ADN circular
Descriere și istorie
ADN-ul (acid dezoxiribonucleic) polimer, efectuarea funcției de stocare, transmiterea și implementarea informației organismelor vitale. Acesta servește ca purtător de informații cu privire la structura diferitelor tipuri de ARN și proteine.
Miezul include o formă inelară celule procariote ADN - polimer închis având nici gene terminale. Pentru aceste molecule (nucleotide), caracterizate prin atașarea celulelor la membrana din interior. Celulele procariote și eucariote inferioare, sunt prezente plasmide circulare. ADN-ul linear care conține celule animale, plante și fungi (Eucariotele).
Începutul dezvoltării rapide a biologiei moleculare în 1953 a declanșat deschiderea structurii dublu catenară. oameni de știință care au restante avut o contribuție decisivă la această descoperire Frensis Krik, Dzheyms Uotson, Moris Uilkins în 1962 a câștigat Premiul Nobel.
Unele virusuri conțin forma ADN-ului genomic inelar. Omul este un ADN circular in mitocondrie de citoplasmă. inel Media este organisme de celule pre-nucleare - procariote: organite celulare mitocondrii si plastide; bacterii protozoare. procariote Reprezentată mai multe tipuri.
reprezentanții Phototrophs - clorofila si carotenoizi, folosesc lumina ca sursă de energie. bacterii de sulf, asimilând hidrogenul sulfurat este oxidat la sulf și de sulfați. Cianobacteriei apa divizare, izolat prin oxigen molecular. Bacteriile - chemoautotrophs pentru generarea de substanțe anorganice de energie utilizate. Preparat din azotiți amoniac carbon asimilării. Ei sunt capabili să efectueze oxidarea fierului feros la feric. Bacteriile - organotrophs folosind o reacție chimică de fermentare, ca sursă de viață. Acestea sunt numite anaerobe.
De asemenea, există procariote au adaptat să trăiască în corpul ființelor vii. Printre acestea, există specii care beneficiază proprietarii lor. De exemplu, bacteriile ajuta digestia si absorbtia nutrientilor. Există specii care nu aduc nici un rău, nici bine.
Printre procariote sunt specii care parazitează pe boala ei cauzează sprijin. De exemplu, bacilul dizenterie, Vibrio holera, bacilul difteric, pneumococii, tubercul bacilul, Yersinia pestis, spirochete, bacterie botulinum. Toate aceste bacterii provoca boli grave și periculoase.
Un alt reprezentant al procariote cyan - algele albastre-verzi. Ei purifica apa, ajutând produse mineralizare degradare.
replică
Structura circulară a ADN-ului a fost cel mai eficient pentru dublarea acesteia, și anume replicare. tip inel de replicare este un simplu proces de dublare a moleculei. Acesta este principiul complementarității este o divizie și capacitate a unui alt lanț. Rezultatul este de două ADN fiica copie identică a originalului. Replication nu este pur și simplu de creștere a unui organism multicelular sau o reproducere unicelulare. În cazul unei structuri de inel a procesului de dublare molecula este mai precis fără erori din cauza lipsei de gene terminale.
Aplicarea și perspectivele
O nouă eră în medicină, această invenție vaccinuri. Acum, dezvoltarea de vaccinuri orientate mai multe studii științifice. Scopul acestor investigații este prevenirea bolilor umane.
ADN-vaccinuri producție are loc folosind tehnici de ADN recombinant. bacterie Infectarea este atenuat de mutatii genetice artificiale. Un principiu similar este utilizat în producerea de vaccinuri recombinante vii. Acestea sunt obținute prin introducerea unei gene care codifică o proteină imunogenă a celulei, și apoi introdus în ADN circular polimer stabil - plasmidă. In afara de a fi încorporată într-un element de plasmidă pentru inserția genei eficientă în celula eucariotă și sinteza proteinelor. Transformată într-un mediu bacterian plasmid plasat pentru reproducere. După bacteria este obținută din ADN-ul plasmidic prin răzuire impurități. Acesta este un vaccin viu. Aceasta promovează imunitatea la agenți patogeni. Aceste plasmide nu pătrunde în cromozomi umani.
Capacitatea de a vaccinurilor vii produce imunitate la agenți patogeni patogeni dovedit.
Ingineria genetică oferă oportunități mari pentru transformarea celulelor de producere a proteinei eucariote și procariote. Acest lucru ne permite să analizăm structura și funcția proteinelor pentru utilizarea lor ca medicament.
În interiorul cele mai simple organisme sunt introduse gene care produc proteine importante pentru scopuri medicale. Laboratoare de cercetare echipament specializat folosit pentru prepararea de medicamente (antibiotice, enzime, hormoni, vitamine, alti compusi activi) derivate în mod special din microorganisme.
Un exemplu de E. coli. Celulele sale sunt folosite pentru reproducere a hormonului de insulină umană. Astfel, hormonul generat are impurități, nu dă efecte adverse în comparație cu insulina animală. E. coli este capabil de producerea de somatotropină. Anterior, a fost realizat un material cadaveric, dar ar putea include un hormon astfel de virusuri. Interferonul de droguri valori antivirale născut în laborator, prin inginerie genetică.
genotarapii Basis - descoperirea structurii ADN-ului. Fundamentală este, corectarea materialului genetic prin modificări controlate.
Astăzi, stadiul de dezvoltare se extinde de livrare sarcină genetic material activ la celule problematice conținând gena defect. Aceasta este, mai presus de toate, pentru a organiza mod eficient de a livra și asigura funcționarea pe termen lung a materialului genetic. Ca o modalitate de aplicare a ADN-ului pur încorporat în plasmidă. Însăși problema corecției de livrare a materialului este practic rezolvată. Dar sarcini, cum ar fi stabilitatea, controlabilitate, materialele de siguranță sunt în curs de finalizare.
Terapia genică detine o mare promisiune in tratamentul bolilor ereditare, tulburări ale sistemului nervos central, boli infectioase si a cancerului.
In ciuda progreselor semnificative științei în studiul structurii este încă o mulțime de întrebări. Problema cea mai urgentă este cauza prezenței ADN-ului circular, în cele mai simple organisme și liniare - în organisme superioare.