генно-терапевтические подходы к лечению наследственных заболеваний

генно-терапевтические подходы к лечению наследственных заболеваний * генна-тэрапеўтычныя падыходы да лячэння спадчынных захворванняў * genetic and therapeutic approach to heredity disease treatment — генно-терапевтическая стратегия, применяемая при лечении наследственных болезней метаболизма. Примеры таких болезней многочисленны. Некоторые достаточно широко распространены: фенилкетонурия, галактоземия, семейная гиперхолестеринемия, синдром Леша-Нихана. Они обусловлены дефицитом того или иного фермента, возникающим вследствие повреждения соответствующего гена. Как правило, эти болезни встречаются нечасто, но следствия их крайне неприятны. Они в большинстве своем рецессивны. Генно-терапевтическая стратегия в этих случаях облегчается тем, что обычно для нормального существования организма не обязателен 100%-ный нормальный уровень фермента, отсутствующего у больного. Уровень фермента 5-25% от нормы часто вполне достаточен для совершенно здорового существования. Напр., гемофилия В, происходящая от резкой недостаточности сериновой протеазы, фактора свертываемости крови IX, протекает в очень острой форме, если больные имеют менее 1% этого фермента от нормы. Но те, которые имеют от 1 до 10%, чувствуют себя вполне удовлетворительно. Поэтому можно достаточно просто осуществить пополняющую генную терапию (см. Генная терапия пополняющая), особенно учитывая рецессивность большинства дефектов метаболизма. Вопросы генотерапии наследственных заболеваний подробно рассмотрены в многочисленных обзорах. Первой успешной попыткой применения ex vivo терапии при лечении наследственных заболеваний была клеточная соматическая генотерапия ADA-недостаточности, заболевания, обусловленного дефицитом аденозиндезаминазы (ADA). При этом заболевании в крови человека накапливается в высокой концентрации 21-дезоксиаденозин, оказывающий токсическое действие на Ти В-лимфоциты, в результате чего у больных развивается серьезный комбинированный иммунодефицит. Для поддержания жизни пациентов проводят периодические гетерологичные трансплантации клеток костного мозга. Однако лишь для трети больных могут быть подобраны совместимые доноры. Энзимзамещающая терапия также приводит к заметному улучшению состояния пациентов, но, как правило, успех этот носит временный характер. Генно-терапевтический подход заключается в назначении больным аутологичных лимфоцитов, трансдуцированных нормальным ADA-геном. Для осуществления такого подхода выполняются следующие процедуры: изоляция клеток из крови пациента; активация и иммуностимуляция роста Т-лимфоцитов в культуре; трансдукция их ретровирусным вектором, несущим нормальный ADA-ген и маркерный ген neo; отбор трансдуцированных клеток на селективной среде; внутривенная реинфузия модифицированных Т-лимофитов пациенту.

Генные гормоны * генныя гармоны * gene hormones — гормоны как звенья в цепи реакций от гена к признаку, контролируемые генами.

Генные кластеры * генныя кластары * gene clusters — группы тесно сцепленных генов, затрагивающие родственные функции или дополняющие друг друга функционально.

Генные комплексы коадаптированные * генныя комплексы каадаптаваныя * coadaptive gene complexes — взаимно приспособленные генные комплексы, специфическое взаимодействие которых в гетерозиготном состоянии часто вызывает гетерозис (см.). Сохранение этого состояния обеспечивается наличием гетерозиготных инверсий (см. Инверсия) и локализованной конъюгации (см. Конъюгация хромосом), действующих как К-факторы (см.).

Генные маркеры * генныя маркёры *v gene markers — см. Генетический маркер.

Генные семьи, с. генов * генныя сем’і, с. генаў * gene families — см. Генная семья. генный баланс, б. генов * генны баланс, б. генаў * gene balance or genetic b. — механизм определения пола (см. Пола определение), первоначально открытый у дрозофилы, согласно которому пол особи определяется отношением числа Х-хромосом к числу наборов аутосом (А). Самцы развиваются при отношении Х/А, равном 0,5 и меньше; самки — при 1,0 и больше; интерсексы — при отношении, выражающемся цифрами в пределах от 0,5 до 1,0 (см. Сверхсамки. Сверхсамцы).

