Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рибонуклеиновая кислота

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

РНК также может выполнять функции ферментов ( рибозим ) или действовать аналогично антителам ( аптамер ).

оглавление

Структура и отличие от ДНК

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Подобно ДНК, РНК также может присутствовать в виде двухцепочечной молекулы. Он имеет типичные черты спирали Уотсона-Крика: антипараллельное расположение нитей РНК и правосторонняя спираль. Он принимает форму спирали A или A ‘(см. ДНК ). A-РНК также обозначается как РНК-11, гомологичная A’-РНК, которая обозначается как РНК-12. Число после тире указывает количество пар оснований на один виток спирали. A´-РНК часто встречается при высоких концентрациях соли (более 20%).

A-РНК: 11 пар оснований на оборот спирали, шаг от 2,7 нм до 2,8 нм, угол наклона к оси спирали примерно 14 °
A’-РНК: 12 пар оснований на оборот спирали, шаг 3 нм, угол наклона к оси спирали. ось спирали от 16 ° до 19 °

Третичная структура

Нуклеиновые кислоты также могут принимать сложные пространственные структуры: тРНК должны иметь правильную третичную структуру для своей функции.

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Третичная и вторичная структура (внизу справа на рисунке) тРНК

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Синтез РНК

Биологическое значение

У большинства живых существ РНК как носитель информации играет подчиненную роль по отношению к ДНК: здесь ДНК является постоянным носителем генетической информации, а РНК служит временным хранилищем. Только РНК-вирусы (большинство всех вирусов) используют РНК вместо ДНК в качестве постоянного носителя для хранения. Для таксономии вирусов различают следующие типы РНК:

* дцРНК : двухцепочечная РНК;

* ss (+) РНК : одноцепочечная РНК, используемая в качестве мРНК;

* ss (-) РНК : одноцепочечная РНК, которая служит матрицей для продукции мРНК.

Кроме того, некоторые вирусы используют РНК в качестве промежуточного звена репликации (например, гепаднавирусы ).

Распад РНК

Гипотеза мира РНК

Нобелевские премии

За исследования РНК уже присуждено несколько Нобелевских премий :

Очистка и обнаружение РНК

использовать

Источник

Научная электронная библиотека

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

§ 2.1.11. Аминокислоты. Белки. Нуклеиновые кислоты

Аминокислотами называются органические соединения, содержащие аминогруппу и карбоксильную группу. Например:

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Аминокислоты относятся к веществам со смешанными функциями. Кроме того, они являются азотсодержащими и кислородсодержащими одновременно. Некоторые природные аминокислоты содержат также серу, как, например, цистеин:

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Наиболее характерным химическим свойством аминокислот является способность аминогруппы одной молекулы вступать в реакцию замещения с карбоксильной группой другой молекулы:

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

В результате образуется новая аминокислота, но уже с пептидной связью, способная взаимодействовать со следующей молекулой аминокислоты и образовать ещё одну пептидную связь. Последовательное увеличение количества пептидных связей в одной молекуле приводит к образованию полимеров, которые называются полипептидами, важнейшими представителями которых являются белки.

Белки – важнейшая составная часть клеток живых организмов – представляют собой полипептиды, составленные взаимодействием различных α-аминокислот. Таким образом, белки можно рассматривать как полимеры, мономером которых являются α-аминокислоты. Молекулярные массы природных белков колеблются от нескольких десятков тысяч до нескольких сот тысяч а.е.м. Аминокислотные остатки, являющиеся звеньями полипептида называют аминокислотными звеньями. Последовательность аминокислотных звеньев в линейной полипептидной цепи называется первичной структурой белковой молекулы (рис. 2.6).

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рис. 2.6. Первичная структура белков.
R1, R2, R3, R4 – радикалы остатков аминокислот

Благодаря многочисленным водородным связям между группами –СО– и –NH– первичная структура белков свёртывается в спираль, которая называется вторичной структурой белковой молекулы (рис. 2.7).

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рис. 2.7. Вторичная структура белков

В свою очередь, вторичная структура также способна свернуться, образовав третичную структуру (рис. 2.8).

