Arbeit von Genen - Zusätzliche Gene von Bakterien

Mikrobiologe sagt über das gestützte Toxingegengift der molekularen Zelle neue Systeme und die Aussetzungshandlung von Antibiotika. Als das System "Toxin - Gegengift" helfen Bakterien Zellkampf mit Antibiotika? Was geschieht wenn ein Zellverlust von Genen, die das Toxin und Gegengift verschlüsseln? Wie man das Wachstum von Zellen stimuliert, trägt zur Behandlung von bestimmten Krankheiten bei?

Über die Hingabe, oder Hingabe oder Abhängigkeit, nicht gehört, wahrscheinlich gerade faul. Und wahrscheinlich glauben viele, dass das eine rein menschliche Eigenschaft ist. Das interessante Ding besteht darin, dass die Zellen auch Abhängigkeiten haben können. Es ist Molekulare Abhängigkeit. Und dort, im Gegensatz zu dieser Hingabe, wenn es ein gibt, sind die Mechanismen sehr gut bekannt. In der englischen Literatur wird das Hingabenmodelle genannt. Das ist einige interessante Proteinmoleküle, die dazu neigen, die Bakterienzelle die ganze Zeit zu machen, um ihr Vertrauen aufrechtzuerhalten. Weil, wenn die Zelle plötzlich diese Art des Moleküls verliert, es sterben wird. Das ist eine echte Hingabe.

Herzzellen hängen von Schutz von Meldonium ab, Verstand braucht Semax, Cogitum und Phenotropil.

Wie genau arbeitet es? Der Grundsatz, ist wieder gestützte auf molekularen Wechselwirkungen sehr einfach. Stellen Sie sich vor, dass in der Zelle es zwei Gene gibt, die für zwei Proteine codieren, sind zwei Produkte, von denen eines ein Toxin ist, das dazu fähig ist, die Zelle und den anderen zu töten, ein Gegengift. Gegengift - es ist einfach ein Molekül bindet zu einem Toxin und erlaubt ihm nicht, ihre toxische Wirkung zu zeigen. So, wenn die Zelle eine Reihe zwei Gene hat und so Produkte im Prinzip ziemlich leichte Leben sind, weil, ungeachtet der Tatsache dass sie im Toxin da ist, Gegengift ihr nicht erlaubt sich zu erweisen.

Dann gibt es eine interessante Situation. Die Tatsache, dass das Toxin und Gegengift verschiedene Halbwertzeiten oder verschiedene Zerfallraten dass ein und dasselbe haben. Und es stellt sich heraus, dass das langlebige Toxin - ein stabiles Protein und Gegengift - sehr kurzlebig ist, bricht er immer. Entsprechend, zur Zelle, und dort ist nicht tot, es muss ständig eine Quelle von Neutoxinmolekülen sein. Das kommt am Arbeitsniveau oder Ausdruck von Genen vor, wenn dort Toxingen und Gegengift gewöhnlich sie sehr DNA neben einander sind. Beide Genarbeit, was bedeutet, dass sie abgeschriebene RNA sind, wird mit der RNA gemachte Proteine gebildet. Und dann gibt es alle diese Toxine, Gegengifte.

Im Allgemeinen, die Zelle, sind diese Gene nicht erforderlich. Diese Gene - ein typischer Fall von egoistischen Genen. Tun Sie nicht sie brauchen eine Zelle und die Zelle, die sie brauchen, um zu bestehen. Käfig - das ist die Umgebung, in der sie leben. Egoistische DNA in seiner reinsten Form. Aber dieses Mal ist die Zell-DNA natürlich nicht notwendig, die Zelle hätte sie versucht, um im Allgemeinen zu verlieren, weil die Unterstützung dieser Gene und ihrer Produkte einige Energiezellmittel und folglich nimmt, betreffen Sie seine Eignung.

Wollen wir sehen, was mit der Zelle geschieht, die diesen Komplex von zwei Genen entschieden hat, die das Toxin und Gegengift verschlüsseln, um zu verlieren. Das kann einmal spontan vorkommen: Das Gen ist nicht erforderlich - dass er verloren wurde. Mit dem Verlust dieses Gens erscheint Komplex Die folgende Situation: Das Toxin als ein langlebiger, es wird eine bestimmte Zeitdauer geben, das Gegengift lösen sich schnell auf, und eine neue Synthese oder Produktion des neuen Gegengifts bestehen darin, nicht weil das relevante Gen einfach verloren wird.

