CC BY
38
является рассмотрение какой-либо профессиональной задачи. Участниками экономического дискурса могут быть ученые в области экономики, бизнесмены, руководители предприятий, студенты направления «Экономика».
Для того чтобы определить сферу действия экономического дискурса, весь широкий спектр проблем рассматриваемых в рамках экономического дискурса, необходимо выяснить что представляет из себя само понятие «экономика», рассмотрев несколько определений, касающихся концептов «economy» и «economics». Экономика пронизывает все стороны жизни современного человека, и поэтому экономический дискурс включает в себя тексты, которые могут соответствовать социально-экономическому экономико-правовому дискурсам, тексты деловой переписки, документы, презентации, газетно-журнальные статьи на экономические темы.
Опираясь на основные положения формирования дискурсивной компетенции, сформулированные Н.В.Елухиной [4, c. 9-13], прежде чем обучать дискурсу, необходимо осуществить отбор типов дискурсов, соответствующих целям обучения в данном учебном заведении. Причем принцип отбора должен основываться на соответствии сферам и ситуациям общения, которые будут типичны для выпускников конкретных
В заключение, обучение профессиональному иностранному языку в неязыковом вузе, согласно современным целям образования и требованиям, предъявляемым специалистам, необходимо строить, исходя из парадигмы "дискурс - общение - межкультурная коммуникация".
Использованные источники:
1. Арутюнова Н.Д. Дискурс // ЛЭС.- М., 1990.- С.136-137.
2. Елухина Н.В. Роль дискурса в межкультурной коммуникации и методике формирования дискурсивной компетенции // Иностранные языки в школе. -2002, №3.- С.9-13.
Гарбуз С.А. студент 3-го курса Башкирский государственный университет
Россия, г. Уфа
РНК-ИНТЕФЕРЕНЦИЯ
Введение
Серьезные надежды возлагаются на очень интересное направление -избирательное подавление синтеза вирусных белков с помощью механизма РНК-интерференции.
В клетках существует механизм, который мешает распространению вирусной инфекции - интерференция. Белки, которые участвуют в этом процессе, были названы интерферонами. В ответ на введение в клетки фрагментов нуклеиновой кислоты длиной более тридцати нуклеотидов (вирусы имеют значительно больший размер) в их цитоплазме запускается
мощный интерфероновый ответ, блокирующий весь белковый синтез (т.е. происходит неспецифический защитный ответ клетки на вирусную инфекцию). И вот недавно открыт совершенно новый способ регуляции работы генов в клетках - механизм РНК-интерференции. Выяснилось, что в клетке существует специальный механизм, способный деградировать строго определенные РНК (без участия рибозимов) и таким образом полностью инактивировать её. Этот механизм деградации может быть направлен на любую конкретную РНК - клеточную, бактериальную или вирусную.
Суть механизма РНК-интерференции заключается в том, что при введении в клетки короткой двунитевой РНК (днРНК) она способна вызывать специфическое разрушение той мРНК, с которой имеет гомологию. Сначала днРНК разрезается специальным ферментом на короткие фрагменты размером от 19 до 21 пар нуклеотидов. После небольших химических модификаций эти короткие днРНК образуют специфический комплекс с определенными клеточными белками. В этом комплексе днРНК расплетается и становится однонитевой. Затем короткая однонитевая РНК в силу своей комплементарности взаимодействует со строго определенной мРНК (копией гена-мишени), что является сигналом для "разрезания" последней ферментами комплекса. Образующиеся в результате этого короткие фрагменты мРНК уже не способны обеспечивать синтез полноценного белка. Таким образом, конструируя различные днРНК можно подавлять синтез строго определенных белков в клетке, не изменяя при этом структуру кодирующих их генов.
Первые попытки применить РНК-интерференцию в качестве нового подхода к терапии ВИЧ-инфекции появились в 2002 г. Для того, чтобы использовать механизм РНК-интерференции, внутрь клеток нужно ввести готовые двухцепочечные молекулы РНК. Оптимальный размер таких синтетических РНК составляет 21-28 пар нуклеотидов. Если увеличить ее длину - клетки ответят выработкой интерферона и снижением синтеза белка. Но молекулы РНК синтезировать трудно, они не очень стабильны. Поэтому на практике пользуются возможностями, предоставляемыми рекомбинантными ДНК, которые, будучи перенесенными в клетки, обеспечивают синтез таких днРНК.