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рис. 2.8. Третичная структура белков

Третичная структура поддерживается уже не только водородными связями, но также и ковалентными. В частности между атомами серы различных участков полипептида часто образуется дисульфидный мостик

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Некоторые белковые макромолекулы могут соединяться друг с другом, образуя относительно крупные агрегаты. Подобные полимерные образования белков называются четвертичными структурами. Примером такого белка является гемоглобин, который представляет комплекс из четырёх макромолекул (рис. 2.9). Оказывается, что только при такой структуре гемоглобин способен присоединять и транспортировать кислород в организме.

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рис. 2.9. Четвертичная структура белков

Нуклеиновыми кислотами (полинуклеотидами) называют высокомолекулярные органические соединения, повторяющимся звеном которых являются нуклеотиды состоящие из

1. Остатка фосфорной кислоты – НРО3 –

2. Остатка рибозы Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужнаили дезоксирибозы Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

3. Радикалов азотистых оснований, а именно таких как: аденин, тимин, гуанин, цитозин, урацил.

Например, если радикал урацила обозначить У, то молекулярную формулу одного из нуклеотидов можно представить следующим образом:

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

К нуклеиновым кислотам относятся рибонуклеиновые кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК). Рибонуклеиновые кислоты – это полинуклеотиды, включающие в себя остаток рибозы, радикалы аденина, гуанина, цитозина и урацила. Поскольку различные нуклеотиды РНК отличаются только радикалами азотистых оснований, то нередко каждый нуклеотид обозначают прописной первой буквой названия этого нуклеотида. Поэтому фрагмент какой либо РНК можно представить так

Первичная структура молекулы белка, синтезируемого на информационной (матричной) рибонуклеиновой кислоте (м-РНК) с помощью ферментов[31], определяется именно последовательностью нуклеотидов на этой РНК. Набору из трёх азотистых оснований, который называется триплет нуклеотидов или кодон, соответствует одна и только одна α-аминокислота. В настоящее время насчитывается 20 таких аминокислот (табл. х). Но одной аминокислоте может соответствовать несколько триплетов нуклеотида. Соответствие аминокислоты кодонам называется генетическим кодом. Реакции синтеза белка, у которого последовательность аминокислотных звеньев определяется последовательностью нуклеотидов м-РНК, называются реакциями матричного синтеза.

Последовательность нуклеотидов и-РНК в свою очередь определяется последовательностью азотистых оснований в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК), на которой и происходит синтез м-РНК

Дезоксирибонуклеиновые кислоты – это кислоты, состоящие из двух полинуклеотидных цепей, включающих в себя остаток дезоксирибозы, радикалы аденина, гуанина, цитозина, тимина и соединённых между собой по принципу комплементарности (совместимости) водородными связями. То есть, вместо радикала урацила, нуклеотиды ДНК содержат тимил, вместо остатка рибозы, остаток дезоксирибозы,

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

образующей замкнутый цикл соединением альдегидной группы с гидроксогруппой четвёртого атома углерода.

При этом А комплементарен Т, Г комплементарен Ц. То есть, фрагмент первичной структуры ДНК можно представить следующим образом:

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Действительно, аденил в ДНК образует водородную связь только с тимилом, а тимил, только с аденилом. Гуанил только с цитозилом, а цитозил только с гуанилом:

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Молекулярную формулу одного из нуклеотидов ДНК можно представить так

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Вторичная структура ДНК представляет собой двойную спираль – две нити ДНК закручены одна вокруг другой (рис. 2.10).

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рис. 2.10. Вторичная структура ДНК

Ферментативный синтез м-РНК осуществляется на одной из цепей ДНК в соответствии с принципом комплементарности. При этом аденин ДНК комплементарен урацилу РНК, тимил ДНК коиплементарен аденину РНК, гуанил ДНК комплементарен цитозилу РНК, цитозил ДНК комплементарен гуанилу РНК. Затем с м-РНК осуществляется матричный синтез белка. К каждому кодону информационной РНК доставляется соответствующая аминокислота с помощью транспортной РНК (т-РНК).

Таким образом, основным хранителем информации о структуре всех белков, вырабатываемых организмом является ДНК.

Отрезок ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного определённого белка, называется геном.

Процесс переписывания информации, содержащейся в гене ДНК на м-РНК называется транскрипцией.

1. Приведите структурные формулы аминокислот, которые Вы знаете. Дайте им названия.

2. Дайте определения понятиям: полипептиды и белки.