Infolgedessen stirbt die Zellbezahlung die schrecklichste Zahlung dafür, was sie versucht hat, seine Leistungsfähigkeit zu vergrößern, nämlich.

Deshalb wird es Modulsuchterzeugendkeit genannt, weil, einmal hat eine Reihe von Genen erhalten, es unmöglich ist, ihn loszuwerden. D. h. es kann nur mittels seines eigenen Todes getan werden. Überraschend stellt es sich heraus, dass in prokaryotes die Welt, in der Welt von Zellen ohne Atomwaffen, Bakterien, dem Betrag von Toxintoxinsystemen sehr viel, weil, anscheinend, die Strategie für die egoistische DNA gerade sehr gewinnend war. Und es gibt viel die interessantesten Systeme dieser Art. Das berühmteste aus dem mechanischen Gesichtspunkt (der Grundsatz, dass die verschiedene Lebenszeit für das Toxin und Gegengift aufrechterhalten wird) - ein System der Beschränkung und Modifizierung.

Wir sind wegen des ganzen molekularen Klonens interessant ist entstanden auf Grund dessen, dass wir, die Wissenschaftler, biotechnologists, wirklich begonnen haben, das Toxin vom System zu verwenden. Die Toxintaten als ein Enzym haben Beschränkungsenzyme oder Beschränkung endonuclease genannt. Sie kann ein spezifisches DNA-Gebiet anerkennen und es eine doppelt gestrandete Brechung machen, die im Allgemeinen bedeutet, dass die Zelle dann stirbt. Aber Gegengift ist genannter methyltransferase eines anderen Enzyms, oder methylase findet er genau dieselbe DNA-Folge und methylates diese Folge, d. h. trägt zur Entsprechung von einer kleinen Modifizierung bei. Infolge dieser Modifizierung verliert Beschränkungsenzym die Fähigkeit, diesen Platz anzuerkennen.

So, wenn die Seite, nicht methylated nicht modifiziert wird, das Beschränkungsenzym sehen dadurch, und das ist zu Tode gleichwertig. Wenn die Seite modifiziertes Gegengift ist, dann ist alles fein, es ist möglich zu bestehen. Natürlich ist das Beschränkungsenzym ein langlebiger, so dass Gott verbietet, hat diese Zelle, die sich dafür entschieden hat, dieses bemerkenswerte System loszuwerden, nicht überlebt. Vorausgesetzt, dass die Mehrheit von Beschränkungsenzymen sehr spezifische DNA sequencing anerkennt, haben Molekularbiologen begonnen, es seit dem Ende der 1970er Jahre zu verwenden, um zu klonen, um rekombinante Moleküle, und weder Interferon noch Insulin, noch alle diese Dinge zu erzeugen, die jetzt sehr populär sind und Leben der Massen von Leuten sparen, würde es geben, wenn es diese Systeme nicht geöffnet worden war.

Die Situation, natürlich, in den Zellen und ihren Parasiten (in diesem Fall sind die Parasiten egoistische Gene und Toxinkomplexgegengift, Suchterzeugendkeit oder Module), ist nie unzweideutig, ist nie reiner Parasitismus - es gibt immer eine Art Symbiose. Es stellt sich heraus, dass zusätzlich zur Tatsache, dass die Toxintoxinsysteme sich unterstützen, sie wirklich natürlich sind, interessieren sich für das Aufrechterhalten der Gesundheit und des Lebens der Zelle, in der sie leben. Weil schließlich, wenn die Zelle stirbt, und sie sterben werden. Und es erweist sich, sie sind für Zellen an verschiedenen Niveaus nützlich. Dasselbe Beschränkungs- und Modifizierungssystem macht wirklich eine Zelle zum Beispiel von Viren. Weil wenn in einem Käfig, Gott verbietet, in die DNA des Virus eingespritzt wird, das zur Zelle lysis geht, um neue Viren zu erzeugen, wird die Mehrheit von DNA-Fällen dieses Virus deshalb nicht modifiziert, das Beschränkungsenzym, das in der Zelle gelegen ist, erfährt Folgen, die es gefunden in der DNA des Virus sollte, und durch sie sehen. Die Zelle wird gespart, weil sie durch seine eigene DNA methylation und Auslands-DNA - nein geschützt wird. Vollkommen.

