Восстановление дефектного гена delF508 муковисцидоза при стимуляции генного биосинтеза нанокристаллами галлуазита и ДНК
Разработка экспериментального способа генотерапии муковисцидоза с применением метода генно-инженерного исправления дефектного гена F508del. Нормализация функции дефектного гена путем его исправления наноконструкцией галлуазита, гибридизированной с ДНК.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.04.2015 |
| Размер файла | 13,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Восстановление дефектного гена delF508 муковисцидоза при стимуляции генного биосинтеза нанокристаллами галлуазита и ДНК
Украина, г. Харьков, пл. Свободы 4, Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина, кафедра биохимии
e-mail: semenb837@gmail.com
Буряченко Семен Васильевич
восстановление дефектный ген муковисцидоз
Представлены экспериментальные данные по восстановлению дефектного гена delF508 муковисцидоза (MB) (кистозный фиброз поджелудочной железы) - наиболее распространенного, тяжелого моногенного заболевания, наследуемое по аутосомно-рецессивному типу. Частота заболевания в разных популяциях, нациях и этнических группах существенно варьирует, составляя в среднем 1 : 2-2,5 тыс. новорожденных у представителей белой расы. Наше внимание привлекает возможность генотерапии этого заболевания, в частности, методы генноинженерного лечения MB с помощью возобновления функции дефектного гена F508del путем химического его исправления, разблокирования, дополнение его недостоющей частью, с поэтапным восстановлением и активацией наноконструкцией галлуазита и ДНК. В качестве экспериментальной модели для воспроизведения муковисцидоза были взяты лабораторные мыши линии nu/nu. Экспериментально мы пересадили ткани от больного человека муковисцидозом атимусным иммунодефицитным мышам nu/nu. Восстановление дефектного гена проводили введением внутривенно в хвостовую вену модельным мышам гибриды кристаллов галлуазита и нативной ДНК животного донора в течении 3 недель с интервалом 2 дня. Основными компонентами в нашем исследование были донорская ДНК и нанокристаллы галлуазита - выступающие как матрица для введения внутрь клетки ДНК. Выделение ДНК проводили в несколько стадий: лизис клеток (лизирующий раствор содержит ЭДТА и протеиназу К), солюбилизацию ДНК на специальной мембране, отмывание пробы от остатков клеточных структур, элюирование ДНК из мембраны. Для введения в вектор гена F508del ДНК, полученного в результате рестрикционного фрагментирования генома, вектор обрабатывали той же эндонуклеазой, что и донорную ДНК, затем продукты смешивают друг с другом, обрабатываем полинуклеотидлигазой и трансформируем реципиентные клетки. Далее мы насыщали поверхность кристаллов галлуазита выделенными генами (нативная ДНК). Для этого мы к раствору кристаллов (1 мкг, 500 мкл, 200 мг/л) добавляли раствор ДНК до концентрации 5 мкМ и обрабатывали ультразвуком в течении 30 мин, инкубируем при 370 С в термостате 40 мин, затем раствор центрифугировали при 14000 g. при комнатной температуре до обесцвечивания супернатанта, отбирали супернатант. Остужали до комнатной температуры и приготовив разведение с раствором натрия хлорида 1 : 10 вводили внутривенно в хвостовую вену животного. ДНК в кристаллах метили флюорисцентным белком TurboGFP. При введении и наблюдении за кристаллами галлуазита нами было показано, что ДНК или достаточно протяженные олигонуклеотиды образуют в присутствии ионов магния находящиеся в большом количестве в кристаллах галлуазита образуют вольно прочные комплексы с лецитиновыми липосомами, которые путем инкапсуляции перемещают внутри генома находящиеся рядом нуклеотиды до восстановления структуры. Введение мышам линии nu/nu кристаллов производилось втечении 3 недель беременным самкам модельных животных и 4 недели вводились взрослым животным. В ходе лабораторного эксперимента нам удалось заменить дефектный ген и предотвратить развитие