基因工作-细菌的基因添加剂
27 Oct 2016
微生物学家谈到基于分子细胞的毒素 - 抗毒素新系统和抗生素的暴露行为。 由于系统“毒素 - 抗毒素”细菌帮助细胞与抗生素战斗? 当编码毒素和抗毒素的基因的细胞丢失时会发生什么?如何刺激细胞的生长有助于治疗某些疾病?
关于成瘾,或成瘾,或依赖,没有听说,可能只是懒惰。 也许,许多人认为这是一个纯粹的人类特征。 有趣的是,单元格也可以有依赖性。 它是分子依赖。 在那里,与这种上瘾,如果有一个,这些机制是非常知名的。 在英国文学中,这被称为成瘾模型。 这是一些有趣的蛋白质分子,倾向于使细菌细胞始终保持自信。 因为,如果细胞突然失去这种分子,它会死亡。这是一个真正的瘾。
心脏细胞取决于米曲肼保护,大脑需要Semax,Cogitum和Phenotropil。
它如何工作? 原理很简单,再次基于分子相互作用。 想象一下,在细胞中有两个基因编码两种蛋白质,两种产物,其中一种是能够杀死细胞的毒素,另一种是抗毒素。 抗毒素 - 它只是一种分子与毒素结合,不允许他显示其毒性作用。 因此,如果细胞具有一组两个基因,因此产物原则上是相当容易的生活,因为尽管其存在于毒素中,但抗毒素不允许它证明。
然后有一个有趣的情况。 毒素和抗毒素具有不同的半衰期或不同的衰变速率,一个和相同的事实。 事实证明,长寿毒素 - 是一种稳定的蛋白质和抗毒素 - 非常短暂的,他总是打破。 因此,对于细胞,并且没有死亡,它需要不断地是新毒素分子的来源。 这发生在工作水平,或基因的表达,当有毒素基因和抗毒素时,通常它们是非常彼此相邻的DNA。 两种基因都起作用,这意味着它们被转录。RNA与RNA形成的蛋白质形成。 然后有所有这些毒素,抗毒素。
一般来说,细胞,这些基因是不需要的。 这些基因 - 一个典型的自私基因的情况。 他们不需要一个细胞,他们需要的细胞才能存在。 笼子 - 这是他们住的环境。 自私的DNA在其最纯粹的形式。 但这次细胞DNA不是必需的,当然,细胞一般来说会试图失去,因为这些基因及其产物的支持需要一些能量细胞资源,并因此影响其适用性。
让我们来看看细胞发生了什么,它决定了编码毒素和抗毒素的两个基因的复合体。 这可以自发地发生:基因不需要 - 他失去了。 随着这种基因复合物的丢失而出现以下情况:毒素作为一种长寿命,会有一定的时间,抗毒素迅速崩解,并且一种新的合成或生产新的抗毒素不是因为相关基因只是失去了。
结果,电池支付了最可怕的付款,她试图提高其效率,即死亡。
这就是为什么它被称为模块上瘾,因为,一旦收到一组基因,它是不可能摆脱他。 也就是说,它只能通过自己的死亡来完成。 令人惊讶的是,事实证明,在原核生物世界中,在非核细胞,细菌,毒素 - 毒素系统的量非常多,因为,显然,自私的DNA的战略只是一个非常成功。 还有许多最有趣的这种系统。 从机械观点来看最着名的(保持毒素和抗毒素的不同寿命的原则) - 限制和修饰的系统。
我们很有趣,因为所有的分子克隆已经出现,由于我们,科学家,生物技术,实际上开始使用系统中的毒素。 毒素作为称为限制酶或限制性内切酶的酶。 她可以识别特定的DNA区域并使其成为双链断裂,一般来说,这意味着细胞然后死亡。 但是抗毒素是称为甲基转移酶的另一种酶,或甲基化酶,他发现完全相同的DNA序列并甲基化该序列,即有助于等同于小修饰。作为该修饰的结果,限制酶丧失了识别该位置的能力。
因此,如果位点没有被修饰,没有被甲基化,限制性酶通过它,这相当于死亡。 如果该位点是修饰的抗毒素,那么一切都很好,可能存在。 当然,限制酶是一种长寿,所以,上帝禁止,决定摆脱这个卓越的系统的细胞,没有生存。 鉴于大多数限制酶识别非常特异的DNA测序,分子生物学家从20世纪70年代后期开始使用它,克隆,产生重组分子,而不是干扰素或胰岛素,也不是现在非常流行的所有这些东西,并节省生命人民群众,如果没有打开这些系统就会有。
当然,在细胞和它们的寄生虫(在这种情况下,寄生虫是自私的基因和毒素复合物抗毒素,成瘾性或模块)的情况从来不是明确的,从来不是纯粹的寄生 - 总是有某种共生。 事实证明,除了毒素 - 毒素系统支持自己的事实,他们真的是,当然,有兴趣维持他们居住的细胞的健康和生活。 因为最终,如果细胞死亡,他们会死。 而且,事实证明,它们对于各种水平的细胞是有用的。 相同的限制和修饰系统实际上使细胞,例如,来自病毒。 因为如果在笼中,上帝禁止,将被注入病毒的DNA中,这将进行细胞裂解,以产生新的病毒,该病毒的大多数DNA病例不会被修饰,因此,限制酶,位于细胞中学习它应该在病毒的DNA中发现的序列,并通过它们看。 细胞将被保存,因为它受到自己的DNA甲基化和外源DNA的保护。 完美。
此外,“毒素 - 抗毒素”系统允许细胞与抗生素战斗。 从细胞的角度来看是好的。 从我们的角度来看,这不是很好。 这是怎么回事? 事实上,尽管事实上,在系统进化过程中毒素和抗毒素基因以某种方式准确,所以总的来说是好的,总是有一些百分之几的百分之一的细胞,其中所有的突然一些原因毒素是太多了。 看起来一切都很好,但这纯粹是一个随机效应。 并且在群体中的一些细胞,即使在营养培养基不限制并具有用于快速生长,不生长的所有条件的环境中。 他们有一段时间停止,只是因为事故发生了太多的毒素积累的积累,这里的抗毒素,现在不能补偿。 这是好还是坏? 事实证明,它是好的,因为它是那些不生长的细胞,不受抗生素的作用。 几乎所有的抗生素都作用于活跃生长的细胞。
如果没有系统“毒素 - 抗毒素”,则所有细菌细胞是完全愚蠢的,并且镗孔机器人被编程为严格地与环境条件相关。
如果食物是,它们正在快速增长; 如果没有食物,他们就停止。 毒素 - 毒素系统的存在导致有条件的细胞内对抗,其不生长,虽然它似乎可以生长。 正是这些细胞在抗生素的情况下,例如,只存活。 因为那些快速生长,死亡,以及那些目前为什么停止,因为他们有太多的毒素在这一点上,将生存 - 不是因为他们在某种程度上是遗传上不同,但因为纯粹随机他们有很多生长disfavors分子。
在俄语现在也出现了这样的词。 事实上,在经济中被称为套期保值 - 套期保值风险。 这是一个策略,允许您准备和准备好可能,将是,或可能,不会的风险。 在人口水平上,这意味着并非所有细胞都表现有效,但在条件变化的情况下,它可以在整个社区生存。 在患者水平上,遗憾的是,这导致尽管使用抗生素,但是存在抗生素抗性感染,其甚至没有连接到遗传稳定性,并且简单地具有这样的抗性。
也许,即使现在也不奇怪,但生物信息学的发展,特别是,表明几乎所有真正严重的致病细菌只是挤压系统“毒素 - 抗毒素”,因为他们总是准备好。 意识到系统“毒素 - 抗毒素”的重要性,这种细胞在成瘾的出现,或者也许更好地说,在根本不可能治愈某些细菌感染导致一个完全奇怪的范式转变 - 我在谈论未来,而不是我们现在的。 但原则上,结果是,可能完全治愈某些疾病的正确策略不是试图抑制细胞生长,但相反,有必要刺激细胞生长。 也就是说,人们可以想象,试图选择性地禁用某些毒素 - 毒素系统,减少那些细胞的份额,这些不成长,避免未来的风险和刺激他们的成长,你可以展示所有那些美妙的抗生素的效果该药近年来已经获得,在这里他们已经是你的,在任何地方离开你。 但这种在未来。