遺伝子のワーク-細菌の添加剤遺伝子

微生物学者は、分子、細胞ベースの毒素抗毒素新しいシステムおよび抗生物質の露光動作について述べています。 システム"毒素-抗毒素」のような細菌細胞は、抗生物質と闘いますか？ 遺伝子の細胞消失が毒素と抗毒素をエンコードするときはどうなりますか？ 細胞の成長を刺激する方法、特定の疾患の治療に貢献？

中毒、または中毒、または依存について、おそらく、単に怠惰聞いたことがありません。 おそらく、多くの人が、これは純粋に人間の特性であると考えています。 興味深いのは、細胞がまた、依存関係を持つことができるということです。 これは、分子の依存です。 存在する場合と存在し、この中毒とは対照的に、機構は非常によく知られています。 英語の文献では、これは、中毒のモデルと呼ばれます。 これは、細菌の細胞に彼らの信頼を維持するためにすべての時間を作る傾向にあるいくつかの興味深いタンパク質分子です。 そのため、セルが突然、分子のこの種を失った場合、それは死んでしまいます。 これが本当の中毒です。

心臓細胞が依存メルドニウムの保護、脳はSemax、Cogitumとフェノトロピルが必要です。

それはどのように正確に動作しますか？ 原理は非常に簡単で、再び分子相互作用に基づきます。 セル内の二つのタンパク質、二つの製品、細胞を死滅させることができる毒素であるそのうちの一つ、およびその他のコードは抗毒素である二つの遺伝子があることを想像してみてください。 抗毒素 - それは分子が毒素に結合し、彼はその毒性効果を示すことはできません単にです。 セルは、2つの遺伝子、したがって、製品のセットを持っている場合、それは毒素に存在しているという事実にもかかわらず、抗毒素は、それが証明することはできません、ので、このように、原理的には非常に簡単生活です。

その後、興味深い状況があります。 毒素および抗毒素が異なる半減期、又は、同一異なる減衰率を有するという事実。 安定なタンパク質であると抗毒素 - - 非常に短命では、彼は常に破壊し、それが長命毒素がいることが判明しました。 したがって、細胞に、死んで存在しないと、それは常に新しい毒素分子の供給源である必要があります。 これは、作業レベルで生じる、または遺伝子の発現が毒素遺伝子および抗毒素、通常それらは互いに隣接し、非常にDNAです。 両方の遺伝子は、RNAからなるタンパク質で形成され、それらがRNAに転写されることを意味し、動作します。 そして、すべてのこれらの毒素は、抗毒素があります。

一般的に言えば、細胞は、これらの遺伝子は必要とされません。 これらの遺伝子 - 利己的遺伝子の典型的なケース。 彼らは、細胞、およびそれらが存在するために必要なセルを必要としないでください。 ケージ - これは、彼らが住んでいる環境です。 その純粋な形で利己的DNA。 これらの遺伝子とその製品のサポートは、いくつかのエネルギーセルのリソースを取得して、その結果として、その適合性に影響を与えるので、しかし、この時間は、細胞DNAは、もちろん、セルは失うことを、一般的に言えば、それを試してみましたであろう、必要ありません。

毒素と抗毒素をコードする2つの遺伝子、この複合体は失うことに決めた細胞、で何が起こるか見てみましょう。 これは、一度自然に発生する可能性があります遺伝子が必要とされていない - 彼が失われたこと。 この遺伝子複合体の損失は次のような状況が表示されで：長命として毒素を、抗毒素は、迅速に崩壊はある程度の時間があるだろう、と関連する遺伝子であるため、新たな抗毒素の新しい合成または生産ではありません単に失いました。

その結果、細胞は、彼女がその効率を増加させようとした何のために最も恐ろしいの支払いを支払う、つまり死にます。

つまり、一度遺伝子のセットを受け取った、ので、それはモジュールの中毒と呼ばれる理由ですが、彼を取り除くことは不可能です。 すなわち、それは彼自身の死の手段によって行うことができるされています。 驚くべきことに、原核生物で世界は、非核細胞、細菌、非常に多くの毒素 - 毒素システムの量、の世界であるため、明らかに、利己的DNAのための戦略はちょうど非常に当選したことが判明します。 そして、この種の最も興味深いのシステムがたくさんあります。 制限と修正のシステム - 機械的な観点（毒素と抗毒素のための別の寿命が維持されるという原理）から最も有名な。

すべての分子クローニングの原因で、我々、科学者、生物工学は、実際にシステムから毒素を使用し始めたという事実のために生じたので、私たちは興味深いものです。 毒素は、制限酵素または制限酵素と呼ばれる酵素として作用します。 彼女は、特定のDNA領域を認識し、それが一般的に言えば、二本鎖切断は、細胞はその後、死ぬことを意味することができます。 しかし、抗毒素は、メチルトランスフェラーゼと呼ばれる別の酵素である、またはメチラーゼ彼は小さな変更の同等に全く同じDNA配列およびメチレートこのシーケンス、すなわち貢献を見つけました。 この変形制限酵素の結果として、この場所を認識する能力を失います。

