Механизм эксперимента по включению молекулы Ха в тело человека

Одним из факторов наследственности и изменчивости бактерий являются такие их генетические элементы, как плазмиды (довольно длинная однонитевая-двунитевая цепочка ДНК, замкнутая в кольцо). Плазмиды могут передаваться от одной бактерии к другой при их конъюгации (это когда две бактерии встречаются, прижимаются друг к другу так, чтобы их оболочки сливались, а цитоплазма становилась общей, и по цитоплазматическому мостику их одной бактерии плазмиды переходят в другую, обмениваются они ими).

Плазмиду можно использовать как вектор для генетической инженерии, вектор-это то, что может встраиваться само в ДНК человека и приносить с собой «на хвосте» те гены, которые мы хотим добавить.

Наша плазмида Ха-ха от бактерии Ха уже содержит в себе нужные для вставки в ДНК человека, чтобы его метаболизм изменился так, что он сможет жить в местах с радиацией. Иными словами плазмида Ха-ха является фактором радиорезистентности, способным к интеграции с геномом человека.

Для того, чтобы встроить плазмиду надо взять культуру бактерий, данную плазмиду выделить, потом подействовать на нее рестриктазой- это фермент, который разрежет кольцевую плазмиду в одном месте и сделает из нее просто отрезок ДНК. Дальше полученный генетический материал подсаживаем в клетку человека, добавляем нужные химико-биологические агенты (это если будем прописывать ход реакции для ученых типа «возьмите 200 мкл взвеси бактерий, нагрейте, остудите, дайте отстояться в течении 15 минут, слейте надосадочную жидкость, оставшийся осадок….и т.д.) и вводим в организм подопытного.

Тут начинается самое интересное, ибо орагинизм подопытного может принять в себя плазмиду Ха-ха и выжить, а может не принять и умереть. Как и отчего, читайте в следующей главе.

Глава следующая, о том, как стать героем и радиорезистентным (или не стать…)

Подобно тому, что существует гипотетическая бактерия Ха, в организме человека есть некий фактор У («у-у-какой фактор!»). Этот фактор позволяет плазмиде Ха-ха нормально интегрироваться (встроиться) в ДНК человека и объединяется с плазмидой Ха-ха в комплекс «ХУ», продуктом этого комплекса является свойство радиорезистентности.

Фактор У- это фермент ацетилхолинэстераза. Точнее одна из ее изоформ- ацетилхолинэстераза Н («аш»). Ее ген находится на длинном плече 7-й хромосомы. Всего существует 4 изоформы АЦХ-эстеразы:

Т, Н, R, 4. У разных людей разная изоформа, на жизнедеятельность они не особо влияют, поэтому никто из ученых к ним особо не присматривался.

Ацетилхолинэстераза-это фермент, разрушающий ацетилхолин.

Ацетилхолин -это медиатор нервной системы человека (т.е. химическое вещество, которое переносит сигнал возбуждения- нервный импульс-от одной нервной клетки на другую). Одной клеткой он вырабатывается- на другой есть рецепторы к нему.

В норме его количество невелико, при прохождении сигнала увеличивается, при возрастании интенсивности сигнала –снова увеличивается и так до тех пор, пока количество молекул АЦХ не станет настоль велико, что забьет все рецепторы клетки, принимающей сигнал. После этого принимающая клетка не способна возбуждаться дальше.

Фермент АЦХ-эстераза разрушает ацетилхолин, позволяя клеткам «успокаиваться» и т.о. блокирует проведение нервного импульса.

Ниже на рисунке 1 приведена схема строения нервного синапса (контакта между двумя нервными клетками).

Есть 4 состояния нервной системы в зависимости от проведения нервного импульса и количества молекул АЦХ в синаптической щели.

Нулевое - состояние идеальной системы- нет нервного импульса, нет АЦХ (такого в природе не существует, ибо всегда какие-то нервные сигналы передаются от клетки к клетке), поэтому я его рисовать не буду.

Первое- нервный импульс передается обычным образом, молекул АЦХ вырабатывается немного (человек гуляет по улице), рис.1

Рис.1.

Второе- поступил сигнал из окружающей среды (человек увидел собаку), АЦХ начало вырабатываться больше, соответственно, интенсивность нервного импульса возросла, рис.2

Рис.2

Третье- интенсивность сигналов и их передачи максимальна (собака бежит на человека), АЦХ выделяется очень много, больше, чем рецепторов. Поскольку все рецепторы забиты, дальше нарастать сигнал не может. Это стадия максимального возбуждения, за ней довольно быстро наступает стадия торможения, т.к. клетки вырабатывают свои ресурсы (она выработала весь АЦХ, который могла, у второй забиты все рецепторы).