3. Что представляют собой первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?

4. В чём сходство и различия химического состава, строения ДНК и РНК? Что такое ген?

5. Каким образом в клетках живых организмов синтезируется м-РНК? Что такое транскрипция?

6. Что такое матричный синтез? Почему в качестве отдельной структурной единицы РНК рассматривают три соседних нуклеотида, а не два или, например, четыре?

Источник

Возможность использования нуклеиновых кислот как лекарственного средства

Интерес к нуклеиновой кислоте, как лекарственному средству, по протяженности укладывается в столетний период. Публикации об особой способности нуклеиновой кислоты повышать общую сопротивляемость организма стали появляться в 1892 году. Горбачевский в 1883 г., и Морек в 1894 г., использовали нуклеиновую кислоту для лечения волчанки. А. Косеель сообщил, что нуклеиновая кислота обладает выраженным бактерицидным действием, поэтому играет основную роль в борьбе с заразным началом.

Г. Воген в 1894 г., Е. Вард в 1910 г., Б и Ф.Г.Буткевич в 1912 г., успешно лечили легочный и костный туберкулез, впрыскивая под кожу нуклеиново-кислый натрий. Исаев в 1894 г., Милке в 1904., Лейн в 1909 г., Писарев в 1910 г., Абелуа и Бадье в 1910 г., расценивали нуклеиновую кислоту как специфически действующее вещество в процессе сопротивляемости организма против таких вредных бактерий, как холерный вибрион, кишечная и бугорчатая палочки, стафилококк, стрептококк, диплококк, сибирская язва, а также против дифтерии и столбнячного токсинов. С. Штерн заменил ртутное лечение сифилиса лечением нуклеиновой кислотой и достиг у больных полного исчезновения всех проявлений сифилиса.

В последующем, открытие роли ДНК, как главного носителя генетической информации, надолго отвлекло исследователей от дальнейшего исследования нуклеиновых кислот как лекарственных средств. Кроме того, недооценка интенсивности обмена нуклеиновых кислот привела к тому, что длительное время нуклеиновые кислоты и нуклеотиды вообще не рассматривались как незаменимые питательные вещества, или нутриенты. Считалось, что организм способен самостоятельно синтезировать необходимое количество нуклеотидов для физиологических потребностей.
Новые научные данные свидетельствуют о том, что это не совсем корректно. В ряде случаев, при интенсивном росте, стрессе, ограниченном питании потребности организма могут значительно превосходить возможности синтеза нуклеотидов.

Каковы же главные источники нуклеотидов? Их три:
1. Нуклеотиды в составе пищи.
2. Утилизация нуклеотидов, высвобождаемых в процессах внутриклеточного метаболизма.
3. Синтез необходимых нуклеотидов из аминокислот и углеводов.

После долгого перерыва вновь началось исследование возможности использования экзогенной ДНК для лечения различных патологий. Так, еще в 1959 году Каназир с сотрудниками опубликовали работу по увеличению выживаемости облученных крыс при введении им изологичной натриевой соли ДНК, полученной из селезенки и печени. При этом выживаемость облученных животных возрастала от 2,6% в контроле до 30-40% в опытной группе.

Таким образом, стимуляция ради стимуляции исключитель- нд вредна. Какой выход из этого тупика? Можно ли поддержать иммунную систему на протяжении всей жизни? Ведь не секрет, что большинство заболеваний имеет инфекционную природу. Даже синдром хронической усталости является вирусным заболеванием.

Нуклеиновые кислоты настолько ценный материал, что все клетки моментально стараются захватить части ДНК или РНК, появляющиеся после распада отживших клеток. Захватывают, и вставляют в свою структуру даже без разбора на составные части. Этот механизм хорошо исследован на бактериях, которые обмениваются генетической информацией с помощью выделенных фрагментов ДНК и РНК.