С целью воздействия на ВИЧ опробовано несколько вариантов РНК-интерференции. Если первоначально для подавления вируса использовали интерферирующие РНК к вирусным мРНК, то в дальнейшем пришли к выводу, что более целесообразным является направлять днРНК на клеточные мРНК, такие как, например, мРНК, кодирующие вирусный рецептор CD4 и/или корецептор CCR5. Дело в том, что вирусные гены быстро видоизменяются, соответственно изменяется нуклеотидная последовательность вирусной РНК. В результате этого конкретная искусственно синтезированная интерферирующая РНК становится мало эффективной к некоторым вариантам вируса. Клеточные же гены,
обеспечивающие взаимодействие вируса с клеткой, стабильны (они изменяются чрезвычайно редко). По этой причине подавление их работы с помощью интерферирующих РНК происходит более надежно. Внимание было обращено на клеточные белки-рецепторы или корецепторы для ВИЧ. Если предотвратить синтез хотя бы одного из них, вирус не сможет проникать в клетку. На клетках, которые растут вне организма (in vitro), были использованы обе стратегии, и они дали положительный результат. Так, показано полное подавление инфицирования ВИЧ макрофагов с помощью комбинации коротких интерферирующих днРНК, направленных против клеточных и вирусных генов. Однократное применение днРНК обеспечивало долгосрочную защиту этих неделящихся клеток от вируса. Обнаружена также возможность подавления размножения ВИЧ в уже инфицированных клетках.
Использование интерферирующих РНК имеет ряд преимуществ по сравнению с антисмысловыми РНК (большая эффективность, меньшая токсичность). Однако до практического применения этой новой технологии к человеку пока еще дело не дошло. Трудность заключается в том, что двунитевые РНК очень нестабильны и быстро разрушаются в организме. Кроме того, надо обеспечить присутствие этих РНК в клетках, пораженных вирусом, а не вообще в организме. На сегодняшний день еще нет надежных способов доставки генов и РНК в отдельные клетки, не отработаны до конца приемы, обеспечивающие длительное пребывание РНК в организме.
История открытия
Ещё двадцать лет назад молекулярная биология не знала такого удивительного феномена, как РНК-интерференция. Сегодня же у учёных не вызывает сомнения, что это явление принимает участие в широчайшем спектре физиологических процессов у всех живых существ, а её молекулярные посредники — короткие РНК — по разнообразию и специфичности не уступают антителам крови. У простейших РНК-интерференция обеспечивает иммунитет, в частности — защиту от вирусов. У более развитых организмов этот механизм включается в борьбу не только (и не столько) с внешними, но и с внутригеномными паразитами, а также становится важнейшим регулятором активности генов. На сегодняшний день идентифицированы уже тысячи коротких регуляторных РНК, а механизм РНК-интерференции изучен очень подробно, однако бесспорно и то, что мы наблюдаем пока только верхушку этого айсберга.
До открытия РНК-интерференции у растений были описаны факты ингибирования транскрипции антисмысловыми РНК. В 1990 году для того, чтобы изменить окраску цветков петунии (Petunia hybrida), в растения были введены дополнительные копии гена халконсинтазы — фермента, необходимого для синтеза розового и фиолетового пигментов. Однако, повышение экспрессии гена синтазы не привело к проявлению более тёмной окраски околоцветника, напротив, цветки стали более светлыми и даже
частично белыми. Полученные результаты свидетельствовали о том, что активность фермента не растёт, а снижается. Гены халконсинтазы экспрессировались на более низком уровне, чем до введения трансгена. Через некоторое время «подавление гена» было описано у грибов, однако данный процесс не был соотнесён с процессами, описанными для растений. Дальнейшие исследования показали, что у растений деградация мРНК приводит к снижению активности гена по механизму посттранскрипционного ингибирования. Данное явление получило название «косупрессии экспрессии гена», однако, механизм данного процесса не был известен.
Подобный неожиданный эффект был описан при попытке повышения устойчивости растений к вирусам. Было известно, что растения, экспрессирующие вирусные белки, имеют повышенную устойчивость к вирусной инфекции, однако дальнейшие исследования показали, что устойчивость к инфицированию другими вирусами обеспечивается лишь короткими участками некодирующих вирусных РНК. Исследователи также полагали, что трансгенные вирусные РНК могут также ингибировать репликацию вирусов. Обратный эксперимент, в ходе которого короткие последовательности генов растений были введены в геном вируса, показал, что происходит супрессия генов-мишеней в зараженных растениях. Данный феномен был назван «сайленсингом генов, вызванным вирусами», а совокупность подобных явлений была названа посттранскрипционным сайленсингом генов (англ. post transcriptional gene silencing).
После наблюдений, сделанных на растениях, многие лаборатории по всему миру пытались обнаружить подобное явление в других организмах. Крейг Мелло и Эндрю Фаер в статье в журнале Nature 1998 году описали эффект сайленсинга генов после введения двуцепочечной РНК в организм круглого червя. В исследованиях по регуляции синтеза мышечных белков Мелло и Файера показали, что введение мРНК или антисмысловых РНК не влияло на синтез белка, в то время как введение двуцепочечных РНК успешно снижало экспрессию гена-мишени. Результатом этих работ стало появление термина РНК-интерференция. Исследования Файера и Мелло примечательны тем, что в ходе их работы было выявлено действующее начало системы посттранскрипционного сайленсинга генов. В 2006 году за исследования в области РНК-интерференции Файер и Мелло получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.
Компоненты
Малые интерферирующие РНК
Обнаруженный сравнительно недавно класс молекул, играющих роль в эпигенетическом сигнале, - это молекулы некодирующих РНК. Многие годы класс не кодирующих белки РНК (non-protein-coding RNA -ncRNA) включал в себя только транспортные, рибосомные и сплайсосомную РНК. Однако,
благодаря тому, что стали доступны нуклеотидные последовательности геномов множества разнообразных организмов, а также благодаря молекулярно-генетическим межвидовым исследованиям (от Escherichia coli до человека), список ncRNA расширился, и это привело в результате к идентификации сотен малых ncRNAs, в том числе таких, как малая ядрышковая РНК (small nucleolar RNA - snoRNA ), микроРНК (micro RNA -miRNA ), короткие (малые) интерферирующие РНК (short-interfering RNA -siRNA) и малая двунитевая РНК.
siRNAs возникают в результате двунаправленной транскрипции центромерных повторов, которые процессируются в siRNAs ферментом Dicer .
Некоторые из этих молекул малых РНК регулируют модификации хроматина, импринтинг, метилирование ДНК и транскрипционный сайленсинг.
РНК-интерференция (RNA interference, RNAi): способ посттранскрипционного подавления экспрессии генов, при котором двухцепочечная РНК (dsRNA) индуцирует деградацию гомологичной мРНК. Двухцепочечная РНК при этом распадается на короткие двухцепочечные фрагменты (21-25 п.о.), обозначаемые как малые (короткие) интерферирующие РНК (small (short) interfering RNA, siRNA, или guide RNA, gRNA).).
siRNA, как уже упоминалось, образуются с помощью фермента DICER - рибонуклеазы III типа . Продуцируются они из длинных двухцепочечных РНК, попадающих в клетку экзогенно или из dsPHK, образующихся в результате транскрипции в противоположных направлениях одного участка генома .
Предполагается, что именно короткие РНК, образующиеся в результате процессинга двухцепочечной РНК, являются активной формой сигнала для деградации мРНК при РНК-интерференции у животных и у растений.
siRNA характеризуются присутствием 5Л-концевого фосфата, Зл-концевой гидроксильный группы, а также выступающих З'-концов размером в 2 нуклеотида и содержат в своем составе немодифицированные рибонуклеотиды помимо относительно небольшого количества дезаминированных остатков аденозина, образующихся, по-видимому, за счет активности двухцепочечной РНК-зависимой дезаминазы еще на стадии протяженного двухцепочечного РНК-дуплекса. МИКРО РНК
Клетки содержат множество некодирующих РНК, включая компоненты механизма генетической экспрессии, такие, как тРНК и рРНК, а также регуляторные РНК, влияющие на экспрессию других генов. Становится все более очевидным, что значительная часть генов всех
организмов не кодирует белки, и что некодирующие РНК необыкновенно разнообразны.
