Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Медицинские аспекты матричных синтезов
Индукция – это увеличение синтеза мРНК и белка, репрессия – снижение синтеза мРНК и белка под влиянием какого-либо фактора. Основные формы индукции: субстратная, гормональная, лекарственная, окислительно-восстановительная и при клеточном шоке. Основные формы репрессии: катаболитная, гормональная, лекарственная и окислительно-восстановительная. Регуляция биосинтеза белка упрокариот осуществляется в соответствии с моделью оперона на уровне транскрипции.Уэукариот регуляция происходит на всех 7 этапах: 5 этапов реализации наследственной информации: репликация, транскрипция, процессинг про-РНК, трансляция, фолдинг, посттрансляционная модификация белка и 2 этапа катаболизма: распад мРНК до нуклеотидов и распад белка до аминокислот. Существует большая группа веществ, ингибирующих синтез ДНК, РНК и белков. Некоторые из них нашли применение в медицине для лечения инфекционных болезней и опухолей, некоторые для человека оказались токсинами. Противоопухолевые антибиотики нарушают структуру ДНК, ингибируя репликацию и (или) транскрипцию, в результате чего прекращается деление клеток. Лекарственные средства этой группы не обладают абсолютной избирательностью по отношению к раковым клеткам, поэтому являются довольно токсичными для быстроделящихся нормальных клеток (клетки кроветворной системы, слизистой тонкого кишечника, волосяные фолликулы). Препараты, ингибирующие синтез РНК и белка, обладают противобактериальным действием. Сюда относят широко применяемые в клинике антибиотики. Например, рифампицин ингибирует РНК-полимеразу, применяется для лечения туберкулеза. Этот препарат не влияет на РНК-полимеразу эукариотических клеток.Ингибиторами трансляции являются: тетрациклин (нарушает элонгацию), эритромицин, стрептомицин (нарушают инициацию). В развитии патологии играют роль наследственность и среда. Все болезни условно можно разделить на 3 группы: · наследственные болезни, в развитии которых на 100% "виновны" гены – например, фенилкетонурия, гемофилия; · "чисто" экологические болезни, в развитии которых на 100% "виновны" факторы внешней среды (ожоги, электротравмы, отравления); · мультифакторные (экогенетические) болезни (их большинство), в которых "повинны"
и гены, и факторы внешней среды. При мультифакторных (экогенетических) болезнях существует наследственная предрасположенность, реализуемая при внешних воздействиях. К мультифакторным (экогенетическим) болезням относятатеросклероз, сахарный диабет, язвенная болезнь, гипертония и др. К основным типам наследственной патологии относятся: · грубые дефекты (уродства); · наследственные болезни; · сниженная устойчивость к неблагоприятным внешним воздействиям. Наиболее редко встречаются грубые дефекты, чаще наследственные болезни и наиболее часто происходит снижение устойчивости к неблагоприятным воздействиям, в частности к вирусам. Вирусы вызывают инфекционные заболевания (грипп, гепатит, СПИД) и участвуют в злокачественной трансформации клеток.Вирусы – это не организмы, а инертный комплекс молекул: Увирусов нет клеточной организации, всех субклеточных частиц, метаболизма, энергетики – это "контейнеры" с нуклеиновой кислотой; Они неспособны к самостоятельной репликации. У вирусов 1 нуклеиновая кислота – ДНК (вирусы оспы, герпеса, вирусного гепатита В, аденовирусы) или РНК (вирусы кори, краснухи, бешенства, ВИЧ, стоматита, полиомиелита, ящура, гепатита А). Проникновение вирусов в клетку происходит путём связывания с рецепторами плазматической мембраны и эндоцитоза. Молекулярные механизмы действия вирусов зависят от типа вируса.Ретровирусы размножаются в клетке путем обратной транскрипции. Вирусный геном (провирус) в форме дуплекса ДНК встраивается в хромосому клетки хозяина с помощью интегразы. В результате двуцепочечная ДНК вируса представляет собой дополнительный набор генов клетки, который реплицируется вместе с ДНК хозяина при делении. Для образования новых ретровирусных частиц провирусные гены транскрибируются. Одни из них становятся геномом нового потомства ретровирусов, а другие используются для трансляции белков, необходимых для сборки вирусных частиц. Последствия заражения вирусом – инфекционные болезни (острые – грипп, хронические – герпес, медленные – СПИД).В других случаях, происходит нарушение специфических функций клеток (при полиомиелите – нейронов). Возможен канцерогенез – превращение нормальной клетки в злокачественную.
