ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ НА РУБЕЖЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ > Научные обзоры
IT-Reviews    

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ НА РУБЕЖЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ

Источник:
Разин А.П. Статья в формате PDF 117 KB

Роль современной патологической анатомии в развитии медико-биологических наук велика и многообразна. Широкое внедрение биохимических методов, а в морфологии -  гистохимии позволило изучать метаболические и молекулярные перестройки. Прогресс молекулярной биологии и иммуногистохимии, гибридизации in situ стали базой для создания новой дисциплины - молекулярной патологии, изучающей молекулярную биологию общепатологических процессов и болезней на уровне изменений структуры, функциональной активности и экспрессии генов.

Патологическая анатомия постепенно вбирала в себя последние достижения и новейшие технические решения таких наук, как анатомия, физиология, химия, микробиология, иммунология, генетика, клеточная и молекулярная биология. Сегодня она имеет возможность изучать нарушения структуры и функции, начиная с организменного уровня и заканчивая молекулярно-генетическим.

 Кратко охарактеризуем главные технические достижения медицинских и биологических наук, давшие основной импульс развитию современной патологической анатомии, которая в настоящее время сочетает  в себе элементы классической и молекулярной патологии.

Методы, базирующиеся на иммунных механизмах, основаны на взаимодействии тканевых и клеточных антигенов человека со специально полученными антителами, несущими на себе разнообразные метки. Метки антител для световой иммуногистохимии могут быть представлены различными флюорохромами, пероксидазой хрена, щелочной фосфатазой,  пероксидаза-антипероксидазным, авидин-биотин-пероксидазным и авидин-стрептовидин-пероксидазным комплексами, а так же радиоактивными субстанциями. В электронной иммуногистохимии предпочтительнее использование меток в виде коллоидного серебра или золота.

Световая иммуногистохимия позволяет выявлять антиген на тканевом и клеточном уровнях и оценивать количество продукта реакции по интенсивности флюоресценции или окраски ткани. Электронная иммуногистохимия используется для изучения субклеточной локализации антигена.

Иммуногистохимия служит также для оценки экспрессии клеточных генов по соответствующим белковым продуктам в тканях и клетках, кодируемым данными генами.

Иммуногистохимические метки клеток в сочетании с их проточной цитофотометрией, лазерной и компьютерной сортировкой позволяют выделять группы клеток по наличию определенных антигенных детерминант, что широко используется в диагностике заболеваний крови.

Исследование молекулярных основ болезней связано с идентификацией отдельных продуктов (например, аномальных белков), путей передачи клеточных и межклеточных сигналов, синтеза определенных белков, глико- и липопротеидов.

Развитие современных методов исследования ДНК стало возможным после открытия серии ферментов (эндонуклеаз, рестриктаз, полимераз, транскриптаз), обеспечивающих специфические манипуляции с ДНК и РНК. В результате удалось получить специфические фрагменты молекул ДНК из различных клеток и тканей, синтезировать аминокислотные последовательности, характерные для определенных белков, создать новые молекулы ДНК, рекомбинируя фрагменты молекул из различных источников. Фрагменты вновь синтезированных молекул ДНК часто используются в качестве вектора для клонирования отдельных белков с заранее заданными свойствами. Фрагменты уже существующих ДНК с помощью эндонуклеаз переводят в векторы, которые размещают в фагах в виде геномной библиотеки. Геномная библиотека необходима для идентификации вновь открытых белков.

Использование современной техники молекулярного анализа позволило начать исследования экспрессии отдельных генов, контролирующих продукцию определенного белка. Анализ структуры генов помог понять механизмы их транскрипции и идентифицировать многие факторы, её регулирующие. В одних случаях этими факторами оказались гормоны, в других - ядерные белки, отвечающие на внеклеточные стимулы.

Возможность исследовать функции отдельных генов появилась после введения в практику методики получения трансгенных животных и моделей с выбиванием определенного гена (knockout). Животным (мышам) вводят в яйцеклетку отдельные гены, ответственные за синтез определенного фактора, и в результате получают животных с гиперэкспрессией этого фактора, локализованного тканеспецифически. Прием выбивания генов в настоящее время особенно распространен, поскольку позволяет изучить роль отдельных факторов в патогенезе различных заболеваний.

Экспрессия генов приводит к усилению белкового синтеза. Белки могут быть обнаружены и идентифицированы как иммунохимическим путем - с помощью гель-электрофореза, так и иммуногистохимическими методами - с использованием высокоспецифичных антител.

Открытие в 1986 г. полимеразной цепной реакции (PCR) явилось революцией в практической  молекулярной биологии благодаря возможности быстрой амплификации специфических фрагментов ДНК. Для использования этого метода достаточно иметь одну молекулу или фрагмент ДНК или РНК, чтобы наработать необходимое для определения с помощью гель-электрофореза и Southem-блот-гибридизации количество копий ДНК. Этот метод широко используется для исследования структуры и экспрессии генов. Для изоляции нуклеиновых кислот и перевода их в жидкую фазу необходимо разрушение клеток и тканей, что затрудняет сопоставление результатов амплификации с гистопатологической картиной и подсчет клеток.

