Адресная доставка лекарств с помощью аптамеров

Аптамеры – короткие олигонуклеотиды, связывающиеся со своими мишенями с высокой специфичностью за счёт вторичной и третичной структуры. Они специфичнее антител, их проще синтезировать и химически модифицировать, кроме того они лучше хранятся в лиофилизированном виде, нетоксичны, лучше проникают в ткани благодаря своему малому размеру. Такие молекулы могут быть компонентами терапевтических препаратов – как действующее вещество и как компонент, обеспечивающий адресную доставку. Лекарственные вещества, в состав которых входят аптамеры, могут применяться в терапии рака, инфекционных и воспалительных заболеваний, нарушений свёртываемости крови. Аптамеры могут быть специфичны и к белкам, и к коротким пептидам, и к вирусным капсидам, и сложным молекулярным комплексам. Они  могут обеспечивать селективную доставку интерферирующих РНК, токсинов, химиотерапевтических препаратов, радиоактивных молекул, липосом, вирусных капсидов, ферментов, наночастиц и других терапевтических агентов. Здесь мы остановимся на лекарственных препаратах, представляющих из себя молекулярные комплексы, в которых аптамеры обеспечивают доставку действующего вещества к клеткам.

Вакцины из теплицы - трансгенные растения для профилактики инфекционных заболеваний

Самый эффективный способ борьбы с инфекционными заболеваниями – вакцинация, и более доступные сопоры получения вакцин могли бы значительно расширить их применение. Первые вакцины готовились из убитых или живых, но ослабленных, патогенов. Сейчас такие вакцины тоже используются против ряда заболеваний. Более безопасные вакцины включают в качестве иммуногена 1-2 белка рекомбинантного происхождения, которые нарабатываются в культуре клеток или микроорганизмов и, затем, очищаются. Они гораздо более безопасны, но получить их сложнее. Ещё один, ограничивающий распространение вакцин, фактор – то, что это, в основном, инъекционные препараты, то есть для их введения в организм необходимо, чтобы они были стерильны, а процедура проводилась с участием специалиста, в соответствующих условиях, с использованием одноразовых игл и шприцов. Это увеличивает их стоимость и возможность применения в условиях развивающихся стран. Создание растений, которые могут употребляться как вакцина, облегчит его транспортировку вакцины (соблюдение температурного режима) и её использование. До 90% стоимости вакцины может составлять очистка антигена, если для вакцинации использовать растительное сырьё, не нуждающееся в дополнительной сложной очистке, и поступающее в организм перорально – экономия будет огромна.

Эпигенетические особенности сперматозоида

Сперматозоиды – высокоспециализированные клетки. Одной из их отличительных черт является компактизация генома. Так сокращается общий объём клетки, а ДНК оказывается защищённой от возможных неблагоприятных воздействий в половых путях самки. Особенно важна защита генома, поскольку системы репарации в сперматозоиде неактивны. При созревании сперматозоида метилирование ДНК и набор связанных с ней белков претерпевает значительные изменения, останавливается экспрессия. РНК содержится в сперматозоидах в минимальных количествах, при этом мРНК и рРНК присутствует во фрагментированном виде. Тем не менее, потеря модификаций генома, связанных с ним белков, а также микроРНК сперматозоида, несущих важную эпигенетическую информацию, может серьёзно сказаться на развитии эмбриона.

Пептидо-нуклеиновые кислоты - особенности и возможности

Пептидо-нуклеиновые кислоты, ПНК – синтетические соединения, по структуре подобные олигонуклеотидам. В их основе - скелет, подобный скелету ДНК, где остатки фосфо-рибозы замещены N- (2-амино-этил) глициновыми остатками, связанными этилен-диаминовыми связями. Азотистые основания соединены с глицином метиленовыми мостиками, а расстояние между ними соответствует расстоянию, характерному для ДНК. Благодаря этому ПНК связывает ДНК и РНК с участием водородных связей, однако полученные дуплексы устойчивы к ионам и температуре. Молекулы ПНК незаряжены, они гидрофобны, а, значит, нерастворимы, что ограничивает их возможность проникать в клетку и применение в биотехнологии. Однако их преимуществом является невосприимчивость к ферментативному гидролизу.

Синглетный кислород как сигнальная молекула

Активные формы кислорода опасны для живой клетки, и, со временем, появились механизмы защиты от их воздействия. В то же время, при резком возрастании  концентрации активных форм кислорода под действием внешних факторов или нарушений метаболизма, они становятся сигнальными молекулами, активирующими тот или иной ответ на клетки на стресс. Под их контролем у растений находится активация защитных систем, регуляция деления клеток, а также процессы, лежащие в основе симбиоза с грибами. При стрессе активный кислород вырабатывается в клетке в нескольких формах, в зависимости, в том числе, и от природы повреждающего воздействия. При избыточном освещении,  низких температурах и засухе в пластидах начинает формироваться синглетный кислород. Этот процесс связан, прежде всего, с нарушениями работы транспорта электронов при фотосинтезе под воздействием внешних фактов. Он останавливает рост взрослого растения и вызывает гибель ростка.