Один из классов малых некодирующих РНК - микроРНК (microRNA, miRNA) - охарактеризован как весьма многочисленный и филогенетически. На генах микроРНК синтезируются миниатюрные транскрипты, функционирующие, вероятно, как антисенс-регуляторы других РНК. Эти микроРНК различны по последовательности и паттернам экспрессии и широко распространены в эволюционном отношении, что предполагает их участие в большом количестве генетических регуляторных механизмов. Но относительно этого большого семейства генов пока что существует больше гипотез и неразрешенных вопросов, чем конкретных фактов.
miRNA - это семейство маленьких одноцепочечных РНК, длиной в 2123 нуклеотида, негативно регулирующих экспрессию генов на посттранскрипционном уровне. miRNA синтезируются из более длинных предшественников и, как было сказано выше, они не кодируют белки. В большистве случаев действуют как репрессоры трансляции за счет связывания с мРНК.
miRNA являются большим классом регуляторных РНК, вовлеченных в контроль экспрессии множества клеточных генов. Сегодня известно более 5000 миРНК у 58 видов, включая миРНК, кодируемые геномами вирусов.
По всей видимости, миРНК млекопитающих (приблизительно 500 миРНК у человека) регулируют экспрессию генов только на уровне трансляции, хотя у растений миРНК способны вызывать репрессию генов на уровне хроматина, что сопровождается метилированием ДНК.
Выявлены правила распознавания мРНК-мишеней, поэтому для их идентификации используются компьютерные программы, предсказывающие мишени с высокой долей вероятности, но для подтверждения мишеней-кандидатов необходима экспериментальная проверка. Считается, что экспрессия 30% генов человека может регулироваться миРНК
RISK
RISC - мультибелковый эффекторный комплекс (RNA-induced silencing complex, РНК-индуцированный комплекс сайленсинга).
Ключевым компонентом RISC является белок Argonaute, узнающий короткие РНК и обладающий потенциальной эндонуклеазной активностью.
На данный момент идентифицированы два родственных комплекса, включающие siRNA; RISC и RITS.
В комплексе RISC siRNAs распознают иRNAs-"мишени" и инициируют их деградацию путем эндонуклеолитического расщепления в пределах участка иRNA, спаренного с siRNA. Этот первоначальный акт расщепления выполняет РНКаза-Н- домен белка семейства Argonaute / PIWI (субъединица RISC).
В ядерном комплексе RITS (RNA-Induced Transcriptional Silencing), сходном с RISC, siRNAs "нацеливают" этот комплекс на хромосомные
участки для модификации хроматина. Это и есть RITS-опосредованный РНК-путь.
МЕХАНИЗМЫ РНК-ИНТЕФЕРЕНЦИИ
РНК-интерференция является РНК-зависимым процессом сайленсинга генов, который контролируется RISC. RISC активируется в цитоплазме клетки, где короткие двуцепочечные молекулы РНК взаимодействуют с каталитическим компонентом RISC — белком Argonaute. В случае, когда двуцепочечная РНК является экзогенной (появляется в результате лабораторных манипуляций или инфицирования РНК-содержащим вирусом), РНК оказывается непосредственно в цитоплазме, где разрезается на короткие фрагменты (siRNA) белком Dicer, и образующийся siRNA-содержащий функциональный комплекс называется siRISC. В случае пре-микроРНК,экспрессирующихся с генов некодирующих РНК, RNAi запускается эндогенной двуцепочечной РНК. Первичные транскрипты таких генов сначала процессируются в ядре с образованием пре-микроРНК, содержащих специфические структуры «стебель-петля». Пре-микроРНК затем экспортируются в цитоплазму и разрезаются белком Dicer с образованием микроРНК, которые включаются в состав микроРНК-содержащего комплекса, называемого miRISC. Таким образом, RISC является местом, где пересекаются два пути РНК-интерференции, индуцированные экзогенными и эндогенными двуцепочечными РНК
Разрезание двуцепочечных РНК
Экзогенная двуцепочечная РНК запускает систему РНК-интерференции, активируя фермент -рибонуклеазу Dicer, который связывает и разрезает РНК-дуплексы, при этом образуются siRNA-двуцепочечные фрагменты длиной 21—25 пар нуклеотидов, с несколькими неспаренными основаниями на каждом конце. Биоинформационный анализ геномов многих организмов предполагает, что такая длина siRNA увеличивает их специфичность к гену-мишени и снижает вероятность неспецифического связывания. Далее siRNA разделяются на отдельные цепочки и вовлекаются в RISC (siRISC). После интеграции в RISC, siRNA комплементарно соединяются с мРНК-мишенью и вызывают разрезание мРНК, таким образом предотвращая её трансляцию.