サイトが変更されていない場合はこのように、メチル化されていない、制限酵素は、それを見て、これは死と同等です。 サイトは抗毒素を変更された場合は、すべてが正常である、存在することが可能です。 この驚くべきシステムを取り除くことを決定した細胞は、生存しなかったことを、神が禁止、ように当然のことながら、制限酵素は、長寿命です。 制限酵素の大部分は非常に特定のDNA配列決定を認識することを考えると、分子生物学者は、組換え分子を生成するために、クローン化するために1970年代後半から、それを使用し始め、いずれもインターフェロンもインスリン、また現在、非常に人気があるとの命を救うこれらすべてのものそれはこれらのシステムをオープンされていなかった場合、人々の大衆は、あるでしょう。

状況は、当然のことながら、細胞とその寄生虫で、明確なことはありません純粋な寄生ことはありません（この場合には寄生虫は利己的遺伝子および毒素複合体抗毒素、中毒性またはモジュールがある） - 共生のいくつかの種類が常にあります。 これは、毒素毒素システムが自分自身をサポートしているという事実に加えて、彼らが実際にある、もちろん、彼らが住んでいる細胞の健康と生活を維持することに興味を持っていることが判明しました。 細胞が死んだ場合、最終的なので、彼らは死んでしまいます。 そして、結局のところ、それらは様々なレベルでの細胞のために有用です。 同じ制限と変更システムは、実際にはウイルスから、例えば、セルを作ります。 ケージの中に、神が禁じている場合、新種のウイルスを生成するために、細胞溶解に起こっているウイルスのDNAの中に注入されるため、このウイルスのDNAの例大半は、従って、制限酵素を変更されることはありません、セル内に位置し、それがウイルスのDNA中に発見され、それらを介して表示されるはずのシーケンスを学習します。 それは自身のDNAメチル化、および外来DNAによって保護されているため、細胞は、保存されます - なし。 完璧。

また、「毒素 - 抗毒素」システムは、細胞が抗生物質と戦うことができます。 細胞の観点から良いです。 それは私たちの観点から非常に良いではありません。 これはどのように起こるのでしょうか？ 実際、そのことが全体的に良かったので、システム・レベルの作業毒素と抗毒素遺伝子の進化の間に何らかの形でコリメートされ、常に細胞の割合のいくつかの割合が低いの十があるという事実にもかかわらずのための突然のどのすべてで何らかの理由では、毒素は、あまりにも多くありました。 すべてが正常であるように思われるが、それは純粋に確率的影響です。 とにも栄養培地を制限し、成長している急速な成長、ないためのすべての条件を持っていない環境での集団中の細胞の一部、。 彼らはしばらくの事故は、今ここに抗毒素を補うことができませんでした毒素の蓄積の大きすぎる蓄積で発生したという理由だけで停止しました。 これは、良いか悪いですか？ それが成長していないこれらの細胞は、抗生物質の作用を受けていないですので、それは良いことだということが判明しました。 ほとんどすべての抗生物質が活発に増殖している細胞に作用します。

何のシステムがなかった場合は「毒素 - 抗毒素」は、すべての細菌細胞が完全に愚かであり、退屈なロボットが環境条件との関係で厳密に動作するようにプログラムされています。

食べ物がある場合と、彼らは急速に成長しています。 食べ物がない場合、彼らは停止します。 毒素 - 毒素系の存在は、それが見えるだろうが、成長しない条件の細胞内野党につながる成長することができます。 これは、抗生物質の場合には、例えば、単に生き残るこれらの細胞です。 ない彼らが邪魔に遺伝的に異なっているので、それは純粋に確率的に、彼らは多くのを持っていたので - すぐに、成長亡くなった人たち、そして現在はなぜ彼らは、この時点で毒素のあまりを持っていたので、生き残る停止している者ので、成長は、分子をdisfavors。

ロシアでは今も、そのような言葉が登場しました。 ヘッジリスク - 実際には経済がヘッジと呼ばれています。 それは、あなたが準備してあってもよいリスクのために準備することを可能にするであろう、であってもよいし、しません戦略です。 集団レベルではそうではないすべての細胞が効率的に動作することを意味しますが、条件の変化の場合には、コミュニティ全体を生き残ることができます。 患者レベルでは、残念ながら、これはその中で、その結果、抗生物質の使用にもかかわらず、あっても遺伝的安定性と、単にそのような抵抗に接続されていない抗生物質耐性感染症は、あります。

彼らは常に準備ができているので、 - そして、おそらく、今でもそれは、驚くべきことではないが、バイオインフォマティクスの発展、特に、ほぼすべての本当に深刻な病原性細菌は、単にシステム「抗毒素毒素」を詰め込んだことを示しました。 中毒の出現で、このセル、または、おそらくより良い完全に奇妙なパラダイムシフトに起因するある種の細菌感染症を治療するための基本的に不可能で言うために - システムの重要性「抗毒素毒素」 - の意識、私は将来について話して、むしろ我々が今持っているものよりも。 しかし、原則的に、それは多分完全に硬化特定の疾患のための適切な戦略は、細胞増殖を抑制しようとする試みではなく、逆に、細胞増殖を刺激することが必要であることがわかりました。 つまり、1は、選択的に特定の毒素毒素システムを無効にしようとしているこれらの細胞の割合を減少させる、何とか、成長将来のリスクをヘッジし、成長するためにそれらを刺激されていない、あなたはこのようにすべてのそれらの素晴らしい抗生物質の効果を発揮することができることを想像することができますその薬は、近年得ており、ここで彼らはどこでも、彼らはあなたから離れて行く、すでにあなたのものです。 しかし、将来的にはこの種。