Нови хоризонти пред растителните биотехнологии

Моделният вид в растителните биотехнологии Physcomitrella patens

Плазмидите, които са единични ДНК молекули, способни на независимо съществуване и репликиране в едноклетъчни като бактерии и дрожди, имат изключително важна роля в генните технологии.

Изследователи от университета в Упсала постигнаха успехи с плазмидно базирани технологии при мъхове. Според специалистите това е началото на нова ера в биотехнологиите. При предишни изследвания учените са установили, че по неизвестен засега механизъм, външна ДНК, въведена в клетки на листнатия мъх от род  Physcomitrella, се репликира (удвоява, намножава) съвсем успешно.

При това резултатите от най-новите изследвания в тази област показват, че репликиралата се плазмидната ДНК в мъхови клетки може да се върне обратно в бактериални без да се е изменила оригиналната и структура. До този момент изследвания с растителни или животински клетки са били съпровождани със значителни преустройства в плазмидната ДНК, което обезмисля използването на подобни технологии при тези организми.

Изследователите са на мнение, че успехът в тази област ще позволи директното клониране на някои растителни гени в растителните клетки без да се ползват услугите на обичайните за тази практика бактерии или дрожди. Това наистина би бил сериозен пробив в растителните биотехнологии. Напомняме, че въпреки че мъховете са висши растения, които  съществуват през по-голямата си част от живота чрез хаплоидната си фаза (n), за разлика от плаунови, хвощови, папрати и семенни растения, които са диплоидни (2n), основните физиолого-биохимични характеристики са общи и за двата, раздалечени в еволюционно отношение, клона (n и 2n).

–––-

Източник: DNA Molecules in Moss Open Door to New Biotechnology. ScienceDaily

Снимка: wikipedia.org

Нобелова награда за физиология и медицина 2009

Крайните участъци на хромозомите - теломерите, освен че изпълняват протективна функция, участват още и в процеса на разчитане на информацията в ДНК посредством осигуряване на място за захващане на ензима ДНК полимераза

Тази година наградата ще си разделят Елизабет Блекбърн, Карол Грейдър и Джак Шостак за приносът им в разясняването на въпроса как хромозомите са предпазени от неизбежното си скъсяване след всяко клетъчно делене. Откритията им са важни и за медицинската практика, тъй като от целостта на хромозомие зависи до известна степен продължителността на живота на клетките, а оттам и на целия организъм.

Е. Блекбърн открива, че част от ДНК, която се намира в краищата на хромозомите не е кодираща и е изградена от т. нар. тандемно повторени последователности. В съвместни експерименти Дж. Шостак и Е. Блекбърн установяват, че тандемно повторената ДНК, предпазва от скъсяване изкуствени хромозоми. Съответно изказват вярното предположение, че това е естествен процес във всички еукариотните клетки.

Крайните участъци на хромозомите са наречени теломери, а няколко години по-късно, докторантката на Е. Блекбърн, К. Грейдър, открива и ензимът, който е отговорен за изграждането на теломерите – теломераза. Няколко години по-късно е установено, че безконтролното делене на ракови клетки и безсмъртието им се дължи на изключитело повишена теломеразна активност, което не позволява клетката да пристъпи към апоптоза (клетъчно самоубийство) ако някой важен ген е засегнат и функционалността на клетките е заплашена да излезе извън строя.

Знанието, получено от тримата Нобелови лауреати провокира вече трето десетилетия интензивни изследвания в областта на продължителността на клетъчния, респективно организмовия живот, нови методи за борба с някои видове рак, както и възможности за лечение на някои генетични заболявания, свързани с теломерната ДНК.

Всичко за лауреатите, предстоящите им лекции, снимки и интервюта.

Мутация дарява дълголетие на червеи

Лабораторното червейче C. elegans удиви изследователите със способността си чрез проста мутация
да удвои, дори утрои продължителността на живота си. Това се случва благодарение на наличието на древен еволюционен механизъм, който осигурява по-голяма устойчивост на половите клетки към паразити и увреждания, в сравнение с телесните.

Когато въпросната мутация засяга обикновените телесни клетки те получават допълнителна имунна мощ, обичайно характерна за половите клетки.  Преждевременната изява на гените, отговорни за повишаването на имунната защита помага на червейчето да стане по-невъзприемчиво към паразити или увреждания на ДНК, дължащи се на неблагоприятни фактори от околната среда.

Тази устойчивост се постига чрез молекулен процес, известен като РНК интерференция.

За да убедят научната общност в предположението си, че дълголетието е възможно благодарение на мутация, засягаща гените кодиращи правилата на РНК интерференцията, изследователите посредством генни техники заглушават дейността на изявилите се ненавреме гени, което моментално лишава C. elegans от допълнителните дни живот.

Поради сходството в гените на C. elegans счоешките  в областта на усилването на имунитета при формирането на полови клетки, учените не крият надеждите си за приложение на откритието им при лечението и регенерацията на увредени клетки и тъкани.

А защо не и да превърнат средната продължителност на човешкия живот от дву- в трицифрена величина.

–––-

Източник:Recruitment Of Reproductive Features Into Other Cell Types May Underlie Extended Lifespan In Animals. ScienceDaily via green.democrit.com

Снимка: http://www.mun.ca