Клеточное конструирование

Клеточная инженерия — конструирование клеток с новыми свойствами, основа генной инженерии соединение геномов разных видов. [c.189]

Изложенный в книге материал не претендует на исчерпывающее описание тех технологий, которые уже созданы или могут быть созданы на основе культивируемых клеток. Более того, в ряде случаев (гл. 1—3) акценты несомненно перенесены на биологическую характеристику самих этих новых экспериментально созданных биообъектов, а также на описание методов, применяемых для выращивания и манипулирования с ними. Такой подход представляется важным для введения читателя в эту новую область ориентированного на практику исследования. Для настоящего этапа рассматриваемого направления работ характерен эмпирический подход в постановке экспериментов по конструированию новых клеток и клеточных систем. Однако накопленный экспериментальный материал создает уже теперь хорошую основу для перехода к целенаправленному, прогнозируемому подбору объектов и способов клеточного конструирования. [c.122]

Теория обратимых клеточных автоматов содержит много открытых проблем [58]. Неизвестна, в частности, общая процедура определения того, имеет ли данное правило обратное (возможно, она неразрешима). Тем не менее для двух заданных наперед правил всегда можно в принципе решить, являются ли они обращениями друг друга. В соответствии с представленным ниже методом конструирования обратимых клеточных автоматов, прямое правило всегда сопровождается обратным ему, так что никогда нет никаких сомнений, относящихся к его обратимости - ни в принципе, ни на практике. [c.156]

Данное учебное пособие содержит главы, посвященные клеточной инженерии. Этот термин применяется либо в очень узком смысле, предполагая только генетическое конструирование новых форм жизни при помощи гибридизации клеток (животных, растений), либо в очень широком, включая сюда как использование самих культивируемых клеток, так и различные манипуляции с ними, с целью создания технологий, позволяющих решать важные для хозяйственной деятельности человека задачи. Авторы, участвующие в создании данного пособия, использовали термин клеточная инженерия в его широком значении. [c.5]

Несмотря на значительный прогресс фундаментальной и прикладной науки в создании новых лекарственных препаратов и технологий их производства, в медицине остаются актуальные и нерешенные проблемы направленной доставки лекарства непосредственно в патологический очаг организма больного токсичности и побочного действия, продолжительности действия и устойчивости препарата в физиологических условиях. Установлено, что лекарственные препараты, применяемые в обычных формах, ограниченно и медленно преодолевают барьер клеточных биологических мембран многие препараты, после введения, довольно быстро подвергаются деструкции под воздействием различных защитных систем организма, что сводит к минимуму необходимый терапевтический эффект. Эти факторы нередко затрудняют или делают невозможным медицинское применение ряда высокоактивных соединений и препаратов на их основе. В настоящее время при поиске природных и синтетических органических веществ со специфической биологической активностью, необходимой для конструирования новых лекарственных средств, все большое внимание исследователей привлекают подходы, основанные на придании препаратам способности к биоспецифическому направленному транспорту через клеточные мембраны и концентрированию в клетках-мишенях. Один из таких подходов основан на использовании липидных везикул нанодиапазона, получивших название липосомы, в качестве средства для направленной внутриклеточной транспортировки лекарственных субстанций при этом существенно понижается токсичность препарата (в сравнении со степенью токсичности препарата в обычной форме). [c.10]

Таким образом, техника культуры клеток растений сформировала методы, используя которые, оказывается возможным получить своеобразный тип разборки клетки. На базе его может быть осуществлено конструирование клеток с новыми свойствами. Этот метод биологического конструирования на уровне клетки может оказаться очень полезным и перспективным для создания клеток, клеточных систем и целых растений, адекватных хозяйственным потребностям человека. [c.51]

Ионометрия как метод анализа представляет собой идеальный метод анализа прежде всего водных растворов и проб, хорошо растворимых в воде или содержащих легко растворимые в водных растворах компоненты. При этом принципиальная особенность ионометрии состоит в том, что этот метод позволяет определять активную концентрацию элемента на фоне его общей концентрации, и в этом отношении ионометрия уникальна. С другой стороны, известно, что в жизнедеятельности биоорганизмов существенное значение имеет изменение активности ряда ионов (водорода, натрия, калия, кальция и хлорид-ионов), причем в здоровом организме допустимы лишь очень узкие колебания активности и концентрации химических элементов. Именно поэтому анализ биологических жидкостей, в том числе на клеточном уровне, очень быстро выделился в отдельную область практической ионометрии [16, 19], а необходимость исследования микрообъектов обусловила важность конструирования и изготовления микроэлектродов [20]. Все это нашло отражение в монографической литературе [16—25]. [c.6]

