Вырабатываемый гипофизом гормон роста человека (HGH) необходим для правильного роста детей. Однако у некоторых детей есть расстройства, вызывающие снижение уровня гормона роста. Если дети остаются без лечения, они становятся необычно низкорослыми взрослыми. Это состояние лечится введением гормона роста, который сегодня производится с использованием технологии рекомбинантной ДНК (рДНК).
Рекомбинантная ДНК
Ученые используют технологию рДНК, группу методов, которые выделяют гены (определенные фрагменты ДНК), прикрепляют их в другие части ДНК и переносят вновь объединенный генетический материал в другой вид, например, бактерии. Технология рДНК, которую иногда называют генной инженерией, является относительно недавним изобретением, появившимся в 1970-х годах. Инсулин был первым белком, полученным с использованием методов рДНК.
Гипофиз
HGH - это белок, и, как и все белки, он состоит из цепочки аминокислотных субъединиц. (В случае гормона роста длина белка составляет примерно 190 аминокислот.) До изобретения технологии рДНК, Гормон роста можно было с трудом производить только путем выделения его из ткани гипофиза, взятой у человека. трупы.
Этот процесс был неэффективным, дорогим и иногда небезопасным. Например, полученный продукт гормона роста иногда содержал загрязнения из тканей трупа. В редких случаях у пациентов, которым вводили гормон роста из трупов, развивалась болезнь Крейтцфельда-Якоба, очень серьезная человеческая версия коровьего бешенства. Заражение вызывается белками, называемыми прионами. Устраняя потребность в человеческих тканях, технология рДНК позволяет избежать этих и других потенциальных проблем загрязнения.
Изоляция
Гены, подобные гену гормона роста, содержат закодированные инструкции по производству белка. Внутри клеток эта информация сначала перекодируется из ДНК, что дает долгосрочную информацию. хранилище к молекуле информационной РНК (мРНК), которая предоставляет конкретные инструкции для белка HGH производство.
Ученые начинают с того, что берут ткань гипофиза и выделяют мРНК, кодируемую геном HGH. Затем они использовали мРНК в качестве матрицы для создания комплементарной ДНК (кДНК). Эта ДНК содержит закодированные инструкции по производству белка HGH.
Передача и производство
После того, как ученые создали кДНК, они добавляют ее в плазмиду, небольшую петлю ДНК, взятую из бактериальной клетки. Затем они вставляют плазмиду в бактерии. Когда бактерии выращивают в культуре, клетки используют перенесенный ген HGH для производства и выделения Гормон роста намного быстрее, с меньшими усилиями и расходами, чем это было возможно с гипофизом человека ткань. А поскольку белок вырабатывается бактериями, загрязнение тканями трупа невозможно.
