Pastiprināšana

Pastiprināšana nozīmē dezoksiribonukleīnskābes (DNS) sekciju reizināšanu. Tās var būt molekulas, atsevišķi gēni vai pat lielākas genoma daļas. Amplinācija notiek kā DNS sekvenču dabiska replikācija kā ģenētiskās informācijas nesēja. Tas padara to par vienu no vissvarīgākajām iedzimtības (ģenētikas) kategorijām.

Kas ir pastiprināšana?

Laboratorijā pastiprināšanu mākslīgi piemēro kā tehnisko procesu molekulārajā bioloģijā. Sākuma secība ir amplikons, un rezultāts ir amplikons. Kā dabisks process, amplifikācija ir mutācijas forma, tas ir, pastāvīgas izmaiņas ģenētiskajā veidojumā. Tādā veidā tas var paātrināt evolūciju, paplašinot un saspiežot noteiktas DNS sadaļas genomā.

Izturība pret antibiotikām vai insekticīdiem attīstās, piemēram, īsākos ceļos. Ar selektīvu gēnu pavairošanu vajadzības gadījumā ir iespējams arī palielināt to pasliktināšanos. Tas tiek darīts, piemēram, ar olšūnām, lai tās varētu apmierināt pieaugošo vajadzību pēc ribosomām.

Dažos dabiskos pastiprinājumos replikācija atkārtojas gēnos. Sīpolu mizas struktūra šī procesa laikā kļuva redzama ar elektronu mikroskopu, par kuru tehniskā valoda ir radījusi terminu “sīpolu ādas replikācija”.

Funkcija un uzdevums

Nukleotīdi ir nukleīnskābju, DNS un RNS (ribonukleīnskābe) pamata celtniecības bloki. Tie sastāv no fosfāta, cukura un pamatdaļas. Šīs molekulas pēc būtības ir ļoti atšķirīgas un šūnās pilda svarīgus regulēšanas uzdevumus, īpaši attiecībā uz metabolismu. Nukleotīdi saista cukuru ar bāzi un fosfātu, savukārt, ar cukuru, izmantojot estera saiti. Cukuram ir iespējams pievienot arī vairāk nekā vienu fosfātu.

Nukleotīdus var atšķirt pēc iestrādātajām bāzēm un cukura. Tas ir dezoksiriboze DNS un riboze RNS. Kopumā lielās molekulas, DNS un RNS, sastāv no četriem dažādu veidu nukleotīdiem, kurus jebkurā veidā var izvietot blakus. Tas notiek ar kodēšanas reakcijas palīdzību.

Lai varētu piegādāt nepieciešamo informāciju ģenētiskā ziņojuma šifrēšanai, vismaz trim nukleotīdiem ir jābūt savstarpēji savienotiem. Tādā veidā tie veido vienu DNS virkni. Lai izveidotu dubultu virkni, viena virkne tiek atspoguļota. Katra atsevišķās šķipsnas sakārtotā pamatne ir pretēja spoguļstieņa papildinošajai pamatnei. Attiecīgajā bāzes izkārtojumā savukārt ir regularitāte, kas ir atkarīga no konkrētā pāra ķīmiskās īpašības.

Divas DNS virknes, kas pieder kopā, veido tā saukto dubultā spirāli. Nukleotīdu pretējās bāzes ir savstarpēji savienotas ar ūdeņraža saitēm. Atkarībā no bāzes pāra tiek veidotas divas vai trīs no šīm ūdeņraža saitēm. Šis process šūnu bioloģijā ir pazīstams kā bāzes pārī izveidošanas mehānisms.

Arī šajā kontekstā pastiprināšana ļauj precīzi replicēt esošās struktūras cilvēka šūnā. Ja to var mākslīgi kontrolēt, tad dažus vēža veidus nākotnē var ārstēt mērķtiecīgāk.

Tehnoloģija DNS replikācijai mēģenē (in vitro) ir tā saucamā polimerāzes ķēdes reakcija (PCR). To var izmantot, lai īsā laikā un vienkāršā veidā pastiprinātu jebkuru DNS segmentu.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības un kaites

Noteiktos apstākļos tā dēvētos vēža gēnus (onkogēnus) pastiprina nepārbaudīts audzēju augšana. Daži onkogēni reaģē arī uz noteiktiem citostatiskiem līdzekļiem (dabiskām vai mākslīgām vielām, kas kavē šūnu augšanu) ar pastiprinājumu.

Vēža terapijā šos īpašos līdzekļus izmanto kā citostatiskos līdzekļus, kas bloķē nukleīnskābju celtniecības bloku veidošanos. Vēža šūnas, savukārt, spēj reaģēt, pastiprinot gēnu daļas, kuras palēnina citostatika. Bieži onkotelēs rodas viendabīgi hromosomu pagarinājumi.