Конструирование векторов на основе ретровирусов. В основе конструирования ретровирусных векторов лежат три важных принципа. Во-первых, векторы должны сохранять последовательности вирусного генома, необходимые для репликации, экспрессии генов и упаковки. Синтез вирусных белков может определяться генами, находящимися в 7и/>йис-положении. Во-вторых, чужеродные сегменты ДНК должны встраиваться в кодирующие области генома или отчасти замещать их. В-третьих, ретровирусные векторы обычно предназначены для использования в качестве трансдуцирующих векторов с упаковкой рекомбинантного генома в вирион. Сами ретровирусы представляют собой природные трансдуцирующие вирусы они рекомбинируют с клеточными геномами и трансдуцируют клеточные гены во вновь инфицируемые клетки как часть провируса. [c.268]

Этапным периодом для развития метода культуры клеток можно считать 70-е годы, когда были сделаны успехи в разработке способа получения изолированных протопластов растений, а также открытие гибридизации соматических клеток. Изолированные протопласты высших растений и культивируемые клетки животных стали объектом клеточного конструирования путем гибридизации или введения в них чужеродного генетического материала (клеточных органелл, бактерий). Применение методов клеточного конструирования служит задачам улучшения свойств клеток-продуцентов в культуре, а в случае растительных клеток также получению растений с новыми свойствами (в силу тотипо-тентности растительной клетки). [c.7]

Термин не-фон-иеймаиовская архитектура часто используется для различения параллельных компьютеров этого вида и более привычных последовательных компьютеров. Необходимо, однако, заметить, что теория клеточных автоматов была введена самим фон Нейманом примерно в то же время, ко1да он работал над конструированием универсальных электронных компьютеров. [c.12]

В этой книге будет использоваться язык САМ Forth. Forth является расширяемым языком программирования, особенно подходящим для интерактивных задач. Этот язык был расширен так, чтобы он содержал множество слов и конструкций, полезных для поддержания диалога с САМ (в частности, для определения правил клеточного автомата и для конструирования, документирования и выполнения экспериментов). [c.20]

Следующий общий метод конструирования клеточных автоматов, который работает аналогично, предложил Эд Фредкин из Массачусетского технологического института. [c.156]

Следовательно, калий непосредственно не участвует (Rothstein, 1965) в реакциях метаболизма, как микроэлементы и сера, в их энергетическом снабжении, как фосфор, или в композиции клеточных структур, как азот, кислород, водород и углерод. Его функция состоит в конструировании механизма обмена с внешней средой и в поддержании нормальных для обмена физико-химических условий гН, pH, баланса ионов в клетке. [c.41]

В первой главе разбираются проблемы получения клеточных культур, их отличия от исходных тканевых клеток целого растения и различия при разных способах культивирования. Вторая глава посвящена протопластам растительных клеток, их выделению и культивированию. Изолированные протопласты являются удобным объектом для биологического конструирования. Гибридизация и цибридизация соматических клеток на основе слияния изолированных протопластов, введение органелл и бактериальных клеток, хромосом и чужой ДНК — основа технологии полученная генетически измененных клеток и растений. [c.5]

Большая роль в развитии методов работы с культурами клеток и, в частности, по конструированию новых клеточных систем принадлежит советским ученым. Работы по соматической гибридизации изолированных протопластов с получением новых сортов растений ведутся в Институте физиологии растений им. К. А. Тимирязева АН СССР, Институте ботаники им. Н. Г. Холодного АН УССР, Институтах картофельного хозяйства РСФСР и УССР, за что в 1984 г. авторский коллектив во главе с чл.-кор. АН СССР Р. Г. Бутенко был удостоен Государственной премии СССР. Работы по введению бактерий в культуры растительных клеток начинались в разных лабораториях страны и в настоящее время систематически ведутся в МГУ им. М. В. Ломоносова. На основе гибридомной техники в ряде научно-исследовательских институ- [c.7]

Можно выделить 3 группы фактов, полученных в результате изложенных здесь экспериментов, которые важны для развития работ по конструированию новых клеточных систем. 1. Показана возможность получения смешанных клеточных систем, растущих на среде без связанного азота, по-видимому, за счет бактериальной фиксации молекулярного азота. 2. Выявлен нормальный ход органогенеза в растительной ткани в. присутствии бактерий, хотя, к сожалению, в данных опытах бактерии и не включались в растения. 3. Установлено значительное повышение видоспецифических биосинтезов растительными клетками под влиянием микро организмов. Разработанные подходы могут быть, таким образом, использованы для получения систем, моделирующих природные симбиотические отношения, а также для дальнейшего экспериментирования в целях улучшения свойств растительной клетки m vitro или целого растении. [c.67]

Конъюгация открывает широкие возможности для генетического анализа и конструирования штаммов бг терий. Время вхождения генетических маркеров донора в реципиентную клетку отражает их локализацию на хромосоме. Это используется для картирования генов в опытах с прерыванием конъюгации (F. Ja ob, Е. Wollman, 1958). Построение генетических карт облегчает генетическое конструирование микроорганизмов и изучение регуляции различных клеточных процессов. [c.92]

Сравнительная легкость получения, высокая стабильность, возможность широкого варьирования и направленного изменения химии концевых груш1, близкая к идеальной упаковка молекул — все это делает упорядоченные монослои прекрасным модельным объектом для изучения молекулярных механизмов таких явлений, как специфическая адсорбция, смачивание, адгезия, трение и т. п. Высокоупорядоченные модельные системы по типу представленных на рис. 5.4 являются прекрасными стартовыми объектами для конструирования поверхностей с заданной двух- и трехмерной структурой. Изучение механизмов самосборки на поверхности и свойств упорядоченных структур представляет огромный фундаментальный и практический интерес. Такие поверхности применяются для создания сенсоров [58-61], в оптико-электронных и полупроводниковых технологиях [62], для создания изделий нано- и микромеханики [63,64] и нанолитографии [65], для моделирования взаимодействий биополимеров и клеток с поверхностью и разработки биосовместимых материалов [66-70] и др. В живой природе самосборка упорядоченных монослойных структур играет главную роль при образовании клеточных мембран [71]. Последние достижения по методам получения, исследования и свойствам упорядоченных монослоев рассмотрены в обзорных работах [72-74]. [c.181]

Из приведенных в работах [34—36] данных следует, чт подход к конструированию ФАП, непосредственно взаимоде ствующих с рецепторами на поверхности клеточных мембра должен включать [c.94]

ААТААА (разд. 8.3). В ходе работы с этими вирусами были открыты интроны и сплайсинг (разд. 8.5), а также белки, регулирующие транскрипцию, например Spl (разд. 8.3). И до сих пор эти вирусы остаются весьма ценной модельной системой при изучении новых аспектов молекулярной генетики эукариот и используются для конструирования эукариотических векторов. Например, исследуются механизмы репликации вирусных геномов созданы системы, в которых такая репликация осуществляется in vitro. Эти, а также другие ДНК-содержащие вирусы могут служить моделями для изучеиия дифференцировки и развигия сложных организмов, поскольку их жизненный цикл состоит из упорядоченных во времени событий, а кроме того, для них характерны альтернативные способы поведения. Например, вирус SV40 размножается в определенных клетках приматов, но в клетках грызунов он не реплицируется. Вместо этого его геном встраивается в клеточную ДНК, вызывая злокачественное перерождение (рис. 1V.4). [c.346]

Использованию многих медиаторов в сенсорах препятствует их низкая долговременная устойчивость, особенно в восстановленной форме. Следует также отметить, что многие требования к медиаторам, используемым в биотопливных элементах, отличаются от требований, предъявляемых к медиаторам для сенсоров, где необходим определенный компромисс. В случае растворимых медиаторов возникают трудности, связанные с их потерей, тогда как нерастворимые медиаторы дают диффузионно ограниченные токи. Влияние солюбилизирующих групп проявляется сложно положительно заряженные группы способствуют миграции восстановленного медиатора к аноду, но заодно и облегчают нежелательную адсорбцию на нем (как в случае тионина) группы с отрицательным зарядом ингибируют проникновение медиатора через отрицательно заряженные клеточные стенки и его перенос к катоду (отрицательному электроду), хотя в случае аниона HNQ это не очевидно. В последнее время внимание исследователей сосредоточено, на использовании в качестве медиатора ферроцена и его производных, главным образом из-за того, что растворимость и электрохимические свойства этих соединений можно изменять в желательном направлении с помощью заместителей. Нерастворимые ферроцены применяли при конструировании ферментного глюкозного сенсора [14], хотя остаются некоторые неясности в механизме действия этих медиаторов. Так, особое внимание уделяется диффузии катиона окисленного ферроцена от электрода, однако не понятно, каким образом нерастворимая нейтральная форма медиатора переносит электроны к электроду после восстановления катиона ферментом. [c.244]

Кропотливая и интересная работа была проведена в случае конструирования продуцента RTaq I [34]. Синтез рестриктазы под контролем промотора Ррьол позволил получить ее выход, равный 5% от суммарного клеточного белка. Он был одинаков в клетках как r+m , так и r+m+, т. е. присутствия в клетках сопряженной метилазы Taql не влияло на содержание эндонуклеазы. Попытки увеличить выход фермента путем при- [c.194]

Фенотипический отбор. Фенотипический отбор из популяции трансформированных оеток-это самый прямой путь вьщеления нужного клона (рис. 628). На практике этот метод, вообще говоря, Офаничивается клонированием прокариотических генов и некоторых генов дрожжей и других фи-бов в клетках прокариот и эукариотических генов в оетках эукариот. В общем виде он был описан в разд. 5.6.6, когда мы рассматривали способ конструирования дрожжевого плазмидного вектора. Чтобы клонировать ген А (или г ЦНК-А), смесь фрагментов ДНК (т.е. фрагментов, полученных из всего клеточного генома) встраивали в векторные молекулы и трансфицировали ими оетки, мутантные по гену А (А"). Клетки выращивали в условиях, требующих присутствия продукта гена А, так что колонии могли образовывать лищь те клетки, в которых синтезируется продукт гена А, присутствующего в векторе. Наиболее подходящими для проведения такого отбора являются клет-ки-хозяева, в которых делетирован либо весь ген А, либо его часть. В противном случае приходится выявлять и разграничивать ревертанты и трансфор- [c.299]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология