenti dai rischi. È una strategia che Le permette di prepararsi ed essere pronto ai rischi che possono essere, saranno o possono essere, non è. Al livello di popolazione significa che non tutte le celle si comportano in modo efficiente, ma nel caso di cambiamenti nelle condizioni può sopravvivere alla comunità intera. Al livello paziente, purtroppo questo ha come conseguenza questo, nonostante l'uso di antibiotici, ci sono infezioni resistenti all'antibiotico, che non sono collegate perfino con stabilità genetica, e semplicemente con una tale resistenza.

E, forse, perfino adesso non è sorprendente, ma lo sviluppo di bioinformatics, soprattutto, ha mostrato che quasi tutti i batteri patogeni veramente seri semplicemente hanno riempito sistemi «la tossina - l'antitossina», perché sono sempre pronti. La coscienza dell'importanza di sistemi «la tossina - l'antitossina», questa cella nell'apparizione di dipendenza, o forse meglio dire nell'impossibilità fondamentale di guarire infezioni batteriche certe che hanno come conseguenza un cambiamento di paradigma completamente strano - parlo del futuro, piuttosto che quello che abbiamo adesso. Ma in linea di principio, si scopre che forse la strategia giusta per malattie certe conservanti complete non è un tentativo di sopprimere la crescita di cella, ma anzi, è necessario stimolare la crescita di cella. È, uno può immaginare che la prova in modo selettivo mutilare sistemi di tossina della tossina certi, la riduzione della parte di quelle celle, che in qualche modo non cresce, coprendo rischi futuri dai rischi e stimolandoli a crescere, può così esporre l'effetto di tutti quegli antibiotici meravigliosi che la medicina ha ottenuto in anni recenti, e qui sono già i vostri, da qualche parte vanno via da Lei. Ma questo genere nel futuro.