Вирус включает клеточный онкоген и переносит его в другие клетки – «вор и диверсант». Клеточный ген называется протоонкогеном, кодирующим белки, участвующие в важных регуляторных клеточных механизмах. Онкогенная вирусная форма такого регуляторного гена могла возникнуть в ходе мутации нормального клеточного двойника. При повторном встраивании этого гена в хромосому (при ретровирусной инфекции) присутствие онкогена приведет к синтезу аномального регуляторного белка, или к синтезу чрезмерного количества белка с последующим нарушением клеточной регуляции. Особое внимание заслуживает вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) в связи с широким распространением и высокой летальностью при синдроме приобретённого иммунодефицита (СПИД). ВИЧ в диаметре имеет размер около 100 нм. На периферии ВИЧ содержатся поверхностные гликопротеины, соединённые с липидной мембраной. Центральная часть ВИЧ состоит из РНК и как минимум трёх ферментов: обратная транскриптаза, интеграза и протеаза. ВИЧ поверхностными гликопротеинами присоединяется к CD4 и хемокиновым рецепторам Т-хелперов и макрофагов. Путем эндоцитоза ВИЧ попадает в клетку. Обратная транскриптаза ВИЧ на вирусной РНК синтезирует комплементарную ДНК (кДНК), интегрируемую в геном клетки.В результате синтезируются структурные и регуляторные вирусные белки, которые стимулируют транскрипцию и трансляцию вирусной мРНК. Вирусные частицы покидают лимфоцит с частью мембраны лимфоцита, образующей липидную оболочку вируса. Размножение вируса в клетке приводит к тому, что, в конечном счете, она погибает. Через 7–10 лет, когда количество Т-лимфоцитов уменьшается в 4–5 раз, появляются явные и тяжёлые симптомы недостаточности иммунной системы – вирусные, грибковые и бактериальные инфекции. Диагностика ВИЧ – ПЦР (полимеразная цепная реакция) или иммуноферментный анализ. Лечение ВИЧ-инфекции:ингибиторы обратной транскриптазы, ингибиторы входа ВИЧ в клетку, ингибиторы протеазы. Лечение только приостанавливает болезнь. Вакцины от ВИЧ пока нет, поэтому важна профилактика. Для лечения вирусных инфекций не применяют антибиотики. Существуют специальные противовирусные лекарства, например интерфероны. Это небольшие белки-гликопротеины, которые секретируются некоторыми клетками позвоночных в ответ на заражение вирусом и препятствуют распространению вирусной инфекции. У человека В-лимфоцитами и макрофагами синтезируются a-интерфероны, фибробластами b-интерфероны, Т-лимфоцитами g-интерферон. Связываясь с рецепторами на плазматической мембране зараженных клеток, эти белки стимулируют синтез ферментов, способных разрушать мРНК вирусов и прекращать синтез белков на рибосомах. Кроме того, интерфероны способствуют активации рибонуклеазы, разрушающей мРНК и рРНК клетки, способствуют инактивации ИФ-2 (фактор инициации). В результате синтез всех белков в инфицированных клетках прекращается, они погибают вместе с вирусами. Таким образом, организм жертвует частью клеток для выздоровления. Интерфероны получают промышленным путем с использованием техники клонирования генов и применяют для лечения гриппа, ОРВИ, полиомиелита, герпеса, гепатита и некоторых видов опухолей.
В настоящее время широкое распространение получили прионовые инфекции. Прионы – это белковые молекулы, кодируемые генами и существующие в клетках, где могут выполнять физиологические функции, например, в мозге они обеспечивают устойчивость к апоптозу и стимулируют рост нейритов (аксонов). Однако при наличии доминантных мутаций, иногда в старости и при заражении (передаче конформации между молекулами одного белка) прионы, сохраняя свою первичную структуру, способны перейти в нерастворимые фибриллы и затем – в амилоидные агрегаты. Для них характерны: · большое количество β-структур, высокая устойчивость к денатурации (при нагревании, облучении, действии ультразвука или химических веществ) и пептидазам (в том числе и пищеварительным); · инфекционность. Инфекционные прионы вызывают болезни у человека (куру, иногда болезнь Крейцфельдта – Якоба), коров («коровье бешенство») и овец (скрепи или почесуха). При этих патологических процессах воспаления и иммунных реакций нет, т.к. прионы являются собственными белками организма, но медленно развиваются губчатая энцефалопатия, неврологические нарушения (нарушения речи, зрения, памяти), деменция и смерть. Очень опасными являются распространение инфекции у коров («коровье бешенство», особенно в Великобритании и некоторых странах Западной Европы), вероятность заражения людей и отсутствие лечения. Доказана связь между прионовыми болезнями животных и болезнью Крейцфельдта-Якоба у людей. Прионовые болезни могут передаваться алиментарным путем и парентерально. Нарушение матричных синтезов лежит в основе канцерогенеза. Под действием мутаций, амплификации, вирусов или транспозицийпротоонкогены превращаются в онкогены (протоонкогены – это гены, способствующие пролиферации клеток и тормозящие дифференцировку; онкогены – гены, вызывающие рак). Самые известные онкогены: Ras, гены теломеразы, генытирозинкиназ, других протеинкиназ. Клетка становится злокачественной, если в ней, кроме того, произошла инактивация антионкогена (например, гена Р53). Антионкогены с помощью белков (Р53) тормозят деление клеток, и способствуют их дифференцировке. Белок Р53 появляется в клетке при повреждении ДНК и останавливает клеточный цикл перед митозом, не разрешая передать испорченный геном дочерним клеткам. Р53 включает программу апоптоза. В процессе злокачественной трансформации происходит активация генов метастазирования и подавление генов, ингибирующих метастазирование. Метастазы возникают из клеток, которые отрываются от опухоли, попадают в кровь, лимфу, а потом и в другие органы, где дают начало новым опухолям. Эта стадия называется прогрессия опухоли. Механизм транслокации генов между хромосомами, соединение хромосом приводит к появлению новых генов, которых нет в норме, что также способствует канцерогенезу. Например, филадельфийская хромосома при остром лейкозе – это остаток 22-й хромосомы после транслокации в 9-ю хромосому в лимфоцитах. Злокачественная трансформация клетки человека происходит при сочетании: · активации теломеразы; · инактивации антионкогена (например, р53) · активации онкогена ras или других онкогенов. Продукты экспрессии онкогенов – онкобелки (тирозинкиназы, транскрипционные факторы, особенно ранних генов, ФРК и др.). Это белки сигнал-трансдукторных систем клетки. Поэтому современная терапия опухолей называется сигнал-трансдукторная терапия. При лечении необходимо подавить экспрессию онкогена или вызвать образование белка антионкогеном. Это блокаторы рецепторов, ингибиторы тирозинкиназ, белка Ras и др.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 228; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.142.245.245 (0.013 с.) |