Экзогенная двуцепочечная РНК узнаётся и связывается специальными эффекторными белками, усиливающими активность белка Dicer. Эти эффекторные белки связываются лишь с длинными двуцепочечными РНК, однако механизм сродства к таким субстратам неизвестен. Такие РНК-связывающие белки облегчают перенос разрезанных siRNA к комплексу RISC.
Сайленсинг транскрипции
Многие эукариоты используют систему РНК-интерференции для поддержания структуры генома. Химическая модификация гистонов и
переход соответствующих участков хромосом в
состояние гетерохроматина приводит к снижению транскрипции соответствующих генов; данный процесс относится
к сайленсингу транскрипции, индуцированному РНК (RNA-induced transcriptional silencing, RITS), и осуществляется сложным комплексом белков. В делящихся дрожжах данный комплекс содержит Argonaute, белок с хромодоменом Chpl, и белок, называемый Tas3 с неизвестной функцией. Как следствие, индукция и расширение гетерохроматиновых участков требует наличия белков Argonaute и РНК-зависимой РНК-полимеразы. В действительности, делеции данных генов в делящихся
дрожжах нарушает метилирование гистонов и образование центромер, вызывает замедление или остановку анафазы в процессе деления клетки. В некоторых случаях подобные процессы связаны с модификацией гистонов и для них показан эффект повышения транскрипции соответствующих генов.
Механизм, по которому комплекс RITS вызывает образование гетерохроматина, изучен не полностью. Значительная часть исследований направлена на изучение участка генома дрожжей, регулирующего тип спаривания, однако данный участок может быть нерепрезентативным в случае геномов других организмов. Для сохранения существующих районов гетерохроматина RITS образует комплексы с малыми интерферирующими РНК, комплементарными соответствующим генам и прочно связывается с метилированными гистонами. Далее RITS действует в момент транскрипции, деградируя любые пре-мРНК, синтезируемые РНК-полимеразой. Для образования подобных участков гетерохроматина требуется фермент Dicer, который синтезирует первичные комплементарные siRNA, участвующие в деградации транскриптов. Поддержание участков хромосом в состоянии гетерохроматина, по-видимому, является примером положительной обратной связи, так как малые интерферирующие РНК, входящие в состав RITS, образуются из случайных транскриптов, синтезированных РНК-зависимой РНК-полимеразой. Данные, полученные при исследовании центромерных районов хромосом дрожжей, вероятно, не могут быть распространены на млекопитающих, так как у последних поддержание гетерохроматиновых участков не всегда зависит от системы РНК-интерференции.
Связь с редактированием РНК
Наиболее распространённой формой редактирования РНК у высших эукариот является превращение аденозина винозин в двуцепочечных РНК, которое осуществляется ферментом аденозиндеаминазой. В 2000 году было предположено что путь РНК-интерференции и путь редактирования РНК A^I могут конкурировать за общий субстрат двуцепочечной РНК. Действительно, некоторые предшественники малых интерферирующих РНК могут подвергаться редактированию A^I, причём данный механизм может регулировать процессинг и экспрессию зрелых молекул малых
интерферирующих РНК. У млекопитающих описан как минимум один фермент, выводящий молекулы малых интерферирующих РНК из системы РНК-интерференции. Исследования линий круглого червя, не имеющих фермента редактирования РНК A^I, показали, что редактирование РНК может препятствовать сайленсингу эндогенных генов и трансгенов по пути РНК-интерференции
Различия между организмами
Организмы отличаются по способности воспринимать чужеродные двуцепочечные РНК и использовать их в процессе РНК-интерференции. Эффекты РНК-интерференции у растений и Caenorhabditis elegans (но не у дрозофилы и млекопитающих) могут наследоваться, а могут быть системными. У растений система РНК-интерференции может распространять малые интерферирующие РНК по плазмодесмам (каналам в клеточных стенках, осуществляющих коммуникацию и транспорт). Наследование обеспечивается метилированием промоторов, измененный паттерн метилирования передается в результате деления дочерним клеткам. Значительные отличия в мишенях малых интерферирующих РНК между растениями и животными обусловлены тем, что у растений микроРНК высоко комплементарны рибонуклеиновым мишеням и вызывают деградацию мРНК в составе RISC, а у животных малые интерферирующие РНК сильно отличаются по
последовательности нуклеотидов и вызывают репрессию трансляции. МикроРНК могут оказывать влияние на инициацию трансляции путем взаимодействия с факторами инициации трансляции и с поли(А)-трактом мРНК.
