![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
progenesДавно собиралась рассказать, да руки не доходили.
В организме человека специальными клетками В-лимфоцитами синтезируются специальные белки иммунологлобулины или антитела. Они плавают в сыворотке крови или присутствуют на мембране других клеток иммунной системы. Особенность этих белков в том, что они могут специфически связываться с чужеродными веществами – антигенами. Таким образом иммунная система распознает чужака. Свойство прочного связывания антител с антигеном само по себе замечательный факт и давно под прицелом биотехнологов, поскольку именно это свойство можно как-то приспособить для чего-то полезного.
Кроме того, виртуально этих антител можно наработать почти бесконечное количество вариантов. Точнее в организме одного человека может существовать до 108 вариантов антител. Теперь смотрите, если иммуноглобулин белок, то он кодируется геном, который можно извлечь и куда-нибудь потом встроить. Тут вопрос – откуда у нас столько генов, если вариантов иммуноглобулинов бесконечное множество? Геном большой, но не резиновый.
Так вот, когда В-лимфоциты распознают какой-то антиген своими рецепторами, это служит сигналом к их пролиферации (делению). Мы помним, что при делении удваивается и ДНК. Так вот, локус (участок) ДНК, который кодирует рецепторы на В-лимфоцитах, подвергается при этом гиперактивному мутагенезу, частота которого в 105-106 раз выше, чем нормальный геномный мутагенез в других соматических клетках. Таким образом, сейчас вы узнаете два замечательных факта: в различных клетках одного и того же человеческого тела геномы не идентичны, процесс мутагенеза в нашем дорогом теле – это нормальная ситуация.
Теперь практический вопрос – как нам эти гены достать, чтобы получить потом белок, способный хватать заданную молекулу. Для этого берут донорскую кровь (лучше всего микс всяких разных), выделяют из нее В-лимфоциты. Из В-лимфоцитов выделяют РНК (среди всей РНК есть те, которые кодируют иммуноглобулины). С помощью РНК-зависимой ДНК-полимеразы переписывают эту РНК обратно в ДНК. Кому не понятно, тот открывает Стругацких «За миллиард лет до конца света», там про РНК-зависимую ДНК-полимеразу все написано. Затем эту ДНК вшивают в фаги, которые такие хитрые (вот знаете, пишу сейчас и у самой дух захватывает, ну догадался ж кто-то), что могут быть то фагами, то плазмидами. И весь этот компот встраивают в бактерии кишечной палочки.
На выходе у нас смесь бактериальных клеток, которые или плавают в жидкой среде, или высеваются на твердую среду, при этом каждая отдельная бактериальная клетка несет плазмиду, в которой записан какой-то из генов иммуноглобулина. Много бактерий и много разных генов иммуноглобулинов. 108 вариантов. Это называется фаговая библиотека. Теперь мы эти гены поймали, сохранили, можем размножить и использовать для своих нужд.
Например, мне надо ген иммуноглобулина, который способен специфически хватать субстанцию Х. Я беру эту субстанцию (упускаю технические детали) и идентифицирую именно ту бактерию, которая содержит нужный мне ген. Тепер все. Ген у меня в руках. Я его могу из бактерии достать и встроить, например, в растение.
Зачем, мне спрашивается, такой ген в растении? А вот зачем. Растение вырабатывает гормон, роль которого не ясна. Я встраиваю в растение антитела, которые хватают этот гормон и не дают ему нормально работать. Чтобы совсем хитро было, я еще цепляю к гену специальный сигнал, чтобы антитело попало в правильный компартмент клетки –эндоплазматический ретикулум и созрело как следует. Ну и еще я знаю, что гормон, который я собираюсь ухватить, синтезируется в семенах. Поэтому я к гену цепляю кнопку-промотор, чтобы атитела синтезировалось тоже в семенах. Получается дефицит гормона в семенах. Оно чахнет и хиреет. А я смотрю, что у него конкретно поломалось. Например, наблюдаю во времени работу около шести тыщ генов, а также анализирую во времени изменение биохимических показателей. И складываю этот паззл воедино.
Для чего еще можно приспособить эти антитела? Можно предположить такой сценарий: Наработать, например, в салате антитела против вируса СПИДа. Человек съел салат, антитела встретились с вирусом в организме человека и нейтрализовали вирус. Вот что из этого получилось.
