Анагаах ухааны ирээдүй бол тухайн өвчний хөгжил, явцыг хариуцдаг бие даасан эсийн системд сонгомол нөлөө үзүүлэх хувь хүний арга юм. Энэ тохиолдолд эмчилгээний гол зорилтууд нь эсийн мембраны уураг бөгөөд эсэд шууд дохио дамжуулах үүрэгтэй бүтэц юм. Өнөөдөр аль хэдийн эмийн бараг тал хувь нь эсийн мембранд нөлөөлдөг бөгөөд ирээдүйд тэд илүү их байх болно. Энэхүү нийтлэл нь мембраны уургийн биологийн үүрэг рольтой танилцахад зориулагдсан болно.
Эсийн мембраны бүтэц, үүрэг
Сургуулийн хичээлээс олон хүн биеийн бүтцийн нэгж болох эсийн бүтцийг санаж байна. Амьд эсийн бүтцэд плазмалемма (мембран) онцгой байр эзэлдэг бөгөөд энэ нь эсийн доторх орон зайг хүрээлэн буй орчноос нь тусгаарладаг. Тиймээс түүний гол үүрэг нь эсийн агууламж ба эсийн гаднах орон зайн хооронд саад тотгор үүсгэх явдал юм. Гэхдээ энэ нь плазмалеммагийн цорын ганц үүрэг биш юм. Холбоотой бусад мембран функцүүдийн дундЮуны өмнө мембраны уургаар ялгардаг:
- Хамгаалах (эсрэгтөрөгчийг холбож, эсэд нэвтрэхээс сэргийлнэ).
- Тээвэрлэлт (эс ба хүрээлэн буй орчны бодисын солилцоог хангах).
- Дохио (бүтээсэн рецепторын уургийн цогцолборууд нь эсийн цочромтгой байдал, янз бүрийн гадны нөлөөнд үзүүлэх хариу үйлдлийг хангадаг).
- Энерги - янз бүрийн хэлбэрийн энергийг хувиргах: механик (бүрхэг ба цилий), цахилгаан (мэдрэлийн импульс) болон химийн (аденозин трифосфорын хүчлийн молекулуудын нийлэгжилт).
- Холбоо барих (десмосом ба плазмодесмат, түүнчлэн плазмолеммын нугалж, ургалт зэргийг ашиглан эс хоорондын холбоог хангана).
Мембрануудын бүтэц
Эсийн мембран нь давхар липидийн давхарга юм. Хоёр давхарга нь липидийн молекулд өөр өөр шинж чанартай хоёр хэсгээс бүрддэг - гидрофиль ба гидрофобик хэсэг. Мембраны гаднах давхарга нь гидрофилик шинж чанартай туйлын "толгойнууд" -аас бүрддэг бөгөөд липидийн гидрофобик "сүүл" нь давхар давхарга дотор эргэлддэг. Липидээс гадна мембраны бүтцэд уураг орно. 1972 онд Америкийн микробиологичид С. Д. Дуучин (С. Жонатан Сингер) болон Г. Л. Николсон (Garth L. Nicolson) мембраны бүтцийн шингэн мозайк загварыг санал болгосон бөгөөд үүний дагуу мембраны уураг нь липидийн давхар давхаргад "хөвдөг". Энэ загварыг Германы биологич Кай Симонс (1997) нэмж, мембраны давхар давхаргад чөлөөтэй шилждэг холбогдох уураг (липидийн сал) бүхий тодорхой, нягт хэсгүүдийг бий болгосон.
Мембран уургийн орон зайн бүтэц
Өөр өөр эсүүдэд липид ба уургийн харьцаа өөр өөр байдаг (хуурай жингийн хувьд уургийн 25-75%), тэдгээр нь жигд бус байрладаг. Уургууд нь байршлаар нь:
байж болно.
- Интеграл (трансмембран) - мембранд суурилуулсан. Үүний зэрэгцээ тэдгээр нь мембран руу нэвтэрч, заримдаа дахин давтагддаг. Тэдний эсийн гаднах хэсгүүд нь ихэвчлэн олигосахаридын гинжийг тээж, гликопротейн бөөгнөрөл үүсгэдэг.
- Захын - голчлон мембраны дотор талд байрладаг. Мембран липидүүдтэй харилцах нь устөрөгчийн урвуу холбоогоор хангагдана.
- Зангуу - голчлон эсийн гадна талд байрладаг ба тэдгээрийг гадаргуу дээр барьж буй "зангуу" нь давхар давхаргад дүрэгдсэн липидийн молекул юм.
Функциональ байдал, хариуцлага
Мембран уургийн биологийн үүрэг нь олон янз бөгөөд бүтэц, байршлаас хамаардаг. Үүнд рецепторын уураг, сувгийн уураг (ион ба порин), тээвэрлэгч, мотор, бүтцийн уургийн кластерууд орно. Бүх төрлийн мембраны уургийн рецепторууд нь аливаа нөлөөллийн хариуд орон зайн бүтцийг өөрчилж, эсийн хариу урвалыг бүрдүүлдэг. Жишээлбэл, инсулин рецептор нь глюкозын эсэд орохыг зохицуулдаг бөгөөд харааны эрхтнүүдийн мэдрэмтгий эсүүд дэх родопсин нь мэдрэлийн импульс үүсэхэд хүргэдэг урвалын цувааг өдөөдөг. Мембраны уургийн сувгийн үүрэг нь ионуудыг зөөвөрлөх, дотоод болон гадаад орчны хоорондох концентрацийн зөрүүг (градиент) хадгалах явдал юм. Жишээлбэл,натри-калийн шахуургууд нь холбогдох ионуудын солилцоо, бодисын идэвхтэй тээвэрлэлтийг хангадаг. Поринууд - уургаар дамжин - усны молекул, тээвэрлэгчид - концентрацийн градиентийн эсрэг тодорхой бодисыг шилжүүлэхэд оролцдог. Бактери ба эгэл биетүүдэд тугны хөдөлгөөнийг молекул уургийн мотороор хангадаг. Бүтцийн мембраны уургууд нь мембраныг өөрөө дэмжиж, бусад плазмын мембраны уургуудын харилцан үйлчлэлийг хангадаг.
Мембран уураг, уургийн мембран
Мембран нь динамик бөгөөд маш идэвхтэй орчин бөгөөд дотор нь байрлаж ажилладаг уургийн идэвхгүй матриц биш юм. Энэ нь мембраны уургийн ажилд ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд липидийн салууд хөдөлж, уургийн молекулуудын шинэ холбоог үүсгэдэг. Олон уураг нь түншгүйгээр ажилладаггүй бөгөөд тэдгээрийн молекул хоорондын харилцан үйлчлэл нь мембраны липидийн давхаргын шинж чанараар хангагддаг бөгөөд бүтцийн зохион байгуулалт нь эргээд бүтцийн уургуудаас хамаардаг. Харилцан хамаарал, харилцан хамаарлын энэхүү нарийн механизмын эвдрэл нь мембраны уургийн үйл ажиллагааны доголдол болон чихрийн шижин, хорт хавдар зэрэг олон өвчинд хүргэдэг.
Бүтцийн байгууллага
Мембран уургийн бүтэц, бүтцийн талаархи орчин үеийн санаанууд нь мембраны захын хэсэгт тэдгээрийн ихэнх нь нэгээс бүрдэх нь ховор, ихэвчлэн хэд хэдэн холбогдох олигомержих альфа-геликүүдээс тогтдог явдал дээр суурилдаг. Түүнээс гадна, энэ бүтэц нь функцийг гүйцэтгэх түлхүүр юм. Гэхдээ энэ нь уургийн төрлөөр нь ангилдагбүтэц нь өөр олон гэнэтийн бэлэг авчрах болно. Тайлбарласан зуу гаруй уургийн дотроос олигомержих хэлбэрийн хувьд хамгийн их судлагдсан мембран уураг бол гликофорин А (эритроцит уураг) юм. Трансмембран уургийн хувьд нөхцөл байдал илүү төвөгтэй харагдаж байна - зөвхөн нэг уураг (бактерийн фотосинтезийн урвалын төв - бактериорходопсин) тайлбарласан болно. Мембран уургийн өндөр молекул жинтэй (10-240 мянган дальтон) учир молекул биологичид судалгааны өргөн хүрээтэй байдаг.
Үүрэн дохионы систем
Сийвэнгийн мембраны бүх уургуудын дотроос рецепторын уураг онцгой байр эзэлдэг. Тэд эсэд ямар дохио орж, аль нь орохгүйг зохицуулдаг. Бүх олон эсийн болон зарим бактериудад мэдээлэл нь тусгай молекулууд (дохио) дамжин дамждаг. Эдгээр дохионы агентууд нь гормонууд (эсүүдээр тусгайлан ялгардаг уурагууд), уургийн бус формацууд, бие даасан ионууд юм. Сүүлийнх нь хөрш зэргэлдээх эсүүд гэмтэж, бие махбодийн хамгаалалтын үндсэн механизм болох өвдөлтийн хам шинж хэлбэрээр олон тооны урвалыг өдөөх үед ялгарч болно.
Фармакологийн зорилтууд
Энэ нь ихэнх дохио дамждаг цэгүүд учраас фармакологийн гол зорилтууд нь мембраны уураг юм. Эмийг "онилох", түүний өндөр сонгомол байдлыг хангах нь фармакологийн бодисыг бий болгох гол ажил юм. Зөвхөн рецепторын тодорхой төрөл эсвэл бүр дэд төрөлд сонгомол нөлөө үзүүлэх нь зөвхөн нэг төрлийн биеийн эсэд үзүүлэх нөлөө юм. Ийм сонгомолЖишээ нь хавдрын эсийг хэвийн эсээс ялгаж чадна.
Ирээдүйн эм
Мембран уургийн шинж чанар, онцлогийг шинэ үеийн эм бүтээхэд аль хэдийн ашиглаж байна. Эдгээр технологиуд нь хэд хэдэн молекул буюу нано хэсгүүдээс өөр хоорондоо "хөндлөн холбогдсон" модульчлагдсан фармакологийн бүтцийг бий болгоход суурилдаг. "Зорилтот" хэсэг нь эсийн мембран дээрх рецепторын тодорхой уургийг (жишээлбэл, онкологийн өвчний хөгжилтэй холбоотой) хүлээн зөвшөөрдөг. Энэ хэсэгт мембраныг устгадаг бодис эсвэл эс дэх уураг үйлдвэрлэх үйл явцыг хориглогч бодис нэмнэ. Апоптоз (өөрийнхөө үхлийн хөтөлбөр) эсвэл эсийн доторх өөрчлөлтийн өөр механизмыг хөгжүүлэх нь фармакологийн бодист өртөх хүссэн үр дүнд хүргэдэг. Үүний үр дүнд бид хамгийн бага гаж нөлөө бүхий эмтэй болсон. Хорт хавдартай тэмцэх анхны ийм эм эмнэлзүйн туршилтанд орсон бөгөөд тун удахгүй өндөр үр дүнтэй эмчилгээ болно.
Бүтцийн геномик
Уургийн молекулын орчин үеийн шинжлэх ухаан мэдээллийн технологи руу улам бүр шилжиж байна. Судалгааны өргөн цар хүрээтэй зам - компьютерийн мэдээллийн санд хадгалж болох бүх зүйлийг судалж, тайлбарлах, дараа нь энэ мэдлэгийг хэрэгжүүлэх арга замыг эрэлхийлэх нь орчин үеийн молекул биологичдын зорилго юм. Арван таван жилийн өмнө дэлхийн хүний геномын төсөл хэрэгжиж эхэлсэн бөгөөд бид аль хэдийн хүний генийн дараалсан зурагтай болсон. тодорхойлох зорилготой хоёр дахь төсөлбүх "гол уураг" -ын орон зайн бүтэц - бүтцийн геномик нь бүрэн гүйцэд биш хэвээр байна. Одоогоор хүний таван сая гаруй уургийн 60 мянгад нь л орон зайн бүтцийг тогтоожээ. Эрдэмтэд хулд загасны гентэй гэрэлт гахай, хүйтэнд тэсвэртэй улаан лоолийг л ургуулсан бол бүтцийн геномикийн технологи нь шинжлэх ухааны мэдлэгийн үе шат хэвээр байгаа бөгөөд үүнийг практикт ашиглах нь тийм ч удаан үргэлжлэхгүй.