муковисцидоза у эмбрионов мышей. Восстановление дефектного гена delF508 происходило в течении 3 недель после начала введения кристаллов нанокристаллов галлуазита. Поры имеющиеся на поверхности кристаллов удерживают субстраты необходимые для формирования цитоскелета клеток, синтеза аминокислот, ферментов, восстановления первичной структуры белков, пептидной связи, нуклеотидной последовательности, транспорта белков, стабилизация пространственной структуры белков. При взаимодествии кристаллов галлуазита на недостроенные гены или нуклеотиды с дефектной структурой происходит так называемая перестройка геновВ процессе элонгации при переносе гидролизе сложноэфирных связей, перенос из Р - центра в А - центр и образование пептидной связи осуществляется при помощи фермента транспептидазы а в дефектных генах эту роль выполняют двумерные гены галлуазита, которые проникают в 50S рибосомальную субъединицу. Таким образм, в клетке с дефектными генами завершается цикл элонгации, и белок - синтезирующаяся система готова к образованию следующей пептидной связи. Наше внимание привлекает возможность генотерапии этого заболевания, в частности, методы генноинженерного лечения MB не требующее применения донорских стволовых клеток, вируса ВИЧ человека, ретровирусов, применения химиотерапии для ослабления иммунной системы, хирургического вмешательства и др. Успешное создание модели MB на лабораторных мышах позволило получить положительные результаты о полном восстановлении мутированного дефектного гена delF508 с использованием кристаллов галлуазита. Создание препарата с наночастицами кристаллов галлуазита позволит в будущем широко использовать его как класс лекарств, нормализующих работу генов, как средство для целевого воздействия на геном, как генный регулятор человеческого организма, как универсальная антимутагенная прививка и корректирующая ДНК вакцина.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Наследование муковисцидоза по аутосомно-рецессивному типу. Мутация гена трансмембранного регулятора муковисцидоза. Основные формы муковисцидоза. Уровень иммунореактивного трипсина в сухом пятне крови. Организации диспансерного наблюдения за больными.
реферат [258,2 K], добавлен 20.12.2016Этиология муковисцидоза - генетического наследственного заболевания, сопровождающегося специфическим системным поражением в адрес экзокринных желез. Генетический тест для взрослых для диагностики муковисцидоза и современные принципы его лечения.
презентация [6,8 M], добавлен 16.03.2017Общая характеристика гена eNOS. Анализ наследственной отягощенности у детей в группе риска по ожирению, по сахарному диабету тип 2 (СД2) и по сердечно-сосудистой патологии. Проведение ПЦР для 4a4b полиморфизма гена эндотелиальной NO-синтазы (eNOS).
курсовая работа [317,8 K], добавлен 06.07.2011Этиология и патогенез муковисцидоза. Клинические признаки и симптомы болезни. Осложнения, диагноз и рекомендуемые клинические исследования. Пренатальная диагностика муковисцидоза. Общие принципы лечения. Терапия муколитическими лекарственными препаратами.
реферат [74,6 K], добавлен 27.01.2013Цель создания трансгенных организмов. Выделение гена из ДНК с помощью химико-ферментного или ферментного синтезов. Создание генетической конструкции. Смысл генно-инженерных манипуляций. Генетически модифицированные мыши-качки, кошки для аллергиков.
презентация [408,8 K], добавлен 19.12.2013Муковисцидоз (Cystic Fibrosis), генетика заболевания и патогенез. Клинические проявления, возрастные особенности клинических проявлений муковисцидоза. Диагностика (потовая проба, генетическое тестирование, неонатальная диагностика), терапия заболевания.
реферат [193,1 K], добавлен 08.02.2010Создание трансгенного организма растения и животные. Генная терапия. Решение задачи расшифровки нуклеотидной последовательности нужного гена автоматическим секвенатором. Метод "нокаутирования" для выяснения функции выбитой "детали" в физиологии.
презентация [229,5 K], добавлен 14.05.2014Накопление липидов в лизосомах. Мутация гена, контролирующего синтез фермента 7-d-глюкоцереброзидазы. Нарушение функции макрофагов. Основные типы болезни Гоше. Клиническая картина ненейронопатического типа и нейронопатической инфантильной формы.
презентация [3,8 M], добавлен 08.03.2016Геномика и медицина. Структура вирусного генома. Другие геномы. Структура генома прокариот. Ориентация генов (направление транскрипции). Гомологичные гены и копийность генов. Изменение функции гена в процессе эволюции. Исследования генома человека.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 04.01.2008Принципы конструирования рекомбинантных противовирусных вакцин. Получение соответствующего фрагмента нуклеиновой кислоты. Выбор высокоактивной и хорошо изученной в иммунологическом отношении модели вектора-носителя и клонирование соответствующего гена.
реферат [30,3 K], добавлен 21.06.2012Обобщение основных причин возникновения в организме человека злокачественных новообразований. Основные положения современной противораковой концепции. Функция особого гена, который через белок р53, реализует антираковую защиту и контролирует апоптоз.
статья [187,4 K], добавлен 13.04.2011Развитие атеросклеротических поражений внутри интимы. Клинические симптомы атеросклероза. Заболевания сердечнососудистой системы, вызванные атеросклерозом. Аномалия гена, детерминирующего аминокислотную последовательность в пептидной цепочке фермента.
реферат [736,3 K], добавлен 22.12.2011Генетический дефект - основной патогенетический механизм метаболической гипертензии. Связь между количеством адипоцитов и липидным обменом при выделении гена ADD1/SREBP1. Исследование наследственного характера инсулиннезависимого сахарного диабета.
статья [14,0 K], добавлен 18.11.2010Принципы конструирования рекомбинантных противовирусных вакцин. Получение соответствующего фрагмента нуклеиновой кислоты. Выбор высокоактивной и хорошо изученной в иммунологическом отношении модели вектора-носителя и клонирование соответствующего гена.
курсовая работа [761,3 K], добавлен 18.12.2010Заболевание нервной системы. Сочетание прогрессирующего хореического гиперкинеза и психических расстройств. Первое описание симптомов болезни Гентингтона. Генетическое картирование (определение местонахождения) гена, ответственного за хорею Гентингтона.
презентация [2,3 M], добавлен 15.02.2017Рассмотрение функций комплекса гистосовместимости человека. Определение связи туберкулеза с полиморфизмом гена рецептора к витамину D. Характеристика персистентных бактериальных инфекций. Изучение особенностей генотипа цитокинов среди разных популяций.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 22.05.2010Обзор группы заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК на уровне гена. Болезни нарушения обмена соединительной ткани. Наследственные болезни пуринового и пиримидинового обмена. Клиническая картина и диагностика синдромов Клайнфелтера, Дауна.
презентация [4,6 M], добавлен 21.10.2014Роль иммунитета в патогенезе туберкулеза. Аэрогенный и алиментарный пути проникновения патогена. Взаимосвязь полиморфизма гена МВР с чувствительностью к легочному туберкулезу, резистентность к заболеванию. Роль цитокина в противотуберкулезной защите.
реферат [96,2 K], добавлен 21.04.2009Пресенильная и сенильная формы болезни Альцгеймера. Клинические симптомы заболевания. Носительство патологического гена и риск развития БА. Ее основные гистологические признаки. Описание механизма нарушения метаболизма предшественника амилоидного белка.
реферат [558,8 K], добавлен 26.11.2014Трансфіковані клітини культури клітин яєчників китайського хом’яка. Дослідження експресії трансгена. Рекомбінантні плазміди, які містять ген АРОА1 людини під контролем енхансеру чи промотору середньораннього гена цитомегаловірусу людини з інтроном.
автореферат [52,1 K], добавлен 12.03.2009
