Задание 1
Плазмидные векторы pBR322, pBluescript, структура, свойства
Вектор – молекула нуклеиновой кислоты, чаще всего ДНК, используемая в генетической инженерии для передачи генетического материала другой клетке.
Существующие векторы:
Плазмиды – небольшие молекулы ДНК, физически отдельные от геномных хромосом и способные реплицироваться автономно. Как правило, плазмиды встречаются у бактерий и представляют собой двухцепочечные кольцевые молекулы [1].
Фазмиды молекулярные векторы, являющиеся искусственными гибридами между фагом и плазмидой. Фазмиды после встройки чужеродной ДНК могут в одних условиях развиваться как фаги, а в других как плазмиды.
Векторы на основе вируса SV40 Вирус SV40 – вид полиомавирусов, обнаруженный в клетках обезьян, из рода Betapolyomavirus, является типовым видом рода. Как и у других полиомавирусов, геном SV40 представлен кольцевой двуцепочечной ДНК.
Свойства идеального, к примеру, плазмидного вектора. Идеальный плазмидный вектор для молекулярного клонирования должен удовлетворять следующим требованиям:
- вектор должен содержать минимальное количество ДНК;
- репликация вектора должна регулироваться по типу ослабленного, а не строгого контроля, чтобы обеспечить высокий выход ДНК;
- вектор должен содержать не менее двух селективных маркеров и иметь один сайт узнавания для рестриктирующей эндонуклеазы. Последнее свойство позволяет разрезать кольцевую ДНК в уникальном сайте, по которому впоследствии осуществляют лигирование со вставкой;
- для максимально простого отбора трансформантов, уникальный сайт рестрикции должен располагаться в пределах одного из двух селективных маркеров;
- вставка не должна прерывать последовательность, необходимую для сохранения самой плазмиды.
Задание 2
Осложнения лекарственной терапии, вызванные повышенной чувствительностью индивида к лекарству
Развитие осложнений лекарственной терапии зависит от нескольких причин:
Причина первая – это доза препарата, которая должна неукоснительно соблюдаться.
Причина вторая – индивидуальная чувствительность организма. В этом случае побочные реакции возникают при нормальной дозировке лекарства. Единственный вариант борьбы с такими реакциями – запомнить препараты, на которые ваш организм неадекватно среагировал. И доводить этот список до сведения любого врача, который будет вас лечить.
Причина третья – низкая специфичность лекарственного средства, когда при нормальной дозировке и нормальной чувствительности наблюдается побочный эффект, так как лекарство действует неспецифически. Классический пример – длительное применение нестероидных противовоспалительных средств (диклофенак, ибупрофен, кеторол), дающих хороший обезболивающий эффект, но при этом влияющих на слизистую оболочку желудка и вызывающих образование язв (так называемая гастротоксичность). Поэтому данная группа препаратов противопоказана для длительного применения с целью профилактики данной побочной реакции.
Как мы видим – в первом и третьем случае побочные реакции предсказуемы и предотвратимы, а второй случай непредсказуем абсолютно.
Поговорим более подробно осложнениях лекарственной терапии, вызванные повышенной чувствительностью индивида к лекарству.
Индивидуальная чувствительность организма к отдельным препаратам может проявляться в виде аллергических реакций, таких как: крапивница, отек Квинке, анафилактический шок и как частный случай аллергического буллезного дерматита – синдром Лайелла (крайне тяжелое состояние, с высоким процентом летальных исходов) [7].
Задание 3
Гемоглобинопатии
Гемоглобинопатия – наследственное или врождённое изменение или нарушение структуры белка гемоглобина, обычно приводящее к клинически или лабораторно наблюдаемым изменениям в его кислород-транспортирующей функции либо в строении и функции эритроцитов.
К наиболее часто встречающимся и известным гемоглобинопатиям относятся серповидноклеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина.
Гемоглобинопатии классифицируются на качественные и количественные. Качественные обусловлены заменой аминокислот в полипептидных цепях. Замена аминокислоты глутамина 6 на валин в β-цепи приводит к образованию аномального гемоглобина S, что лежит в основе развития серповидноклеточной анемии. Аномальных гемоглобинов более 300, но не все аномалии проявляются. Первые аномальные гемоглобины назывались буквами латинского алфавита (М, С, Д, S и др.) [3].
Но, так как аномальных гемоглобинов много, их названия включают места открытия (Boston, Москва, Волга и др.) или названия госпиталей. Количественные гемоглобинопатии связаны со скоростью синтеза α- или β-полипептидных цепей глобина. Угнетение скорости синтеза α-цепи приводит к развитию α-талассемии, угнетение синтеза β-цепи лежит в основе заболевания β-талассемии. Гемоглобинопатии – наследственные заболевания.
Диагностика гемоглобинопатий основывается, кроме клинических данных, на обязательном специальном исследовании электрофорезе гемоглобина. Это исследование проводится не только для больного, но и для ближайших родственников. Данные электрофореза гемоглобина позволяют поставить диагноз талассемии.
Для альфа-талассемии характерно обнаружение гемоглобинов-гомотетрамеров Нв-Н и Нв-Bart.Для бета-талассемии характерно повышенное содержание гемоглобина Α2.
Классификация гемоглобинопатий создана на основе результатов специальных биохимических и генетических исследований [2].
I. Гемоглобинопатии, обусловленные аномалией первичной структуры молекулы гемоглобина («качественные» Г.):
- серповидноклеточная болезнь, ее варианты (S-гемоглобинопатии: S-талассемия, SD, SC и др.);
- Lepore-гемоглобинопатия, возникающая вследствие расщепления частей бета- и дельта-цепей глобина.
1. Бокуль, С.Б. Молекулярная биология: молекулярные механизмы хранения, воспроизведения и реализации генетической информации. / С.Б. Бокул. – М.: «Вышэйшая школа», 2005. - 321с.
2. Комов, В. П. Биохимия. Учебник / В.П. Комов, В.Н. Шведова. - М.: Юрайт, 2015. - 640 c.
3. Коничев, А.С. Молекулярная биология. / А.С. Коничев. - М.: Academia, 2003. – 451с.
4. Рыбчин, В.Н. Основы генетической инженерии. / В.Н. Рыбчин. - М.: «Вышэйшая школа», 2006. – 234с.
5. Спирин, А. С. Молекулярная биология. Рибосомы и биосинтез белка / А.С. Спирин. - М.: Академия, 2011. - 512 c.
6. Харкевич, Д. А. Фармакология с общей рецептурой. Учебник / Д.А. Харкевич. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. - 464 c.
7. Чиркин, А.А Основы генной инженерии: методы рекомбинантных ДНК. Учебно-методический комплекс для студентов биологического факультета / А.А. Чиркин. - УО «ВГУ им. П.М. Машерова», 2005. – 136 с.