Высокая, но все еще недостаточная эффективность существующих схем лечения влечет за собой необходимость поиска альтернативных технологий, способных восстанавливать функцию миокарда, таких, например, как использование стволовых клеток. Перспективным представляется также разработка препаратов блокирующих процессы программируемой гибели клеток сердечной мышцы.
Высокий метаболизм клеток сердца делает их чрезвычайно уязвимыми при ишемии, в условиях дефицита энергетических и пластических субстратов. В моделях на животных было показано, что ишемия приводит к уменьшению содержания в сердечной мышце нуклеиновых кислот. Аналогичный дисбаланс нуклеотидов при ишемии отмечается в субэндокардиальных слоях человеческого сердца. Подтверждением тому является исследование Ludith L. соавт., которые изучили содержание нуклеотидов в биопсийных материалах, полученных во время операций на открытом сердце у пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца. Исследователи обнаружили, что содержание нуклеиновых кислот в глубоких слоях миокарда было снижено на 20%. Они предположили, что восстановление баланса нуклеотидов с использованием препаратов ДНК и нуклеиновых кислот может оказать защитное влияние на клетки сердца и препятствовать развитию апоптоза.
Эта гипотеза была подтверждена японскими исследователями Satoh К. и соавт. в 1993 году в эксперименте на собаках.

В опытах было показано значительное улучшение сократительной способности сердечной мышцы животных в условиях после внутривенного введения «коктейля» из нуклеиновых кислот. В экспериментах на животных препараты на основе натриевой соли ДНК показали эффективность при аритмиях, возникающих при восстановлении кровотока после ишемии.

Проведенные клинические испытания с препаратами на основе натриевой соли ДНК показали, что препараты способны улучшать клиническое состояние, уменьшать частоту, продолжительность и интенсивность приступов стенокардии, улучшать сократительную способность сердца, увеличивать переносимость физических нагрузок у пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца. Несмотря на то, что в эти исследования было включено относительно небольшое количество пациентов, а многие из выявленных различий не имеют статической значимости, полученные данные позволяют предполагать, что исследование препаратов ДНК является перспективным направлением в кардиологии и требует проведения более масштабных клинических исследований.

Старение вызывается вырождением клеток. Наш организм построен из миллионов клеток, каждая из которых живет около двух лет или меньше. Но, прежде чем погибнуть, клетка воспроизводит себя. Почему мы не выглядим так же, как десять лет назад? Причина в том, что при каждом успешном воспроизводстве клетка претерпевает определенное изменение, в сущности, вырождение. Так что, по мере того, как наши клетки меняются или вырождаются, мы стареем.

Доктор Фрэнк рекомендует диету, согласно которой морепродукты едятся семь раз в неделю, с двумя стаканами снятого молока, стаканом фруктового или овощного сока и четырьмя стаканами воды ежедневно. Уже после 2 месяцев дополнительного приема ДНК-РНК и диеты доктор Фрэнк обнаружил, что у пациентов появилось больше энергии, как свидетельство, значительно сократилось количество сладок и морщин, и кожа выглядела более здоровой, розовой и помолодевшей.

Однако важно заметить, что СОД быстро теряет активность при отсутствии таких важных минеральных веществ как цинк, медь и марганец. Дегидроэпиандростерон (ДГЭА), натуральный гормон, вырабатываемый надпочечниками, сегодня тоже стал применяться против старения, так как одним из его свойств является способность «снижать возбуждение» в процессах в организме и, таким образом, замедлять образование способствующих старению жиров, гормонов и кислот.

Область применения нуклеотидов в гастроэнтерологии охватывает широкий спектр заболеваний, которые объединены общими патогенетическими звеньями: воспаление, когда имеется дефицит потребления клеток иммунной системы; дефекты эпителия, когда требуется репарация поврежденных тканей; гормональный дисбаланс и интоксикационный синдром вследствие различных поражений печени, когда требуется пластический материал для восстановления клеток печени и их синтетической функции.

Адекватное питание у тяжелых больных призвано решать следующие задачи:
• Поддержание структуры и функции клеток кишечника (энтероцитов)
• Восстановление барьерной и иммунной функции кишки
• Снижение возможности проникновения патогенных бактерий и токсинов в кровь.

Использование питания, обогащенного нуклеотидами, показано при следующих состояниях:
• Ожоги, травмы, большие операции
• Трансплантация костного мозга
• Инфекции/сепсис
• Воспалительные заболевания кишки
• Некротизирующий энтероколит
• Синдром короткой кишки
• Повреждение слизистой оболочки при критическом состоянии, а также при лучевой и химиотерапии
• Дисфункция иммунной системы, связанная с критическим состоянием, трансплантацией костного мозга.
Так, при использовании иммунопитания у больных с указанными заболеваниями наблюдалось:
• Значительное (в 2 раза) снижение частоты инфекционных осложнений
• Снижение продолжительности госпитализации, в среднем, на 3,86 дня
• Снижение летальности на 30%.

Таким образом, к настоящему времени накоплено большое количество данных, свидетельствующих об эффективности использования фрагментированной ДНК в качестве диетического компонента при самой разнообразной патологии. Имеются доказательства пользы от использования фрагментированной ДНК в качестве стимулятора гемопоэза и иммуномодулятора у пациентов с лучевой болезнью, а также у ослабленных больных. Использование фрагментированной ДНК способствует восстановлению барьерной и иммунной функции кишечника у пациентов, находящихся в критическом состоянии, что позволяет значительно снизить смертность у крайне тяжелых пациентов. Перспективным направлением является использование фрагментированной ДНК в гастроэнтерологии и кардиологии, что диктует необходимость проведения более крупных исследований в этих областях. Мечта о сохранении молодости не оставляла человечество с давних времен. Возможно, что нуклеиновые кислоты окажутся одним из таких «чудо-средств», способных замедлить процессы старения человеческого организма.

Источник

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Смотреть картинку Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Картинка про Рибонуклеиновая кислота для чего нужна. Фото Рибонуклеиновая кислота для чего нужна

Рибонуклеиновые кислоты являются важнейшим компонентом клетки и выполняют в ней множество различных функций. Кроме основных видов РНК, в клетке присутствуют многочисленные виды минорных РНК, которые, как выяснилось, играют регуляторную роль в самых разнообразных клеточных процессах [1–3]. В этой связи исследование компонентов минорной РНК, особенно ее высокополимерной фракции, представляет несомненный интерес. Ранее в ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» из дрожжей Saccharomyces cerevisiae были выделены и изучены препараты высокополимерной РНК, получившие название Полирибонат и Ридостин. Препараты состоят из гидрофильных молекул, хорошо растворимых в воде. Полирибонат обладает противовирусными свойствами, стимулирует гемопоэз, является иммуномодулятором и адъювантом, используется в ветеринарии [4]. Ридостин – препарат двуспиральной РНК и высокополимерной РНК, также является индуктором синтеза интерферона, стимулирует гуморальный иммунный ответ и антиген-реактивные Т-лимфоциты, активизирует функцию макрофагов и нейтрофилов, обладает иммуноадъювантными свойствами при совместном использовании с антибактериальными и противовирусными вакцинами, а также является стимулятором роста животных [5].

Недавно нами было описано получение принципиально иной фракции амфифильной одноцепочечной высокополимерной РНК из пекарских дрожжей, содержащей короткие двуспиральные участки [6]. В основе данной технологии детергентный лизис дрожжевых клеток при повышенной температуре в присутствии олеиновой кислоты. Препарат был назван Виталанг-2.

Основные характеристики препарата:

– растворимость в воде – удовлетворительная (в отличие от гидрофильного Полирибоната, растворяющегося в воде в течение нескольких секунд, препарат Виталанг-2 растворяется в воде при комнатной температуре только через 30–60 мин при периодическом перемешивании), водный раствор мылкий, нерастворенные крупинки скользкие;

– весовая экстинкция, D260,ед./мг – 10–18,5; содержание КРФ, % ≤ 10; прирост КРФ за 1 сут. при 25оС, % ≤ 0,5; спектральные отношения: D230 / D260 – 0,25–0,55; D250 / D260 – 0,86–0,94; D280 / D260 – 0,40–0,65.

Наличие в препарате связанной олеиновой кислоты приводит к снижению его растворимости в воде. Однако по этой же причине препарат обладает способностью проникать через биологические мембраны и проявляет более высокую биологическую активность [6, 7]. Транспортированные с помощью олеиновой кислоты, обладающей в анионной форме амфифильными свойствами, молекулы РНК воспринимаются как некие вирусоподобные частицы, которые могут вызывать в организме животного индукцию биосинтеза эндогенного интерферона γ.