Генный комплекс * генны комплекс * gene complex — 1. Сбалансированная система генов, являющаяся для каждого из фенотипически проявляющихся генов внутренней средой (см. Генотип остаточный). Внутренняя сбалансированность этой комплексной системы настолько велика, что каждое изменение гена, вызванное мутацией, оказывает более или менее сильное влияние на всю систему. 2. Группа генов, комбинированное действие которых определяет развитие данного признака. Гены Г. к. можно подразделить на т. н. основные гены (см. Гены главные) и гены-модификаторы (см.). Первые определяют развитие признака, последние же вступают во взаимодействие с первыми и модифицируют проявление признака. 3. Группа многочисленных тесно сцепленных генов (см.), по которым различаются оба типа гамет комплексных гетерозигот (перманентные гибриды). Набор генов определенного комплекса постоянен и сохраняется обычно при всех скрещиваниях. Всякий вид, гетерозиготный по Г. к. (Oenothera, напр.), имеет два генетически различных комплекса хромосом, которые распределяются в мейозе (см.) целиком как одно целое, благодаря чему гены всех хромосом одного комплекса передаются по наследству вместе (см. Хромосомный комплекс).

Генный комплекс h-цепей * генны комплекс h-ланцугоў * h-chain gene complex — совокупность генов, кодирующих константные (С), а также многие из вариабельных (V) участков H-цепей иммуноглобулинов. Гены Vи С-участков в хромосоме располагаются раздельно. Единый VС-ген не образуется в результате соединения.

Генный продукт * генны прадукт * gene product — полипептидная цепь, транслированная (см. Трансляция) с молекулы иРНК (см. РНК информационная), которая в свою очередь транскрибируется (см. Транскрипция) с гена. Если РНК-транскрипт не транслируется (напр., рРНК, тРНК), тогда молекула РНК сама является генным продуктом. Количество Г. п. указывает на уровень активности гена, кроме того, отклонения в его количестве от нормальной величины может быть связано с аллелями, вызывающими развитие болезни.

Генный продукт env * генны прадукт env * gene product env — ретровирусный белок, часто гликозилированный, которым кодируется геном env (англ. envelope). Обычно эти белки синтезируются как белковые предшественники (полибелки), а затем расщепляются вирусной протеазой на готовые конечные продукты, белки env.

Генный продукт pol * генны прадукт pol * pol gene product — ретровирусный белок, кодируемый геном pol. Часто он синтезируется как gag-pol составной (гибридный) белок, а затем расщепляется на конечные продукты, такие как обратная транскрипта за, эндонуклеаза/интеграза и вирусная протеаза.

Генный продукт rev * генны прадукт rev * rev gene product — трансактивирующий ядерный белок, экспрессия которого важна для репликации ВИЧ-вирусов. Особенно rev продукты необходимы для процессинга и трансляции hiv gag и env мРНК, т. к. белок rev регулирует экспрессию в усных структурных белков. Белки rev могут также влиять на др. вирусные регуляторные белки.

Генный продукт rex * генны прадукт rex * rex gene product — посттрансляционный регуляторный белок, необходимый для аккумуляции молекул мРНК, кодирующей генные продукты gag >и env у вирусов htlv-i и htlv-ii. Г. п. rex (регулятор х) необходим для связывания с длинными концевыми повторами.

Генный продукт tat * генны прадукт tat * tat gene product — трансактивирующий фактор транскрипции (tat — trans-activation transcription factors); ядерный белок, экспрессия которого необходима для репликации вируса ВИЧ. Белок tat стимулирует hiv-ltr направляемый синтез РНК для продуцирования как регуляторных, так и структурных вирусных белков.

Генный продукт tax * генны прадукт tax * tax gene product — трансактивирующий фактор транскрипции элементов промотора, найденный в длинных концевых повторах (ltr) у вирусов htlv-i и htlv-ii. Белки tax (trans-activator x) участвуют при связывании с энхансером в длинных концевых повторах.

Генный продукт vif * генны прадукт vif * vif gene product — регуляторный белок размеров 23 кДа, который очень важен для инфицирующей способности вириона ВИЧ. Белок выявлен в цитоплазме ВИЧинфицированных клеток.

Генный продукт vrp * генны прадукт vrp * vpr gene product — трансактивирующий белок, ускоряющий репликацию белков в вирусах ВИЧ. Vrp означает «вирусный белок r» (viral r protein).

Генный продукт vpu * генны прадукт vpu * vpu gene product — негликозилированный, связанный с мембраной белок размером 16 кДа, который в больших количествах экспрессируется в ВИЧ-инфицированных клетках. Этот белок необходим для полного созревания и последующего выброса вируса из клеток.

Генный пул * генны пул * gene pool — полная генетическая информация, которая имеется у всех репродуктивных членов популяции (см. Генофонд).

Генных мутаций частота * генных мутацый частата * gene mutation frequency — частота, с которой один ген (аллель, см.) мутирует в другой на протяжении одного поколения или определенного фиксированного отрезка времени. Различают индуцированную и спонтанную Г. м. ч. Спонтанная Г. м. ч. — величина постоянная для каждого аллеля при всех прочих равных условиях, колеблющаяся в пределах от 10-5 до 10-7. Аномально повышенная частота спонтанных мутаций (ок. 10-2) наблюдается у лабильных генов. Изменение факторов среды (напр., повышение температуры) в пределах, не снижающих жизнеспособность организма, увеличивает Г. м. ч. В то же время частота мутирования различных генов в разных популяциях в одно и то же время, а также в одной и той же популяции в разное время неодинакова. Г. м. ч. является генетически контролируемым признаком, подверженным действию естественного отбора (см. Отбор естественный) и изменяющимся в процессе эволюции (см.). Измерение абсолютной Г. м. ч. практически затруднено тем, что многие мутантные аллели существенно не изменяют фенотип и поэтому не могут быть учтены. Общая частота мутаций в одном геноме представляет собой относительно высокую сумму частот отдельных мутаций. До 10% гамет могут нести к.-л. мутации. Индуцированная Г. м. ч. — показатель выхода мутаций при действии мутагенных факторов (облучение, температура, химические соединения). Она тогда считается результатом действия мутагенов, когда частота мутаций статистически значимо превышает ее спонтанный уровень в данной популяции (см. Критерий Стьюдента).

Генных чипов технология * генных чыпаў тэхналогія * gene chip technology — изготовление чипа кДНК, несущего большое количество генов. Используется для мониторинга и измерения изменений при экспрессии гена, включенного в чип.

Генов активация * генаў актывацыя * gene activation — специфическая активность генов, выражающаяся в начале или в возобновлении выработки генного пр укта под воздействием изменения цитоплазматического комплекса (концентрация определенных веществ в цитоплазме, гормональная насыщенность и пр.). Г. а. является одной из основ дифференциальной активности генов в онтогенезе.

Генов активизация ступенчатая, г. вступление ступенчатое, г. включение с. * генаў актывізацыя ступеньчатая, г. пачынанне ступеньчатае, г. уключэнне с. * gradual gene activation or g. g. introduction — постепенное включение генов в процесс онтогенеза (см.), т. е. на каждом его этапе активны только те гены, функция которых осуществляется именно на этом этапе. Гены, контролирующие основные процессы клеточного метаболизма (см. Метаболизм), включаются сразу и активны на протяжении всей жизни особи. Др. гены могут быть инактивированы после выполнения своей функции.

Генов батарея * генаў батарэя * gene battery — 1. Гипотетическая группа генов, контролируемая специфической РНК-активатором. 2. Кластер (см. Генов кластер) близлежащих, функционально связанных генов, которые регулируются скоординированно (напр., гистоновые гены организованы в такие батареи).

Генов библиотека, г. банк * генаў бібліятэка, г. банк * gene library or g. bank — коллекция произвольно клонированных фрагментов геномной ДНК организма (см. Геномная библиотека) или специальный набор фрагментов ДНК, представляющих, нап р., кол лек цию мРНК (см. РНК матрична я), экспрессирующихся в клетке в определенное время. В таких библиотеках фрагменты инсерцируются (включаются) в подходящий вектор, напр. космидные (см. Космида) или бактериальные векторы, и трансформируются (см. Трансформация) в подходящего хозяина. В идеале геномная библиотека должна содержать практически все гены вида, из которого она происходит, а библиотека кДНК — все различные молекулы мРНК данной клетки на одной и той же стадии развития. Если в Г. б. представлены все гены организма (т. е. вероятность отсутствия к.-л. участка генома не превышает 0,01%), она называется представительной библиотекой генов. Сейчас сконструировано множество типов Г. б. для различных целей исследования.

Генов взаимодействие * генаў узаемадзеянне * gene interaction — любые виды взаимодействия между неаллельными генами одного генома или генотипа при формировании определенного фенотипа. Такое взаимодействие часто происходит как взаимодействие продуктов неаллельных генов, соответствующих стадиям последовательных реакций при образовании веществ данного фенотипа. Эти взаимодействия могут вызывать в популяции отклонения в соотношениях фенотипов и генотипов, установленных классическими генетическими методами.

Генов гнездо * генаў гняздо * gene block or gene nest — группа тесно сцепленных генов, действие которых взаимосвязано. Кроссинговер между генами гнезда наблюдается очень редко, поэтому Г. г. часто рассматривается как один ген. Нарушение сцепления генов в Г. г. приводит к возникновению эффекта положения.

Генов дрейф * генаў дрэйф * gene drift - то же, что Дрейф генетический (см.).

Генов замещение * генаў замяшчэнне * gene substitution — замена одного аллеля гена на другой его аллель при сохранении всех остальных генов без изменений. Методы индукции Г. з. используются в генотерапии (см. Генная терапия).

Генов избыток, генная избыточность * генаў лішак, генны л. * gene redundancy — присутствие в хромосоме большого количества копий к.-л. гена структурного гена, обычно в составе мультигенного семейства (см.). Напр., ядрышковый организатор (см.) Drosophila melanogaster содержит сотни дуплицированных копий цистронов (см.), которые кодируют молекулы 18S и 28S рРНК (см. Рибосомная РНК).

Генов картирование * генаў картаванне * gene mapping — установление линейной организации генов, определение относительной локализации генов на хромосомах (см. Хромосомные карты) или плазмидах (кольцевая карта сцепления) и относител ого расстояния между ними. Генетические карты можно создавать на основе анализа рекомбинации (см. Рекомбинаций частота), принятого в классической генетике, или на основе данных молекулярной генетики, т. е. напрямую используя данные сиквенса ДНК (см. Секвенирование).

Генов кластер * генаў кластар * gene cluster — 1. Группа генов, входящих в семью мультигенов (см. Мультигенное семейство). 2. Повторы одного и того же или родственных генов, расположенных на хромосоме рядом (см. Генный комплекс).

Генов конверсия * генаў канверсія * gene conversion — явление, наблюдаемое при нарушении расщепления генов в тетраде (см.) у гетерозигот Аа и воспринимаемое как превращение (конверсия) одного гена в другой (А → а>) и наоборот. Предполагаемые механизмы Г. к. включают: а) особый тип нереципрокной рекомбинации (см.) в мейозе; б) ошибки репликации (см.) с удвоением одного и исключением др. аллеля и т. п. Само явление впервые описано Г. Книпом у нейроспоры в 1928 г., а термин предложен Г. Винклером в 1940 г.