Некоторые простейшие не имеют никаких компонентов пути РНК-интерференции. Большая часть компонентов системы РНК-интерференции также отсутствует у некоторых грибов показано наличие компонентов системы РНК-интерференции в других делящихся дрожжах индукция двух белков системы РНК-интерференции из Saccharomyces castellii облегчает данный процесс у Saccharomyces cerevisiae. Тот факт, что некоторые аскомицеты и базидиомицеты не имеют пути РНК-интерференции, указывает на то, что гены, кодирующие белки, необходимые для данного процесса, были утеряны независимо во многих родословных грибов, вероятно, по причине появления в ходе эволюции нового пути со сходными функциями, или ввиду утери адаптивного преимущества в данных экологических ниша.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ
Иммунитет
Роль системы РНК-интерференции во врожденном
иммунитете млекопитающих изучена не полностью. Однако тот факт, что некоторые вирусы содержат гены, снижающие ответ системы РНК-интерференции в клетках млекопитающих, свидетельствуют о
наличии иммунного ответа, вызванного системой РНК-интерференции. Однако, гипотеза иммунитета, опосредованного системой РНК-интерференции у млекопитающих, является недостаточно обоснованной. Хотя недавно Майяр и соавт. и Ли и соавт. представили новые свидетельства существования в клетках млекопитающих функционального противовирусного пути РНК-интерференции. Малые интерферирующие РНК, экспрессируемые вирусом герписа, могут вызывать образование гетерохроматина и приводить к переходу вируса в латентное состояние.
Показано, что удаление одной копии гена Dicerl у мышей приводило к появлению большего количество опухолей, чем в контрольной группе, также понижались уровни микроРНК и выживаемость. Полное удаление гена Dicer1 блокировало образование опухолей, вероятно, также и потому, что некоторый уровень экспрессии продукта гена Dicer1 требуется для роста клеток.
В работах 2013 года показано, что в клетках млекопитающих имеется система РНК-интерференции, проявляющая противовирусную активность. Другие функции системы РНК-интерференции вирусов млекопитающих представлены микроРНК вируса простого герпеса, которые действуют как организаторы гетехроматина и приводят
к латентности вируса.
Экспрессия генов
При репрессии трансляции, на некоторых этапах развития живых организмов, особенно на стадии морфогенеза и поддержания клеток в недифференцированном состоянии (например, в случае стволовых клеток), важное значение имеют эндогенно экспрессируемые микроРНК, которые являются продуктами интронных и межгенных участков. Роль таких эндогенно экспрессируемых микроРНК в подавлении экспрессии генов была впервые описана у нематоды Caenorhabditis elegans в 1993 году. У растений такая функция микроРНК была впервые описана на модельном объекте Arabidopsis thaliana, для которого было показано влияние "JAW микроРНК" на регуляцию нескольких генов, контролирующих внешний вид. У растений гены, регулируемые микроРНК, как правило, являются факторами транскрипции, поэтому микроРНК регулируют целые генные сети, изменяя экспрессию ключевых генов (в том числе, факторов транскрипции и белков F-box) в ходе эмбрионального развития. У многих организмов, в том числе и у человека, микроРНК принимают участие в образовании опухолей и нарушении регуляции клеточного цикла. В данном случае микроРНК могут являться как онкогенами, так и супрессорами опухолей.
Последовательности малых интерферирующих РНК и микроРНК комплементарны последовательностям нуклеотидов промоторных участков. Связывание siRNA и микроРНК с этими участками может приводить к повышению транскрипции генов и активации РНК. Увеличение экспрессии
данных генов происходит при участии белков Dicer и Argonaute, также происходит деметилирование гистонов.