Это все звучит просто, на самом деле все запутано. Я поменяла кнопку-промотор на более эффективную, теперь у меня эти антитела нарабатываются как сумасшедшие. Я ожидала, что теперь там дефицит гормона огого! А получила линии гороха, которые вместо того, чтобы демонстрировать дефицит, синтезируют этого гормона раз в сто больше, чем ожидалось. И, судя по всему, антитела уже задолбались его хватать. То есть гормона явно больше, чем антител. Чтобы разобраться, как хитрое растение обходит мои генные манипуляции, пойду дособираю урожай.
В организме человека специальными клетками В-лимфоцитами синтезируются специальные белки иммунологлобулины или антитела. Они плавают в сыворотке крови или присутствуют на мембране других клеток иммунной системы. Особенность этих белков в том, что они могут специфически связываться с чужеродными веществами – антигенами. Таким образом иммунная система распознает чужака. Свойство прочного связывания антител с антигеном само по себе замечательный факт и давно под прицелом биотехнологов, поскольку именно это свойство можно как-то приспособить для чего-то полезного.
Кроме того, виртуально этих антител можно наработать почти бесконечное количество вариантов. Точнее в организме одного человека может существовать до 108 вариантов антител. Теперь смотрите, если иммуноглобулин белок, то он кодируется геном, который можно извлечь и куда-нибудь потом встроить. Тут вопрос – откуда у нас столько генов, если вариантов иммуноглобулинов бесконечное множество? Геном большой, но не резиновый.
Так вот, когда В-лимфоциты распознают какой-то антиген своими рецепторами, это служит сигналом к их пролиферации (делению). Мы помним, что при делении удваивается и ДНК. Так вот, локус (участок) ДНК, который кодирует рецепторы на В-лимфоцитах, подвергается при этом гиперактивному мутагенезу, частота которого в 105-106 раз выше, чем нормальный геномный мутагенез в других соматических клетках. Таким образом, сейчас вы узнаете два замечательных факта: в различных клетках одного и того же человеческого тела геномы не идентичны, процесс мутагенеза в нашем дорогом теле – это нормальная ситуация.
Теперь практический вопрос – как нам эти гены достать, чтобы получить потом белок, способный хватать заданную молекулу. Для этого берут донорскую кровь (лучше всего микс всяких разных), выделяют из нее В-лимфоциты. Из В-лимфоцитов выделяют РНК (среди всей РНК есть те, которые кодируют иммуноглобулины). С помощью РНК-зависимой ДНК-полимеразы переписывают эту РНК обратно в ДНК. Кому не понятно, тот открывает Стругацких «За миллиард лет до конца света», там про РНК-зависимую ДНК-полимеразу все написано. Затем эту ДНК вшивают в фаги, которые такие хитрые (вот знаете, пишу сейчас и у самой дух захватывает, ну догадался ж кто-то), что могут быть то фагами, то плазмидами. И весь этот компот встраивают в бактерии кишечной палочки.
На выходе у нас смесь бактериальных клеток, которые или плавают в жидкой среде, или высеваются на твердую среду, при этом каждая отдельная бактериальная клетка несет плазмиду, в которой записан какой-то из генов иммуноглобулина. Много бактерий и много разных генов иммуноглобулинов. 108 вариантов. Это называется фаговая библиотека. Теперь мы эти гены поймали, сохранили, можем размножить и использовать для своих нужд.
Например, мне надо ген иммуноглобулина, который способен специфически хватать субстанцию Х. Я беру эту субстанцию (упускаю технические детали) и идентифицирую именно ту бактерию, которая содержит нужный мне ген. Тепер все. Ген у меня в руках. Я его могу из бактерии достать и встроить, например, в растение.
Зачем, мне спрашивается, такой ген в растении? А вот зачем. Растение вырабатывает гормон, роль которого не ясна. Я встраиваю в растение антитела, которые хватают этот гормон и не дают ему нормально работать. Чтобы совсем хитро было, я еще цепляю к гену специальный сигнал, чтобы антитело попало в правильный компартмент клетки –эндоплазматический ретикулум и созрело как следует. Ну и еще я знаю, что гормон, который я собираюсь ухватить, синтезируется в семенах. Поэтому я к гену цепляю кнопку-промотор, чтобы атитела синтезировалось тоже в семенах. Получается дефицит гормона в семенах. Оно чахнет и хиреет. А я смотрю, что у него конкретно поломалось. Например, наблюдаю во времени работу около шести тыщ генов, а также анализирую во времени изменение биохимических показателей. И складываю этот паззл воедино.