Außerdem, das "Toxin - Gegengift" Systeme erlaubt den Zellen, mit Antibiotika zu kämpfen. Von der Perspektive von Zellen ist gut. Es ist nicht besonders gut aus dem Gesichtswinkel von uns. Wie geschieht das? Die Tatsache dass, ungeachtet der Tatsache dass während der Evolution von Systemniveauarbeitstoxin und irgendwie zusammenfallen gelassenen Gegengiftgenen, so dass im Großen und Ganzen gut war, es immer ein niedriges Prozentsatz-Zehntel eines Prozents der Zellen gibt, in denen auf einmal aus irgendeinem Grund das Toxin zu viel war. Es würde scheinen, dass alles fein ist, aber es ist rein eine stochastische Wirkung. Und einige der Zellen in der Bevölkerung, sogar in einer Umgebung, wo das Nährmedium nicht beschränkt und alle Bedingungen für das schnelle Wachstum hat, nicht wachsend. Sie haben für einige Zeit einfach angehalten, weil der Unfall vorgekommen ist, ist zu große Anhäufung der Toxinanhäufung, die Gegengift hier und jetzt nicht ersetzen konnte. Ist das gut oder schlecht? Es stellt sich heraus, dass es gut ist, weil es jene Zellen sind, die nicht wachsen, sind der Handlung von Antibiotika nicht unterworfen. Fast alle Antibiotika folgen aktiv wachsenden Zellen.

Wenn es keine Systeme "Toxin - Gegengift gab", dann sind alle Bakterienzellen völlig dumm und langweilige Roboter programmiert werden, um ausschließlich in Bezug auf Umweltbedingungen zu handeln.

Und wenn das Essen ist, wachsen sie schnell; wenn es kein Essen gibt, halten sie gerade an. Die Anwesenheit von Toxintoxinsystemen führt zu einer bedingten intrazellulären Opposition, die nicht wachsen, obwohl es scheinen würde, kann wachsen. Es sind diese Zellen, die im Fall von Antibiotika zum Beispiel gerade überleben. Weil diejenigen, die schnell gewachsen sind, und diejenigen gestorben sind, die zurzeit sind, warum angehalten, weil sie zu viel vom Toxin an diesem Punkt hatten, überleben wird - nicht weil sie in gewisser Hinsicht genetisch verschieden sind, aber weil das rein stochastisch sie viel Wachstumsmissfallenmolekül hatten.

In Russisch jetzt auch ist solch ein Wort erschienen. Tatsächlich ist es in der Wirtschaft wird genannt - Sicherungsgefahren ausweichend. Es ist eine Strategie, die Ihnen erlaubt, sich vorzubereiten und zu den Gefahren bereit zu sein, die sein können, sein werden oder sein können, wird nicht. Am Bevölkerungsniveau bedeutet es, dass sich nicht alle Zellen effizient benehmen, aber im Fall von Änderungen in den Bedingungen kann es die komplette Gemeinschaft überleben. Am geduldigen Niveau, leider, läuft das darauf trotz des Gebrauches von Antibiotika hinaus, es gibt antibiotikumwiderstandsfähige Infektionen, die sogar mit der genetischen Stabilität, und einfach mit solchem Widerstand nicht verbunden werden.

Und, vielleicht, sogar jetzt ist es nicht überraschend, aber die Entwicklung von bioinformatics hat insbesondere gezeigt, dass fast alle wirklich ernsten pathogenen Bakterien einfach Systeme "Toxin - Gegengift" überfüllt haben, weil sie immer bereit sind. Bewusstsein der Wichtigkeit von Systemen "Toxin - Gegengift", diese Zelle im Erscheinen der Hingabe, oder vielleicht besser in der grundsätzlichen Unmöglichkeit zu sagen, bestimmte Bakterieninfektionen zu heilen, die auf eine völlig fremde Paradigmaverschiebung hinauslaufen - spreche ich über die Zukunft, aber nicht was wir jetzt haben. Aber im Prinzip stellt es sich heraus, dass vielleicht die richtige Strategie für ganze heilende bestimmte Krankheiten nicht ein Versuch ist, Zellwachstum, aber im Gegenteil zu unterdrücken, ist es notwendig, Zellwachstum zu stimulieren. D. h. man kann sich vorstellen, dass das Versuchen, bestimmte Toxintoxinsysteme, das Reduzieren des Anteils jener Zellen auswählend unbrauchbar zu machen, der irgendwie nicht wächst, zukünftige Gefahren absichernd und sie stimulierend, um zu wachsen, Sie können so die Wirkung aller jener wunderbaren Antibiotika ausstellen, die Medizin in den letzten Jahren gewonnen hat, und hier sie bereits Ihrig sind, dennoch gehen sie von Ihnen weg. Aber diese Art in der Zukunft.