Теоретичні основи генно-модифікованих продуктів
ГЕНЕТИЧНИЙ КОД
СТРУКТУРНА ОРГАНІЗАЦІЯ ГЕНОМА
ГЕННО-ІНЖЕНЕРНІ ПІДХОДИ ДО СТВОРЕННЯ ІНТЕНСИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ХАРЧОВІЙ ГАЛУЗІ
ВИКОРИСТАННЯ ГЕННОЇ ІНЖЕНЕРІЇ В М’ЯСНІЙ ТА МОЛОЧНІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ
ВИКОРИСТАННЯ ГЕННОЇ ІНЖЕНЕРІЇ У РОСЛИННИЦТВІ
МЕТОДИ ГЕННОЇ ІНЖЕНЕРІЇ МІКРООРГАНІЗМІВ
ПОЗИТИВНІ ТА НЕГАТИВНІ НАСЛІДКИ ВИКОРИСТАННЯ ГМП
МЕТОДИ ЗАСТОСУВАННЯ ГЕНЕТИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ В МЕДИЦИНІ
ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ В ЕПІДЕМІОЛОГІЇ
ПРОБЛЕМИ ВИКОРИСТАННЯ ГЕНЕТИЧНО МОДИФІКОВАНОЇ СИРОВИНИ
Навигация
МЕТОДИ ЗАСТОСУВАННЯ ГЕНЕТИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ В МЕДИЦИНІ
Теоретичні основи генно-модифікованих продуктів
131587
знаков
1
таблица
5
изображений
3. МЕТОДИ ЗАСТОСУВАННЯ ГЕНЕТИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ В МЕДИЦИНІ
Методи генетичної інженерії відкривають нові можливості медицинської діагностики. Наприклад, ДНК або РНК вірусу можуть бути виділені у дуже малій кількості для вивчення їх складу, послідовності нуклеотидів, механізму реплікації; одержані при цьому дані, ймовірно, дозволять розрізняти багато типів вірусів, і подібний метод буде виконувати важливу роль в епідеміології та медицинській діагностиці.
Ці та інші більш загальні методи, пов'язані з синтезом нуклеїнових кислот, корисні також для дослідження функцій мозку на молекулярному рівні. У ряді лабораторій зв'язуванням антисироватки проти пептидних гормонів з певними ділянками мозку ці гормони були знайдені в мозку. Можна синтезувати ДНК-копії, послідовності нуклеотидів яких відповідають амінокислотним послідовностям поліпептидних гормонів, а потім ввести їх у клітини мозку, які, згідно з припущеннями, синтезують ці гормони. Якщо це дійсно так, молекули ДНК будуть зв'язувати мРНК гормонів і чим ближче подібність між гормоном та речовиною, що синтезується в мозку, тим міцніше ДНК-копії будуть зв'язуватися з мРНК. Це дозволить проаналізувати послідовності нуклеотидів виявлених таким чином мРНК та встановили відмінності між уже відомими поліпептидними гормонами і речовинами, що утворюються в клітинах мозку. Такий молекулярний підхід значно ефективніший, ніж традиційні імунологічні підходи, які полягають перш за все в очищенні поліпептидних гормонів, потім в одержанні антитіл проти них, які тільки після цього використовуються для дослідження мозку або його клітин з яких він складається.
Заслуговують на увагу дослідження в цій області, які проводять Вілла-Комарофф в Медицинській школі Масачусетського університету (Бустер). Одержавши з ракової пухлини підшлункової залози ДНК-копію гену інсуліну пацюка та використовуючи її в якості проби, Вілла-Комарофф зробила спробу знайти мРНК інсуліну в мозку; мета експерименту полягала в тому, щоб розв'язати суперечку між нейробіологами, які використовують імунологічні методи, про те, чи присутній в мозку інсулін. Вілла-Комарофф встановила, що інсулінова ДНК-проба зв'язувалась з двома мРНК із мозку дорослих пацюків, але ці мРНК кодували не інсулін. Разом з колегами вона продовжила експерименти на ембріонах мишей та новонароджених тваринах і знайшла в них у мозку п'ять різних мРНК, які нагадували мРНК інсуліну; в мозку дорослих тварин ці мРНК не були знайдені. В мозку ембріонів людини вона відкрила дві мРНК, нагадуючі мРНК інсуліну. Роль пептидів, що кодуються цими мРНК, була невідомою. Вілла-Комарофф припустила, що вони можуть бути факторами росту, і їх біологічну функцію вдасться встановити після синтезу цих білків в клітинах бактерій.