В испытаниях in vivo на модели гибридных мышей препарат Виталанг-2 дозозависимо увеличивает массу лимфоидных органов (тимуса и селезенки), количество клеток в них, а также содержание в плазме крови иммуноглобулинов класса М и G, как показано в работе [8]. Это позволяет использовать препарат Виталанг-2 для увеличения неспецифической резистентности к инфекционным заболеваниям. Помимо этого, данный препарат подавляет клеточный иммунный ответ, что делает перспективным его применение в лечении заболеваний, характеризующихся гиперчувствительностью замедленного типа, например туберкулёза и проказы.

В работе [9] было проведено исследование интерферогенной активности препарата Виталанг-2. Установлено, что в организме мышей препарат действительно вызывает дозозависимое увеличение концентрации гамма-интерферона. Также в работе [9] испытывали противовирусную активность препарата in vitro на модели вирусного заболевания (вирусной диареи – болезни слизистых оболочек ВД-БС) крупного рогатого скота. На линии клеток коронарных сосудов телёнка показано, что введение препарата в дозе 5 мг/мл вызывает ингибирование вируса ВД-БС. Таким образом, данный препарат в перспективе может быть использован для лечения вирусного гепатита C человека.

Целью настоящей работы является изучение эмбриотоксических свойств препарата Виталанг-2 на модели беременных самок крыс.

Материалы и методы исследования

Выделение высокополимерной РНК из пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae проводили, как описано в работе [6]. Свежие прессованные пекарские дрожжи (1 кг) суспендировали в кипящей воде (2 л), содержащей 45 г олеиновой кислоты, оттитрованной 20 мл 2,5 М NaOH. Суспензию кипятили 40 мин при 98–102 °C и частом перемешивании. По мере упаривания общий объём доводили кипящей водой до 3 л. По окончании экстракции в горячую суспензию добавляли кипящую воду до 4,5 л, перемешивали и отстаивали при комнатной температуре в течение 22 ч.

Далее высаливали РНК следующим образом: отстоявшийся супернатант отделяли декантацией, добавляли 620 г NaCl и свежекипяченую воду до 3,5 л. Суспензию перемешивали до полного растворения соли и инкубировали при комнатной температуре в течение 22 ч. Образовавшийся осадок высокополимерной РНК отделяли центрифугированием, промывали последовательно 3М раствором NaCl и 96 % этанолом. Окончательную экстракцию высокополимерной РНК осуществляли экстракцией дистиллированной водой, разливали препарат в стеклянные виалы по 1,5 мл (30 мг РНК) и проводили лиофильную сушку препарата. Стерилизацию проводили, прогревая укупоренные виалы при 110 °С в течение 1 часа.

Исследование эмбриотоксических свойств препарата Виталанг-2 проводили на самках крыс Wistar с массой 230–260 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария при естественном освещении на сбалансированном пищевом рационе. Самок, находящихся в стадии эструса, подсаживали на сутки к самцам в соотношении 2/1. Оплодотворение регистрировали на основе анализа влагалищных мазков.

Для исследования отобрали 54 беременные самки, которые были разделены на три экспериментальные группы, две опытные и одна контрольная, по 18 самок в каждой группе. Доза препарата Виталанг-2 для крыс первой опытной группы составила 1 мг/кг массы тела (предлагаемая терапевтическая доза) и 10 мг/кг массы для второй опытной группы. Препарат растворяли в воде для инъекций и вводили интраназально с 1 по 19 день беременности в объеме 80 мкл (по 40 мкл в каждый носовой проход). Контрольным животным вводили эквивалентный объем воды для инъекций.

Токсическое действие препарата на развитие эмбрионов исследовали на 20-й день беременности после эвтаназии животных. В ходе патоморфологического исследования регистрировали следующие показатели: количество желтых тел беременности, мест имплантации, живых и погибших эмбрионов, массу эмбрионов, плаценты, кранио-каудальный размер плодов, внешние аномалии развития, число и локализацию гематом.

На основании полученных данных рассчитывали предимплантационную и постимплантационную смертность плодов, суммарную массу плаценты и плодов у каждой беременной самки, количество подкожных кровоизлияний (в процентах). Предимплантационную и постимплантационную смертность рассчитывали по рекомендациям, изложенным в методических руководствах [10, 11].

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью пакета программ «Statgraphics, Vers.5.0» (Statistical Graphics Corp., USA). Сравнения двух групп из совокупностей с нормальным распределением проводили с помощью t-критерия Стьюдента. Статистически значимыми считались различия данных при р

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *