Антитела и растения.

Давно собиралась рассказать, да руки не доходили. В организме человека специальными клетками В-лимфоцитами синтезируются специальные белки иммунологлобулины или антитела. Они плавают в сыворотке крови или присутствуют на мембране других клеток иммунной системы. Особенность этих белков в том, что они могут специфически связываться с чужеродными веществами – антигенами. Таким образом иммунная система распознает чужака. Свойство прочного связывания антител с антигеном само по себе замечательный факт и давно под прицелом биотехнологов, поскольку именно это свойство можно как-то приспособить для чего-то полезного.Кроме того, виртуально этих антител можно наработать почти бесконечное количество вариантов. Точнее в организме одного человека может существовать до 108 вариантов антител. Теперь смотрите, если иммуноглобулин белок, то он кодируется геном, который можно извлечь и куда-нибудь потом встроить. Тут вопрос – откуда у нас столько генов, если вариантов иммуноглобулинов бесконечное множество? Геном большой, но не резиновый. Так вот, когда В-лимфоциты распознают какой-то антиген своими рецепторами, это служит сигналом к их пролиферации (делению). Мы помним, что при делении удваивается и ДНК. Так вот, локус (участок) ДНК, который кодирует рецепторы на В-лимфоцитах, подвергается при этом гиперактивному мутагенезу, частота которого в 105-106 раз выше, чем нормальный геномный мутагенез в других соматических клетках. Таким образом, сейчас вы узнаете два замечательных факта: в различных клетках одного и того же человеческого тела геномы не идентичны, процесс мутагенеза в нашем дорогом теле – это нормальная ситуация. Теперь практический вопрос – как нам эти гены достать, чтобы получить потом белок, способный хватать заданную молекулу. Для этого берут донорскую кровь (лучше всего микс всяких разных), выделяют из нее В-лимфоциты. Из В-лимфоцитов выделяют РНК (среди всей РНК есть те, которые кодируют иммуноглобулины). С помощью РНК-зависимой ДНК-полимеразы переписывают эту РНК обратно в ДНК. Кому не понятно, тот открывает Стругацких «За миллиард лет до конца света», там про РНК-зависимую ДНК-полимеразу все написано. Затем эту ДНК вшивают в фаги, которые такие хитрые (вот знаете, пишу сейчас и у самой дух захватывает, ну догадался ж кто-то), что могут быть то фагами, то плазмидами. И весь этот компот встраивают в бактерии кишечной палочки. На выходе у нас смесь бактериальных клеток, которые или плавают в жидкой среде, или высеваются на твердую среду, при этом каждая отдельная бактериальная клетка несет плазмиду, в которой записан какой-то из генов иммуноглобулина. Много бактерий и много разных генов иммуноглобулинов. 108 вариантов. Это называется фаговая библиотека. Теперь мы эти гены поймали, сохранили, можем размножить и использовать для своих нужд. Например, мне надо ген иммуноглобулина, который способен специфически хватать субстанцию Х. Я беру эту субстанцию (упускаю технические детали) и идентифицирую именно ту бактерию, которая содержит нужный мне ген. Тепер все. Ген у меня в руках. Я его могу из бактерии достать и встроить, например, в растение. Зачем, мне спрашивается, такой ген в растении? А вот зачем. Растение вырабатывает гормон, роль которого не ясна. Я встраиваю в растение антитела, которые хватают этот гормон и не дают ему нормально работать. Чтобы совсем хитро было, я еще цепляю к гену специальный сигнал, чтобы антитело попало в правильный компартмент клетки –эндоплазматический ретикулум и созрело как следует. Ну и еще я знаю, что гормон, который я собираюсь ухватить, синтезируется в семенах. Поэтому я к гену цепляю кнопку-промотор, чтобы атитела синтезировалось тоже в семенах. Получается дефицит гормона в семенах. Оно чахнет и хиреет. А я смотрю, что у него конкретно поломалось. Например, наблюдаю во времени работу около шести тыщ генов, а также анализирую во времени изменение биохимических показателей. И складываю этот паззл воедино. Для чего еще можно приспособить эти антитела? Можно предположить такой сценарий: Наработать, например, в салате антитела против вируса СПИДа. Человек съел салат, антитела встретились с вирусом в организме человека и нейтрализовали вирус. Вот что из этого получилось. Это все звучит просто, на самом деле все запутано. Я поменяла кнопку-промотор на более эффективную, теперь у меня эти антитела нарабатываются как сумасшедшие. Я ожидала, что теперь там дефицит гормона огого! А получила линии гороха, которые вместо того, чтобы демонстрировать дефицит, синтезируют этого гормона раз в сто больше, чем ожидалось. И, судя по всему, антитела уже задолбались его хватать. То есть гормона явно больше, чем антител. Чтобы разобраться, как хитрое растение обходит мои генные манипуляции, пойду дособираю урожай.