Метод гибридизации in situ обеспечивает точную локализацию специфической нуклеотидной последовательности в клетках. К сожалению, он обладает низкой (по сравнению с PCR) чувствительностью, и для проведения реакции требуется не менее 10-20 копий м-РНК на клетку.

Применение молекулярной техники позволило сочетать высокую чувствительность PCR с клеточной локализацией гибридизации in situ. Этот метод получил название in situ PCR.

Все три метода в настоящее время широко используются в патологии. Наибольшее число исследований in situ PCR сфокусировано на определении вирусной или чужеродной последовательности нуклеиновых кислот. Возможность обнаруживать латентные вирусы в единичных копиях является важным шагом на пути к пониманию патогенеза вирусных заболеваний.

Метод in situ PCR используется также для изучения эндогенных последовательностей ДНК, включая единичные копии генов человека, хромосомные транслокации и картирование малочисленных копий геномных последовательностей в метафазных хромосомах. Возможность изучения генетических детерминант онкогенеза, включая мутации ДНК и хромосомные транслокации, крайне важна для понимания латентного периода между повреждением ДНК и появлением морфологических признаков атипии или малигнизации.

Использование в патологической анатомии комплекса молекулярно-биологических, иммунологических и морфологических методов привело к более полному пониманию взаимосвязи между структурой и функцией и формированию нового направления в развитии патологии - функциональной морфологии, которая в ХХI веке становится ведущим подходом в изучении организма человека и морфогенеза различных заболеваний.




Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:


БИОДИНАМИКА ПРЫЖКОВ В ВЫСОТУ

Статья в формате PDF 657 KB...

02 08 2021 12:33:50

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ ЭКОНОМИКИ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 101 KB...

25 07 2021 8:47:56

ОНОПРИЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

Статья в формате PDF 112 KB...

23 07 2021 11:40:14

Экология и здоровье

Статья в формате PDF 119 KB...

20 07 2021 8:34:46

ПРОГНОЗ ВВП РОССИИ ЗА 2007 ГОД С УЧЕТОМ ДАННЫХ LENTA.RU

Статья в формате PDF 91 KB...

18 07 2021 14:39:54

МЕХАНИЗМЫ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА. ВЛИЯНИЕ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Исследовано влияние вегетативной нервной системы на нелинейную динамику сердечного ритма. С этой целью рассмотрены две модели: первая основана на изучении нелинейных показателей у лиц с различным вегетативным балансом, который является важнейшим показателем состояния вегетативной нервной регуляции сердечно-сосудистой системы. Вторая модель – это возрастные особенности нелинейной динамики сердечного ритма. Показано, что наибольшая сложность и «хаотичность» ритма сердца наблюдается у лиц с преобладающим влиянием парасимпатического отдела В Н С. Наоборот, смещение вегетативного баланса в сторону симпатического отдела приводит к упорядочению последовательности кардиоинтервалов, Однако конечный результат не является просто суммой данных воздействий, поскольку интегрированные влияния обеих отделов В Н С имеет форму нелинейных взаимосвязей. ...

15 07 2021 1:28:39

РЫНОК ТРУДА И ТРУДОУСТРОЙСТВО МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

Статья в формате PDF 145 KB...

13 07 2021 13:11:13

ПОЛИТРАВМА В ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЯХ

Статья в формате PDF 244 KB...

09 07 2021 17:23:14

МОДЕЛИРОВАНИЕ КВАЗИФРАКТАЛЬНЫХ КОНФИГУРАЦИЙ МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦ МЕТОДОМ ИТЕРАЦИИ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ НА 2D СЕТКАХ

Обсуждены методика и некоторые результаты моделирования вероятных конфигураций межфазных границ на поверхности композиционных материалов, полученные методом итерации прямоугольных генераторов на определенных сетках Кеплера- Шубникова. ...

06 07 2021 9:29:25

СУЩНОСТЬ ОБЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЯ С ЖИВОПИСНЫМ ПРОИЗВЕДЕНИЕМ

Статья в формате PDF 115 KB...

01 07 2021 18:50:43

ХАШАЕВ ЗАУР ХАДЖИ-МУРАДОВИЧ

Статья в формате PDF 113 KB...

25 06 2021 14:33:40

АНАЛИЗ ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Статья в формате PDF 140 KB...

22 06 2021 5:28:34

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ АППРОКСИМАЦИИ ДАННЫХ

Статья в формате PDF 253 KB...

20 06 2021 13:39:13

ПАНКРЕАТИТ КАК ОСЛОЖНЕНИЕ ПАПИЛЛОТОМИЙ – ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ, МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ

На материале 769 клинических наблюдений проведен анализ причин возникновения острого панкреатита после эндоскопической папиллотомии. Установлено, что основой их развития является прямое повреждение главного протока поджелудочной железы. Разработаны способы профилактики постманипуляционных панкреатитов. ...

18 06 2021 23:19:52

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!