Для чего еще можно приспособить эти антитела? Можно предположить такой сценарий: Наработать, например, в салате антитела против вируса СПИДа. Человек съел салат, антитела встретились с вирусом в организме человека и нейтрализовали вирус. Вот что из этого получилось.
Это все звучит просто, на самом деле все запутано. Я поменяла кнопку-промотор на более эффективную, теперь у меня эти антитела нарабатываются как сумасшедшие. Я ожидала, что теперь там дефицит гормона огого! А получила линии гороха, которые вместо того, чтобы демонстрировать дефицит, синтезируют этого гормона раз в сто больше, чем ожидалось. И, судя по всему, антитела уже задолбались его хватать. То есть гормона явно больше, чем антител. Чтобы разобраться, как хитрое растение обходит мои генные манипуляции, пойду дособираю урожай.
Tags:
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2010-12-14 10:07 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:09 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:09 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:13 am (UTC)Спасибо.
no subject
Date: 2010-12-14 10:14 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:18 am (UTC)ой изучайте же их, изучайте, жутко же интересно, что атм получится в конце концов... вдруг какая-нибудь поджелудочная железа из огурца?
no subject
Date: 2010-12-14 02:33 pm (UTC)no subject
Date: 2013-03-25 05:58 pm (UTC)аналогичная холера с тестостероном - если принимать его извне, он перестает вырабатываться в яйцах :-)
no subject
Date: 2010-12-14 10:19 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:41 am (UTC)Природа всё же хитрее :)
no subject
Date: 2010-12-14 03:37 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:42 am (UTC)что именно горох вырабатывает в свох семенах и какой это интерес представляет?
no subject
Date: 2010-12-14 10:46 am (UTC)Гормон - абсцизовая кислота. Интерес заключаеся в том, что эта кислота регулирует запасание в развивающемся семени. И вообще, похоже, координирует все развитие.
no subject
Date: 2010-12-14 10:49 am (UTC)*ушел читать*
no subject
Date: 2010-12-14 11:32 am (UTC)как-то сильно просто получается
не встретятся ли они сначала с ферментами желудочного сока?
и не будет ли эта встреча заключительной для данных антител? :)
no subject
Date: 2010-12-14 11:38 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-20 10:37 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 11:33 am (UTC)как для меня, эти технические детали как раз самое интересное.
где-то можно почитать?
no subject
Date: 2010-12-14 11:43 am (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 01:00 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:26 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 10:39 pm (UTC)Школа как школа. Дети как дети.
no subject
Date: 2010-12-14 01:15 pm (UTC)а как работают эти кнопки-промоторы? как они знают что нужно синтезировать антитела только в семке? в вики конечно написано "То, под каким промотором находится кодирующий РНК участок ДНК, играет решающее значение в интенсивности экспрессии этого гена в каждом конкретном типе клеток", но... :)
да и еще не могу найти чем фаги отличаются от плазмид. плазмиды просто вне едра плавают, а фаги могут из едра в в едро ездить?
no subject
Date: 2010-12-14 02:23 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 03:10 pm (UTC)я думаю, откуда известно где какие типы клеток закодированы, тем более что даже геном, по-моему, далеко не всех растений полностью описан.
ой, а вы можете человеческим языком, когда-нибудь, описать именно технически процессы генной модификации. а то обычно говорят "мы встроили" и не упоминают, что встроилось далеко не везде, не то и не так, а на самом деле, отобрали нужные образцы и т.д. интересно понять весь масштаб и всю сложность, таких "мы встроили" :)
no subject
Date: 2010-12-14 02:27 pm (UTC)Сначала ген клонируют в плазмиду. Она там плавает себе как ни в чем не бывало, реплицируется. Потом проводят процедуру хитрую и из плазмиды получается фаг - вирус, который убивает бактериальную клетку и выходит наружу.
no subject
Date: 2010-12-14 01:23 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 02:20 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 02:34 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 02:35 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 02:55 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 03:01 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 03:03 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 03:07 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 03:43 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 03:45 pm (UTC)пофантазируем чисто
Date: 2010-12-14 10:16 pm (UTC)(во первых - что смущает: насколько мне известно антитела "не предназначены" для внутриклеточного действия - они действуют в межклеточной жидкости. и как я понял в данном случае скорее их "арена боя" находится как раз внутри клетки. если с позиций химтехнологии - то межклеточное пространство - типа труба, контур, а клетка - типа реактор... некоторые отличия есть - одна среда переносит, а другая - превращает)
насколько избирательно действуют антитела?
