химический каталог




Органическая химия

Автор И.И.Грандберг

ЦГА

[уАг]

Транспортные РНК Рис. 95. Схема синтеза белка в клетке

В 50—60-х годах XX столетия все, что написано в этой главе, казалось абсолютно понятным и незыблемым. И проблемы репликации (воспроизведения), и проблемы транскрипции (считывания информации) вроде бы не вызывали никаких сомнений, и пора было переходить на практическое применение полученных фундаментальных результатов. Однако прогресс застопорился. Не было реальных методов точного «разрезания» длинных молекул ДНК на куски, в которых можно было бы попытаться определить реальную последовательность нуклеотидов. Без этого генетический код оставался просто красивой картинкой.

Новый рывок в молекулярной биологии был связан с открытием в 1970 г. ревертазы — фермента, реализующего синтез ДНК по РНКовой матрице. Впоследствии это оказалось крайне

561

важным для развития практической генной инженерии1, кроме того, это открытие имело и большой психологический эффект, так как показало, что основы молекулярной биологии не так уж и незыблемы. И новые открытия начали следовать одно за другим.

Главным было открытие Г. Теминым (США) рестриказ — ферментов, разрезающих ДНК на куски. Эти ферменты колоссально расширили возможности влияния на генетические процессы, и возникла прикладная ветвь молекулярной биологии — генная инженерия.

После выделения рестриказ из разных форм бактерий исследователи получили возможность разрезать ДНК на какие угодно куски (каждая рестриказа гидролизует «свои» связи в молекуле ДНК), а затем с помощью других ферментов — лигаз сшивать куски в каком угодно порядке, и все это в «пробирке». Конечно, это еще не было решением проблемы — так можно было создать только химерную молекулу ДНК, но ведь нужно было, чтобы она была биологически активной, могла размножаться в живой клетке да еще и менять ее генетические свойства.

Дальнейший успех генной инженерии был связан с обнаружением плазмидов. В 1952 г. Дж. Ледерберг нашел, что в кишечной палочке, кроме основной ДНК, которая не переходит из одной клетки в другую, имеются еще маленькие молекулы ДНК — плазмиды, которыми бактериальные клетки охотно обмениваются. В 1959 г. в Японии обнаружили, что плазмиды содержат гены устойчивости к разным антибиотикам и именно они ответственны за быстрое привыкание бактерий к внешним «ядам».

Плазмида, как сторожевой пес, защищает клетку бактерий от враждебного окружения. Например, если в среде появился пенициллин, плазмида тут же начинает вырабатывать фермент пенициллазу, разрушающий пенициллин и позволяющий клетке выжить. Плазмиды размножаются и передаются от одних клеток к другим.

В связи с простотой строения оказалось легко выделять плазмиды из клеток, вставлять в них с помощью рестриказ и лигаз другие «куски» ДНК и снова переносить в клетки. Эта процедура получила название клонирования и позволила перейти к главной цели генной инженерии — получить в клетках одного вида белки на базе генов другого вида. Первым крупным успехом генной инженерии был синтез соматостатина — гормона роста в клетках кишечной палочки с измененным геном. Выход соматостатина составлял 10 ООО молекул на одну клетку. Из 100 г биомассы кишечной палочки выделяли 5 мг соматостатина — такое же количество выделяют из 100 г овечьих мозгов.

В мире 60 млн больных диабетом, из которых - 30 млн постоянно нужны инъекции инсулина — гормона, регулирующего содержание сахара в крови. Инсулин свиней и крупного рогатого скота не может удовлетворить общую потребность в инсулине. К 1986 г. синтез инсулина методом генной инженерии снял проблему нехватки инсулина во всем мире. К настоящему времени методом генной инженерии получают интерфе-роны, иммуногенные препараты, вакцины и многие другие биологически ценные вещества.

7. Ферменты, коферменты и кофакторы1

Жизнь при всем ее многообразии характеризуется довольно однотипными химическими изменениями, скоординированными во времени и пространстве, в результате которых пища превращается в энергию и структурные материалы, необходимые организму для роста и воспроизведения; при этом токсичные отходы и шлаки удаляются. Многие из этих химических изменений невероятно сложны с точки зрения органической химии и не могут быть сегодня воспроизведены в лабораториях даже с помощью всего имеющегося мощного арсенала разнообразных средств. Вдобавок к этому следует сказать, что в живых организмах все эти реакции реализуются в очень мягких условиях (около 37 °С и при рН, близких к нейтральному). Такого рода процессы нельзя себе представить без участия катализаторов, причем на несколько порядков более мощных, чем используемые сегодня химиками-органиками в нормальных каталитических процессах.

Такими катализаторами, создаваемыми живыми системами, являются ферменты (энзимы). К настоящему времени

562

563

идентифицировано более 1000 ферментов, и этот список быстро пополняется. Существует строгая система классификации ферментов (она обычно приводится в курсах биохимии), но ферменты имеют и тривиальные названия. Они составляются путем прибавления оконч

страница 157
< К СПИСКУ КНИГ > 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

Скачать книгу "Органическая химия" (15.9Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликни на ссылк и получи скидку в КНС по промокоду "Галактика" - HP ProBook 470 G4 Y8A83EA - федеральный мегамаркет офисной техники.
матрас с ращмерами 80180
Quartz купить
наколенники в воронеже

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(18.01.2017)