Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка):
участка, прилегающего к гену инсулина, и показано, что различия
определяются числом и расположением повторяющихся последовательностей. Из
ряда опытов следует, что последовательность прилежащего к 5'-концу гена
участка может сказываться на экспрессии гена. В этой связи существенно
45олее высокий полиморфизм этого участка при диабете типа 2 представляет
особый интерес (следует, впрочем, отметить, что некоторым исследователям
не удалось подтвердить наличия такой взаимосвязи). Сегодня мы еще не
можем утверждать, что эти изменения достаточны или обязательны для
развития бо-
3,4 kbp
\ / \ 1,5кьр/
\ /
\ /
\ / ¦ ¦--¦-¦I
\ / vv88oooooo<
V рге В с кХахх5ооооос г А
5' ШШж 3'
Рис. 8.7. Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов 5'-фланкирующего
участка гена инсулина человека. Указано место вставок длиной 1,5 и 3,4
kbp. Рге - участок, кодирующий аминокислотную последовательность,
примыкающую к N-концу проинсулина, которая, видимо, способствует его
секреции в эн-доплазматический ретикулум; В, С и А - последовательности,
кодирующие В-цепь, кониекторный пептид и А-цепь инсулина. Заштрихованный
участок - интрон (гл. 7).
лезни, и трактовку результатов нельзя считать однозначной.
Еще два наследственных заболевания, точная генетическая основа которых
нам не известна, но для которых недавно была установлена взаимосвязь
между особым типом полиморфизма ДНК и наличием "больного" гена - это
мышечная дистрофия Дюшена и хорея Хантингтона. Последнее заболевание
неизлечимо, наследуется по аутосомному доминантному механизму и
выражается в прогрессирующем слабоумии и параличе, наступающем на
тридцатом - сороковом году жизни. К сожалению, до недавнего времени мы не
располагали методом выявления носителей такого гена. Поскольку здесь
налицо определенная связь с маркерами ДНК, ее следует иметь в виду при
генетическом консультировании, и возможно, что со временем на этой основе
будут идентифицированы и сам ген хореи Хантингтона, и соответствующий
продукт.
346
Глава 8
8.5. Перспективы развития
Развитие новых направлений биосенсометрии, видимо, будет зависеть от
успехов микроэлектроники, основанной на применении" продуктов
биотехнологии, например ферментов и антител. Недавно были созданы ион-
селективные транзисторы на основе полевого эффекта (FET'bi): в таких
устройствах на изолирующий слой транзистора помещается мембрана с
избирательной проницаемостью. На поверхность транзистора можно было бы
нанести ферменты и антитела так, чтобы он "чувствовал" связывание белка
и/или возможные его конформационные изменения и/или реакцию с субстратом.
Первым шагом здесь является разработка чувствительного к пенициллину
FET'a, в котором применен фермент пенициллиназа (Caras, Janata, 1980).
Зададимся теперь вопросом, можно ли лечить болезни человека путем
трансплантации нормальных и измененных генетическими методами
культивируемых клеток либо тканей орга-низма-хозяина, видоизмененных
методами клеточной инженерии? Напомним, что интерес к лечению
наследственных аномалий обмена веществ методом трансплантации недавно
вновь возрос в результате изучения эпителиальных клеток амниона человека.
Эти клетки легко получить из плаценты и культивировать. Они синтезируют и
выделяют в среду ферменты, отсутствующие при некоторых заболеваниях,
связанных с накоплением лизосом,. а кроме того, по-видимому, не образуют
поверхностных антигенов и поэтому не будут отторгаться реципиентом.
Надо сказать, что лечение заболеваний, развивающихся из-за) недостатка
соединений, образуемых в норме определенным типом клеток (например,
гормонов, синтезируемых эндокринными железами, или молекул глобинов,
формируемых клетками костного мозга), - задача архисложная. Несингенные
клетки человека (взятые от трупа, плода или от неидентичного донора),,
образующие нужное вещество, будут неизменно отторгнуты, если только
поверхностные антигены HLA или иммунологический ответ на них не
модифицировать или подавить каким-то образом. Можно также попытаться
изменить геном одной из клеточных линий самого пациента (например,
фибробластов) путем встраивания генов (с использованием ДНК-трансформации
или рекомбинантных вирусных векторов), дерепрессии или же методом слияния
клеток. Здесь сразу же возникают опасения, связанные с возможностью
реимплантации людям генетически неполноценных, зараженных вирусами
клеток, риском неопролиферации. Следует учитывать, что вместе с
синтетическим геном клетке, видимо, должна быть передана способность и к
осуществлению других необходимых функций. Например, для лечения диабета
клетку нужно "научить" не только вырабатывать ин-
Медицина и биотехнология
347
сулин, но и упаковывать его в секреторные гранулы, регулировать его
синтез и экзоцитоз в соответствии с содержанием глюкозы в крови (т. е.
нужен еще и некий датчик глюкозы). Механизм генетического контроля этого
процесса, видимо, очень сложен, и сегодня мы о нем ничего не знаем.