скажем: могут ли идентичные антитела связывать немного (ато и совсем) разные антигены? или они заточены настолько круто, что вот чисто под одну единственную молекулу - и все? как ключ в замке? но замок ведь можно открыть и отмычкой - а она будет даже на ключ и не похожа (один замок я открываю крючком из проволоки - вообще отличается от ключа!)... а клетка - реактор, да еще и полный отмычек самой разной конфигурации... исходя из этого все ниженаписанное...
представим антитело типа ферментом... есть пример: отравление метанолом. (допустим вот: http://meduniver.com/Medical/Neotlogka/264.html) этанол вводим и фермент по метанолу не работает практически... то есть если у вас есть реактор, где ферменты окисляют метанол до муравьиной кислоты, но у вас в избытке в реакторе имеется этанол - пиши пропало - муравьиной кислоты вы практически не получите (это если у вас производство своеобразное)... ну это такое - ассоциации на тему "отравление катализатора" чем то, чего в клетке дофига... только вот обратная связь... она нарушена. скорее всего.
вы тут обсуждали, что обратная связь - по продукту распада...
может ли антитело с этим продуктом связываться? и именно он "травит" ваши антитела...
и самое: а может в клетке есть что-то типа дублирующей обратной связи? например не по продукту распада, а по "отходу производства" этого гормона... положим возрастает количество гормона в клетке - растет и количество "отходов", ускоряем процесс удаления "отхода" (например связываем его вместо гормона) - увеличиваем скорость реакции производства гормона - как то так... а вдруг этот "отход" может связываться антителом...
вообще может антитело отвлекаться на более "привлекательную" мишень? если оно действует как химическое вещество - рискну предположить, что может...
no subject
Date: 2010-12-15 05:10 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 02:05 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 04:29 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 07:37 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 07:46 pm (UTC)no subject
Date: 2010-12-14 08:20 pm (UTC)И вроде ради науки хорошо звучит - чтобы детей Африки накормить, урожай картофеля повысить, мутации устранить. И это должно оправдывать с моральной т.з. вмешательство в жизнь той или иной крыски. Но на деле в какой степени это оказалось верным - дети Африки отказались есть генно-модифицированную пищу, плацебо по большей части исследований по результатам превосходит действие лекарств, картошку если жук не съест - пожар пожжёт.
Я, конечно, не учёный, но если бы ответили и указали, где я неправильно это понимаю, было бы здорово. Потому что вопрос "зачем" меня съедает. Как землеройки об провод с током мы все, ей богу.
OFF: Про ГМО
Date: 2010-12-17 03:13 pm (UTC)На всякий случай сразу скажу, что никаких возражений против генетической модификации у меня нет. Но вот вычитал (http://karial.livejournal.com/218593.html) такую штуку:
"Чтобы растения не погибали от сильного яда в пестицидах, фермеры используют генетически-модифицированные сорта, запрограммированные на устойчивость. Но наш организм модифицирован не был - мы на них реагируем, принимая их за эстроген. ... То есть проблема не в самой модификации генов в растениях, а в том, что целью ее являлась устойчивость к веществам, представляющим риск, а значит, используются они там, где используют эти вещества."
Другими словами, заявляется side effect от ГМО - увеличивается устойчивость к химикатам, химикатов применяется больше, их больше попадает в организм, больше вреда для последнего.
Есть ли какие-нибудь соображения на эту тему? Спасибо.
Могу за нее процитировать из прошлых обсуждений:
Date: 2010-12-18 07:52 pm (UTC)Наверное поздно сюда писать
Date: 2011-01-10 09:19 pm (UTC)Если возможны подобные флуктуации генерирования гормона, то существует механизм контроля за его количеством. Может сам гормон, в случае некого избытка подавляет промотер "своего" гена, а в случае недостатка происходит его перепроизводство. Т.е., когда уже "произведенный" гормон выключается антителом, ген-производитель не получает соответствующие балансирующие сигналы, что он есть и его достаточно. И его производство наращивается.
Это простейший вариант. Но возможно в контроле производства задействовано несколько генов, которые производят не гормон, а белки, которые подавляют промотер гена.
Кстати, может отсюда и "растут ноги" генов с неработающими "по умолчанию" промотерами - их "включают" другие белки, сгенерированные другими генами.
Re: Наверное поздно сюда писать
Date: 2011-01-10 09:23 pm (UTC)no subject
Date: 2013-03-25 05:31 pm (UTC)