Применение в биотехнологии
РНК-интерференция используется в биотехнологии, в частности для создания растений, синтезирующих натуральные токсичные вещества в более низких количествах. Разработаны методы создания растений, стабильно экспрессирующих компоненты системы РНК-интерференции, например, семена хлопка в норме богаты белком, пригодным для употребления в пищу, но содержат токсичный терпеноид госсипол. Методы, использующие явление РНК-интерференции, позволяют создавать линии хлопка с пониженным уровнем ключевого для синтеза госсипола фермента — (+)-5-кадинен-синтазы. При этом, другие части растения экспрессируют данный фермент на обычном уровне, так как госсипол является важным соединением, защищающим растения от вредителей. Сходные попытки принимаются для снижения уровня цианидов в натуральном продукте линамарине, получаемого из маниока.
Разработаны способы снижения уровней аллергенов в растениях томата и способы снижения предшественников канцерогенов в растениях табака. Другими примерами генно-инженерных изменений растений, является создание опийного мака со сниженным уровнем наркотических веществ, повышение устойчивости растений к вирусам, а также добавление в плоды томатов антиоксидантов. Более ранние коммерческие генно-инженерные растения — томат и папайя, были разработаны с использованием антисмысловых РНК, по-видимому, работающих по механизму РНК-интерференции. Стоит отметить, что на данный момент ни один из растительных генно-инженерных продуктов, при разработке которого применялись методы РНК-интерференции, не дошёл до стадии испытаний.
Заключение
РНК-интерфенция очень важный и интересный процесс биологии, изучение которого - задача 21 века. Остается много неизвестного и неизученного. Но прогресс в этом направлении даст большие преимущества как в фундаментальной биологии так и в ее дочерних науках таких как биотехнология.
Использованные источники:
1.Черноловская Е. Л. РНК-интерференция. Клин клином... // НАУКА из первых рук. — 2008. — Т. 1. — № 19. — С. 54-59.
2.РНК-интерференция и антисмысловой подход: конкуренты или сотоварищи? // НАУКА из первых рук. — 2008. — Т. 1. — № 19. — С. 66-69.
3.Кудряшова Н.Ю., Кудряшов Ю.Б. РНК-интерференция: к разгадке экспрессии генов // Биология в школе. — 2007. — № 2. — С. 7-11.
Марахонов А. В., Баранова А. В., Скоблов М. Ю. РНК-интерференция: фундаментальные и прикладные аспекты // Медицинская генетика. — 2008. — Т. 7. — № 10. — С. 44-56.
4.Хаитов Р. М., Акимов В. С. Интерференция РНК // Успехи современной биологии. — 2006. — Т. 126. — № 3. — С. 242-249.
5.РНК-интерференция: заставить гены молчать. Вечная молодость. .
6.Сергей Авилов. РНК-интерференция против «неправильных» генов. Клеточная биология. Вокруг Света.
7.Скоблов М. Ю. Перспективы технологий антисмысловой терапии // Молекулярная биология. — 2009. — В. 6. — Т. 43. — С. 984-998.
8. Егоров Н.С. Биотехнология. Проблемы и перспективы. - М.: Высшая школа. - 1987.
9. Краткий терминологический словарь микробиолога-технолога. - М.: Наука. - 1989. - 136с
10. Молекулярные и клеточные аспекты биотехнологии/ Под ред. Инге-Вечтомова С.Г. - Л.: Наука
11. Панкратов А.Я. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. - М.: Пищ. Пром
12. Мосичев М.С. Общая технология микробиологических производств
13. Тимонов В.Д. Микробиология.
14. Чурбанова И.Н. Микробиология: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа. - 1987.- 239с
Гарбуз С.А. студент 3-го курса Башкирский государственный университет
Россия, г. Уфа ЭТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КЛОНИРОВАНИЯ Аннотация
В статье рассмотрены аргументы «за» и «против» клонирования человека с точки зрения этики; отношение к этическим проблемам клонирования, отразившееся в законодательных актах разных государств и объединений.
Ключевые слова
Репродуктивное клонирование, терапевтическое клонирование, этические проблемы.
Клонирование - воспроизведение генетически однородных организмов (клеток) путём бесполого размножения. При клонировании исходный организм служит родоначальником клона - ряда организмов, повторяющих из поколения в поколение и генотип, и все признаки родоначальника. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном. Причём как каждый по отдельности, так и весь ряд.
На данный момент известно два типа клонирования:
