Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Синтеза первого гена

Для синтеза первого гена X. Г. Коране необходимо было соединить 77 нуклеотидов, комплементарных тем нуклеотидам, которые входят в состав аланиновой m-PHK. До этого X. Г. Корана мог соединять только 10—12 нуклеотидов, порядок которых можно было контролировать. Дальше химическим путем наращивать цепочки становилось все труднее. Лишь ценой значительных усилий удалось получить фрагмент гена в 20 нуклеотидных остатков. Но в 1967 г. был открыт фермент ДНК-лигаза, восстанавливающий дефектную нить в поврежденной двойной спирали, соединяя разорванные связи. Для последующих этапов синтеза X. Г. Корана и использовал свойства этого фермента. Он действовал по следующей схеме: если на одну из цепей ДНК наложить два комплементарных куска большей суммарной длины, то образуется двойная спираль, у которой одна нить будет целая, а другая разорванная посередине. При этом свободные концы такой цепи будут висеть в растворе. ДНК-лигаза сошьет место разрыва, после чего свободные концы можно использовать для повторения подобной операции. При этом синтезируется сразу двойная спираль гена. Таким путем был синтезирован ген аланиновой m-PHK. Сообщение об этом X. Г. Корана сделал на VII Международном симпозиуме по химии природных соединений, который состоялся в СССР в 1970 г. Его работа стала как бы символом начавшегося прогресса биоорганической химии и молекулярной биологии.
В дальнейшем были синтезированы многочисленные гены. В Советском Союзе в Институте биоорганической химии М.М.Шемякина были синтезированы два структурных гена, кодирующие последовательность очень важных биологически активных пептидов — лейцинэнкефалина и брадикинина.
Была синтезирована также промотррная часть ДНК бактериофага fd, ответственного за узнавание одного из ключевых ферментов клетки —РНК-по лимеразы и регуляцию активности генов.
Но ученых манила еще более смелая задача: не просто синтезировать ген, но заставить работать его внутри клетки. Оказалось, что с помощью некоторых вирусов можно добиться внедрения в гены ряда клеток (бактериальных или в чистых культурах) чужеродных генов. В начале 70-х годов были выполнены многочисленные работы по модификации генетического аппарата различных организмов — бактерий, растений, животных, насекомых. Стало возможным получать гибридные наследственные молекулы, вводить гены одних организмов в клетки других.
При введении синтетических генов в живые организмы обнаружилось, что полный ген, способный проявлять активность, должен состоять не только из той части, на которой записана информация о последовательности аминокислотных остатков синтезируемого белка, но и содержать другие фрагменты в начале и конце полинуклеотидной цепи. Эти фрагменты надо было не только синтезировать, но сначала изучить. Кроме того, необходимо было подобрать системы внедрения таких генов в клетку. Однако все трудности удалось преодолеть, Сейчас выполнены многочисленные работы, начатые X. Г. Кораной, который ввел синтезированный им ген и - РНК в клетку. Это произошло в 1976 г. Последовательность проделанной работы была такова: сначала был синтезирован сам ген, но он оказался биологически неактивным. Выяснили, что в клетке нормально синтезируется не обычная и - РНК, а РНК - предшественница, а она состоит из 126 нуклеотидов. Специальный фермент отрезает от предшественницы лишнюю часть, превращая ее в активную и - РНК. Далее был синтезирован ген предшественницы. Но и он не работал. Тогда определили последовательности регуляторных участков гена— промотора и терминатора, первый из которых содержал 59 пар нуклеотидов, а второй —21 нуклеотид. После этого был, наконец, синтезирован полный ген и - РНК.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.