Генная инженерия сегодня

Генетика и среда: мутации, зависимые от температуры


Генетика и среда: мутации, зависимые от температуры
Несмотря на то, что гены несут всю информацию, необходимую организму для функционирования, среда играет огромную роль в определении ультимативного фенотипа, причем феномен этот носит название «противостояние природы и воспитания». Фенотип организма полностью зависит о взаимодействия генов и среды. Одним из примеров подобного взаимодействия являются так называемые мутации, зависимые от температуры. Зачастую изменение одной аминокислоты в белковой структуре никоим образом не влияет на ее поведение и взаимодействие с другими молекулами, однако она ослабляет ее конструкцию. В том случае, если подобное белковое соединение попадает в высокотемпературную среду, в которой происходит ускорение движения молекул, соединение распадается, соответственно, перестает функционировать должным образом. При попадании в среду с низкой температурой ослабленная структура белка сохраняет свою форму и функционирует нормально.
Как правило, такой тип мутации проявляется, прежде всего, во внешнем виде. В животном мире в качестве примера можно привести сиамскую породу кошек,  у которых нормальная функция белка сохранилась на тех участках тела, которые холоднее, а именно на лапах, морде, ушах и хвосте. Именно на этих участках у сиамских кошек оттенок шерсти темный, в то время как на других частях тела он является светлым, что произошло в результате мутации. Мутации, которые зависят от температуры, также наблюдаются при таком заболевании людей, как  фенилкетонурия. При данном заболевании пораженная белковая структура прекращает разложение фенилаланина, что обусловливает токсическое воздействие фермента на мозг. В том случае, если больной придерживается строгой диеты, в течение которой данная аминокислота не попадает в его организм, фенилкетонурия не проявляется.
Генетическая инженерия проводит многочисленные исследования относительно подобных случаев с тем, чтобы найти способ снижения влияния среды на подобные белковые соединения. Кроме того, активно ведется поиск путей коррекции ослабленного белкового соединения изнутри, поскольку в настоящее время на его распад могут повлиять или не повлиять только и исключительно внешние факторы.