Гудмен з Масачусетського головного госпіталю здійснив пошук у мозку соматостатину. Цей гормон був раніше знайдений в гіпоталамусі та острівцях Лангерганса в підшлунковій залозі. Гудмену вдалося виділити мРНК із островків підшлункової залози морського диявола, потім він синтезував її ДНК-копію і, використовуючи її в якості проби, знайшов мРНК соматостатину в мозку жаби. За допомогою цієї ж ДНК-проби він виділив мРНК соматостатину з карциноми мозку пацюка; це дало йому можливість синтезувати ДНК-копію мРНК соматостатину ссавця й ідентифікувати гормон у мозку пацюка. В подібних дослідженнях Робертс в Колумбійському університеті спробував відшукати рілізінг-фактор лютеїнізуючого гормону (РФЛГ), Герберт в Орегонському університеті - енкефалін, Лунд в Масачусетському головному госпіталі - глюкагон. Таким чином, з'ясувалося, що поліпептидні гормони утворюються не тільки в ендокринних залозах, звідки вони транспортуються з током крові до органів-мішеней, але й присутні також у мозку. Функцію їх в мозку ще необхідно з'ясувати, з цією метою вчені використовують сучасні методи молекулярної біології.
3.1 БІОМАТЕРІАЛИ
Протези та штучні пристрої для заміни пошкоджених частин тіла або компенсації їх дисфункції виготовляються з полімерів (поліефірів, силіконів, метілполіметакріламіду, поліетілену), сплавів металів (нержавіючої сталі, сплавів хрому, кобальту і молібдену, титану та титанових сплавів), кераміки (глинозему, склокераміки) та композитних матеріалів (вуглець вуглецевих, полімерно-графітних або скляних волокон). Реакція тканини на контакт з цими матеріалами може викликати необхідність видалення протез. Щоб уникнути подібних небажаних реакцій або суттєво їх знизити, вчені розробили матеріали нового типу - біоматеріали.
Ці біосумісні матеріали призначені для "роботи в умовах біологічної напруги" і тому пристосовані для багатьох цілей. У області серцевої та артеріальної хірургії дослідження біоматеріалів спрямовані на розробку нових засобів, які надають антикоагулянтних властивостей поверхні полімерів, таких, як полістирен, поліетилен та полісахариди. Для цього використовуються сполуки, здатні, подібно гепарину, перешкоджати скипанню крові. Для попередження серцевих нападів у якості венцевих мостиків можуть бути використані трубки дуже малого діаметру, виготовлені з таких полімерів.
Використання сплавів металів для протезування суглобів дуже ускладнено, поскільки за своїми механічним властивостям вони дуже відрізняються від кісток. Кераміка і особливо кальцинований глинозем мають відмінну біосумісність, вони дуже стійкі до зношування, але легко ламаються. Такі біоматеріали, як похідні фосфату кальцію та гідроксіапатіти, зі структурою, подібною до структури кістки, можуть заселятися клітинами кісткової тканини завдяки своїй пористості та хімічній подібності до кісткової тканини. З 1974 р. виробляються складні суміші, до складу яких входять гідроксиапатити, фосфоалюмінати кальцію та фторапатити. Помітна роль у створенні замінників сухожиль та зв'язок буде належати волокнам, виготовленим з вуглець-вуглецевих сумішей, та пластинкам різної жорсткості, одержаним з вуглець-вуглецевих та епоксивуглецевих сумішей, а також полімерно-вуглецевим волокнам, що підлягають біодеградації. Використання полімерів, що підлягають біодеградації, наприклад, сополімерів гліколової та молочної кислот, дозволить уникнути повторних операцій для видалення пластинок, встановлених під час першої операції.
Нові біоматеріали знайшли також застосування у виробництві тонких та гнучких контактних лінз; їх виготовляють з макромолекулярних гелів, вміст води в яких складає більше 80%, це забезпечує достатню дифузію кисню та двоокису вуглецю.
Подальший прогрес в цій галузі дозволить розширити сферу застосування таких лінз, покращити корекцію зору і навіть відмовитись від введення штучних кришталиків хворим після хірургічного лікування катаракти.
