Геном человека — история и современность часть 4

ИМЕЮТ протеомных ПРОДУКТЫ ПРЕИМУЩЕСТВО? Преимуществом протеомных продуктов является то, что их можно транспортировать в клетки с помощью липосом. Это дает возможность избежать негативного воздействия вируса-транспортера (вектора).
РСА официальный сайт

Многообещающим является использование трансгенных животных, в клетки которых вводят определенный ген, для продукции соответствующих белков. Так, в декабре прошлого года сотрудники Рослинского института (где клонировали овцу Долли) разработали технологию получения человеческого белка, который обладает выраженными противоопухолевыми свойствами. Ученые также вывели курицу по имени Бритни с геном данного белка, поэтому в яйцах, снесенных этой курицей, в высоком количестве обозначенный белок. Ученые этого института сотрудничают с биотехнологической фармацевтической компанией «Viragen» в области разработки нового противоопухолевого препарата. Они уверены, что разработанная технология позволит выпускать значительно дешевле протеомных препараты по сравнению с теми, которые получены по традиционным технологиям (A concerted attack on cancer // Scrip Magasine. &Mdash; 2001 — 98 — P. 68-70). ПРОГНОЗЫ НА БУДУЩЕЕ. На Всемирной конференции «Геном человека», которая состоялась в прошлом году в Ванкувере (Канада), обсуждались вопросы развития геномики человека на ближайшие 40 лет. Ф. Коллинз, руководитель программы «Геном человека», высказал предположение, что к 2010г. Будут разработаны методы генной терапии около 25 наследственных заболеваний и профилактические мероприятия по снижению риска возникновения распространенных болезней. По прогнозам экспертов, к 2020 благодаря достижениям геномики и протеомики удастся разработать и освоить производство новых противодиабетических и антигипертензивных препаратов, а также других принципиально новых лекарственных средств, что позволит проводить прицельную терапию онкологических заболеваний, направленную на модификацию свойств неопластических клеток. Фармакогеномика и фармакопротеомика постепенно станут общепринятым подходом в создании многих лекарственных препаратов. Предполагается, что к 2030 г... Будут каталогизированы гены, участвующие в процессах старения, а также проведены экспериментальные исследования по увеличению продолжительности жизни человека. В 2040 все мероприятия по охране здоровья в США будут базироваться на достижениях геномики и протеомики. Болезни выявлять путем молекулярного мониторинга на ранних стадиях, а для лечения большинства заболеваний применять генную / протеомных терапию. Традиционные лекарственные препараты будут замещены генными и белковыми веществами, которые производит организм в ответ на введение лекарств. По мнению специалистов, проведены мероприятия позволят увеличить среднюю продолжительность жизни в США до 90 лет. Основные достижения в области молекулярной генетики и рождения новых наук Для управления живой клеткой или организмом необходимые знания об устройстве и функционировании клеточного генома. Именно это является основной задачей или предметом исследований молекулярной генетики. Для «расшифровки» всей наследственной информации человека была создана специальная Международная программа «Геном человека», в рамках которой проведено секвенирование ДНК, состоящий из трех миллиардов пар нуклеотидных оснований. В знаменательном 2000 году было объявлено о том, что полная расшифровка вещества наследственности человека произошла. Этот момент служит точкой отсчета, началом так называемой «постгеномной эры» в развитии молекулярной генетики. Оказалось, что в геноме человека содержится только 30000 генов вместо ожидаемых 100 000. А так называемых значимых последовательностей с определенные белки, и регуляторных последовательностей, которые управляют ими, в геноме человека не более 5%. Другая ДНК — повторяющиеся нуклеотидные последовательности, функции которых еще не выяснены. В действительности геном человека еще расшифрован не до конца. Необходимо заключить фрагменты перекрывающихся по всему хромосомном наборе какой интегральной человека и записать нуклеотидную последовательность для каждой хромосомы. А дальше возникает вопрос о «паспортизации» генома или определении нуклеотидных последовательностей отдельных индивидуумов для того, чтобы оценить различия в структуре ДНК у людей. Это позволит выявить индивидуальные различия в нуклеотидной последовательности, отклонения от среднестатистической нормы, мутации в генах, определяющих наследственную склонность к тем или иным болезням. А затем с помощью методов генной и клеточной терапии попробовать устранить генетические дефекты. Какие еще задачи предстоит решать ученым в «постгеномную эру»? Нуклеотидные последовательности нужно совместить с определенными генами и их функциями: установить, какие продукты кодируют те или иные гены, биологические активности этих продуктов, их взаимосвязи. Известно, что подавляющее большинство генов человека имеет экзонно-интронную структуру и может кодировать несколько различных белков. После образования полноразмерной ядерной РНК на матрице клеточной ДНК происходит пока еще мало изучен процесс сплайсинга, когда специальные ферменты вырезают определенные участки матричной молекулы и соединяют их затем в определенной последовательности. Именно эта собранная заново матричная РНК транслируется затем в аминокислотную последовательность на специальном рибосомная аппарата клетки. Синтезированный полипептидную цепь также претерпевает дополнительные изменения: отщепления фрагментов аминокислотной последовательности из одного или обоих концов, выщепления фрагментов из внутренних участков. Наконец, на уровне практически готового к выполнению своей функции белка происходит присоединение к нему различных групп в процессе гликозилирования, фосфорилирования, метилирования. Эти группы модулируют биологическую активность белка. Но самым сложным в изучении функциональной активности белковых продуктов оказалось то, что они образуют многочисленные связи с другими белками. Именно эти сложные комплексы белковых молекул осуществляют различные функции в клетке. Установления функциональных связей различных белков и выяснения механизмов регуляции процессами их взаимодействия являются задачами нового времени. Весьма вероятно, что это окажется гораздо сложнее, чем расшифровка всего человеческого генома. Практическим следствием революционных преобразований в молекулярной биологии, обусловленных осуществлением программы «Геном человека», появилась молекулярная медицина, что рассматривает проблемы здоровья и болезней человека на молекулярном уровне, прежде всего на уровне структуры и функций нуклеиновых кислот . Основные разделы молекулярной медицины: молекулярная диагностика, профилактическая медицина и генная терапия. С современным состоянием в мире этих направлений можно ознакомиться в обзорах. Начало третьего тысячелетия ознаменовалось рождением еще одной новой науки: биологии стволовой клетки. Давно известно, что клетка является универсальным модулем для реализации генетической информации и всех молекулярно-биологических процессов. Но именно ствольная родоначальной клетка лежит в основе воспроизведения многоклеточного организма и может стать выходным пластическим материалом для разработки современных биотехнологий. Стволовые клетки из эмбрионального материала человека были выделены только в 1998 году, несмотря на то, что аналогичные клетки из мышиных бластоцист полученные почти 20 лет назад. Одна группа исследователей выделила стволовые клетки человека с внутренней клеточной массы бластоцист, другая — с примордиальных герминативных клеток эмбриона более позднего возраста.