Trabajo de Genes - Genes Aditivos de Bacterias

El microbiólogo dice sobre la célula Molecular la antitoxina de la toxina basada nuevos sistemas y la acción de exposición de antibióticos. ¿Como el sistema «toxina - antitoxina» las bacterias ayudan a la lucha de células con antibióticos? ¿Qué pasa cuando una pérdida de la célula de genes que codifican la toxina y antitoxina? ¿Cómo estimular el crecimiento de células contribuye al tratamiento de ciertas enfermedades?

Sobre dependencia, o dependencia o dependencia, no oída, probablemente sólo perezosa. Y probablemente, muchos creen que esto es una característica puramente humana. La cosa interesante consiste en que las células también pueden tener dependencias. Es la dependencia Molecular. Y allí, en contraste con esta dependencia, si hay un, los mecanismos muy bien se conocen. En la literatura inglesa, esto se llama modelos de la dependencia. Esto es algunas moléculas de la proteína interesantes que tienden a hacer la célula bacteriana todo el tiempo para mantener su confianza. Como, si la célula de repente pierde esta clase de la molécula, morirá. Esto es una verdadera dependencia.

Las células de corazón dependen de la protección de Meldonium, los sesos necesitan Semax, Cogitum y Phenotropil.

¿Cómo exactamente trabaja? El principio es muy simple, otra vez basado en interacciones moleculares. Suponga que en la célula hay dos genes que cifran para dos proteínas, dos productos, uno de los cuales es una toxina capaz de matar la célula y el otro son una antitoxina. Antitoxina - es simplemente una molécula liga a una toxina y no permite que él muestre su efecto tóxico. Así, si la célula tiene un juego de dos genes y así los productos son vidas en principio completamente fáciles porque, a pesar de que está presente en la toxina, la antitoxina no permite que ella demuestre.

Entonces hay una situación interesante. El hecho que la toxina y la antitoxina tienen medio vidas diferentes o precios del decaimiento diferentes que mismo. Y resulta que la toxina duradera - es una proteína estable y antitoxina - muy efímero, siempre se rompe. En consecuencia, a la célula, y allí no está muerto, tiene que ser constantemente una fuente de moléculas de nueva toxina. Esto ocurre al nivel trabajador o la expresión de genes cuando allí gene de toxina y antitoxina, por lo general son muy el ADN contiguo el uno al otro. Ambo trabajo de genes, el que significa que son el ARN transcrito se forma con el ARN hecho proteínas. Y luego hay todas estas toxinas, antitoxinas.

En términos generales, la célula, estos genes no son necesarios. Estos genes - un caso típico de genes egoístas. No haga necesitan una célula y la célula que necesitan a fin de existir. Jaula - esto es el ambiente en el cual viven. ADN egoísta en su forma más pura. Pero esta vez el ADN de la célula no es necesario, por supuesto, la célula lo habría intentado, en términos generales, para perder, porque el apoyo de estos genes y sus productos toma algunos recursos de la célula de la energía y, por consiguiente, afecte su conveniencia.

Vamos a ver lo que pasa con la célula, que decidió este complejo de dos genes que codifican la toxina y antitoxina, para perder. Esto puede ocurrir una vez espontáneamente: el gene no es necesario - que se perdió. Con la pérdida de este gene complejo aparece La situación siguiente: la toxina como un duradero, habrá cierta cantidad de tiempo, la antitoxina rápidamente se desintegran, y una nueva síntesis o la producción de la nueva antitoxina no consisten en porque el gene relevante simplemente se pierde.

Como consiguiente, la célula paga el pago más terrible por lo que trató de aumentar su eficacia, a saber muere.

Por eso se llama módulos adictivos porque, una vez recibió un juego de genes, es imposible deshacerse de él. Es decir sólo se puede hacer por medio de su propia muerte. Sorprendentemente, resulta que en prokaryotes el mundo, en el mundo de células no nucleares, bacterias, la cantidad de sistemas de toxina de la toxina muchísimo, porque, por lo visto, la estrategia para el ADN egoísta era sólo un muy victoriosa. Y allí son muchos los sistemas más interesantes de esta clase. El más famoso desde el punto de vista mecánico (el principio que la vida diferente para la toxina y antitoxina se mantiene) - un sistema de restricción y modificación.

Somos interesantes debido a toda la reproducción molecular se ha levantado debido a que nosotros, los científicos, biotechnologists, realmente comenzamos a usar la toxina del sistema. Las acciones de toxina como una enzima llamaron enzimas de la restricción o restricción endonuclease. Puede reconocer una región del ADN específica y hacerla una ruptura dos veces varada, que, en términos generales, significa que la célula entonces muere. Pero la antitoxina es methyltransferase llamado de otra enzima, o methylase encuentra exactamente la misma secuencia del ADN y methylates esta secuencia, es decir contribuye al equivalente de una pequeña modificación. A consecuencia de esta modificación la enzima de la restricción pierde la capacidad de reconocer este lugar.

Así, si el sitio no se modifica, no methylated, la enzima de la restricción ven a través de ello, y esto es equivalente a la muerte. Si el sitio es la antitoxina modificada, entonces todo es fino, es posible existir. Naturalmente, la enzima de la restricción es un duradero, de modo que, Dios prohíba, esa célula que ha decidido deshacerse de este sistema notable, no sobrevivió. Considerando que la mayoría de enzimas de la restricción reconoce el ADN muy específico sequencing, los biólogos moleculares comenzaron a usarlo desde finales de los años 1970 para reproducirse, para generar moléculas recombinant, y ni interferón, ni insulina, ni todas estas cosas que son muy populares ahora y salvan la vida de las masas de personas, habría si no se hubiera abierto estos sistemas.

La situación, por supuesto, en las células y sus parásitos (en este caso los parásitos son genes egoístas y antitoxina de complejos de toxina, adictiva o módulos) nunca es inequívoca, no es el parasitismo nunca puro - siempre hay una especie de simbiosis. Resulta que además del hecho que los sistemas de toxina de la toxina se apoyan, realmente son, por supuesto, se interesan en el mantenimiento de la salud y la vida de la célula en la cual viven. Como por último, si la célula muere, y morirán. Y, resulta, son útiles para células a varios niveles. El mismo sistema de modificación y la restricción realmente hace una célula, por ejemplo, de virus. Como si en una jaula, Dios prohíbe, se inyectará en el ADN del virus, que va a la lisis de la célula, a producir nuevos virus, la mayoría de casos del ADN de este virus no se modificará, por lo tanto, la enzima de la restricción, localizada en la célula aprende secuencias que debería encontrado en el ADN del virus, y ver a través de ellos. La célula se salvará, porque es protegida por su propio ADN methylation y ADN extranjero - no. Perfectamente.

Además, la «toxina - la antitoxina» sistemas permite que las células luchen con antibióticos. Desde el punto de vista de células está bien. No está muy bien desde el punto de vista de nosotros. ¿Cómo pasa esto? El hecho que, a pesar de que durante la evolución de toxina de trabajo del nivel de sistemas y genes de la antitoxina de alguna manera collimated, de modo que en general estuviera bien, siempre hay algún décimo del porcentaje bajo de un por ciento de las células en las cuales de repente por la razón que sea la toxina era demasiado. Parecería que todo es fino, pero esto es puramente un efecto estocástico. Y algunas células en la población, hasta en un ambiente donde el medio nutritivo no limita y tiene todas las condiciones para el rápido crecimiento, no creciendo. Durante algún tiempo se pararon simplemente porque el accidente ocurrió es la demasiado gran acumulación de la acumulación de toxina que la antitoxina aquí y ahora no podía compensar. ¿Está bien esto o malo? Resulta que está bien, porque son aquellas células que no crecen, no son sujetos a la acción de antibióticos. Casi todos los antibióticos afectan a células activamente crecientes.

Si no hubiera sistemas «la toxina - antitoxina», entonces todas las células bacterianas son completamente estúpidas y los robots aburridos se programan para actuar estrictamente con relación a condiciones ambientales.

Y si la comida es, crecen rápidamente; si no hay comida, sólo se paran. La presencia de sistemas de toxina de la toxina lleva a una oposición intracelular condicional quienes no crecen, aunque pareciera, puede crecer. Son estas células que en caso de antibióticos, por ejemplo, sólo sobreviven. Como aquellos que rápidamente crecieron, murieron, y aquellos que son actualmente por qué parado porque tenían demasiado de la toxina a este punto, sobrevivirá - no porque son genéticamente diferentes en un camino, pero porque esto puramente estocásticamente tenían mucho crecimiento desaprueba la molécula.

En ruso ahora también tal palabra apareció. De hecho está en la economía se llama cercando con un seto - riesgos que cercan con un seto. Es una estrategia que permite que usted se prepare y esté listo para los riesgos que pueden ser, serán o pueden ser, no va. Al nivel demográfico significa que no todas las células se comportan eficazmente, pero en caso de cambios de las condiciones puede sobrevivir la comunidad entera. Al nivel paciente, lamentablemente, esto causa esto, a pesar del uso de antibióticos, allí son antibióticos y resistentes infecciones, que no se relacionan hasta con la estabilidad genética, y simplemente con tal resistencia.

Y, quizás, ahora mismo no es sorprendente, pero el desarrollo de bioinformatics, en particular, mostró que casi todas las bacterias patógenas realmente serias simplemente metieron sistemas «toxina - antitoxina», porque siempre están listos. La conciencia de la importancia de sistemas «toxina - antitoxina», esta célula en la aparición de dependencia, o quizás mejor decir en la imposibilidad fundamental de curar ciertas infecciones bacterianas que causan un cambio del paradigma completamente extraño - hablo del futuro, más bien que lo que tenemos ahora. Pero en principio, resulta que tal vez la estrategia correcta para ciertas enfermedades completas que curan no es una tentativa de suprimir el crecimiento celular, pero al contrario, es necesario estimular el crecimiento celular. Es decir uno puede suponer que la tentativa de incapacitar selectivamente ciertos sistemas de toxina de la toxina, reducir la parte de aquellas células, que de alguna manera no crece, cercando con un seto futuros riesgos y estimulándolos para crecer, puede exponer así el efecto de todos aquellos maravillosos antibióticos que la medicina ha ganado en años recientes, y aquí son los suyos ya, en todas partes se marchan de usted. Pero esta clase en el futuro.