Замінники крові є предметом активних досліджень в США та Західній Європі: розробляються "штучні клітини", які складаються з гемоглобіну, зануреного в мікроскопічні гранули із синтетичних полімерів; фторвуглецеві сполуки, що транспортують кисень; у якості замінників сироватки використовуються декстрани та желатіни. Однак ці речовини не завжди добре переносяться, тому можуть бути, синтезовані розчинні полімери, які легко підлягають біодеградації, наприклад, сополімери гліколевої та молочної кислот, які використовуються замість кетгуту для внутрішніх швів при хірургічних операціях.
Для всіх подібних досліджень біоматеріалів вкрай необхідна співпраця спеціалістів та техніків, які працюють в різних областях; методи генетичної інженерії та біотехнологічні процеси можуть привести до значного прогресу в цій важливій області, яка має економічний, соціальний та етичний аспекти. Ці роботи є складовою частиною досліджень та досягнень, які започаткували медицинську та біологічну інженерію, необхідну технологічну основу подальшого прогресу в області медицини.
Ці різноманітні прикладні праці відіграють суттєву роль в медицині майбутнього, яка буде не просто "мистецтвом" діагностики та лікування захворювань; вже тепер її орієнтація все більш зміщується на попередженні захворювань на основі результатів біологічних досліджень, які виявляють причини та розвиток хвороб.
Відкриття широкого спектру речовин з терапевтичною і дуже точною дією, присутніх в нормі в організмі, таких як антидепресанти, ендорфіни, гормони і продукти імунної системи, поклало шлях до створення "природної" терапії, при якій ці нативні речовини з організму людини будуть компенсувати фізіологічні дефекти, що спричиняють більшість патологічних станів. Ця природна терапія відрізняється від терапії на основі рослинних речовин, частина яких високотоксична. Вона полягає у введенні та стимуляції або, навпаки, пригніченні гормонів, ферментів, хімічних медіаторів, необхідних для функціонування організму, дефекти і порушення рівноваги в якому є причиною патологічних станів та більшості хвороб. Ось чому методи генетичної інженерії покликані зробити вагомий внесок в розвиток медицини, полегшуючи синтез в клітинах мікроорганізмів або в культурі клітин таких гормонів, медіаторів та факторів, які відповідають за природні засоби захисту організму. Таким чином, відпадає необхідність у складному да дорогому хімічному синтезі цих сполук.
Похожие работы
... . Більш як 40 країн, у тому числі й Україна, підписали Картагенський протокол. Не підписали його лише США, як і Конвенцію про біобезпеку. Треба зазначити, що реакція на продукти з генетично модифікованих джерел їжі різна в США та Європі. Споживачі в США виражають в основному позитивне ставлення до генної інженерії; Під час національного соціологічного опитування, проведеного Міжнародною радою з ...
... до цього, однак різниця в антигенах іноді становиться причиною серйозних захворювань, які несуть загрозу нормальному розвитку вагітності і життю дитини. Частіше всього зустрічається серологічний конфлікт по резус-фактору, який може привести до небезпечних порушень, особливо до гемолітичної хвороби плоду і новонародженого. Кожна людина з моменту свого зачаття має генетично визначену групу крові. І ...
... ЄТЬСЯ, що Одкровення було записано близько 66 року н.е. і, імовірно, доповнене Іоанном згодом через 30 років. З тих пір не проходило жодного століття (а в наш час і жодного року) без нових досліджень і тлумачень цього пророцтва. Число разючих збігів із пророкуванням Іоанна в кожнім столітті було велике, іноді навіть доходило до критичної маси, коли віруючі тієї чи інша країни готувалися до "кінця ...
... дає змогу суттєво розширити виробничі можливості працівників, збільшуючи плідність їх зусиль. У сучасних умовах вона є могутнім фактором розвитку продуктивної сили праці. 4.НАУКОВО-ТЕХНІЧНИЙ ПРОГРЕС ЯК ОСНОВА РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА І ЗНИЖЕННЯ ЙОГО ПОТЕНЦІАЛЬНОЇ НЕБЕЗПЕКИ 4.1.Екологічне становище України. Загострення проблем безпеки навколишнього середовнща і населення стало ...
0 комментариев