Почему иммунное отторжение неминуемо, если органы растить или печатать из клеток самого пациента? Пуповинная кровь, которая все равно не нужна младенцу после рождения, содержит хорошие стволовые клетки, из которых можно вырастить почти любой тип клеток с минимальным перепрограммированием. И личная ГМ-свинья, полностью идентичная конкретному человеку по маркерам совместимости тканей, может быть сделана про запас.
С этим симулятором клетки есть две проблемы. Во-первых, если всерьез пытаться моделировать сразу много уровней биологической организации (от молекул до клетки, как у них), вычислительной мощности современных суперкомпьютеров не хватит где-то на двадцать-тридцать порядков. Во-вторых, для такой модели (и я об этом планирую писать) нужны миллиарды параметров взаимодействия молекул — каждого вещества с каждым, и не только попарные. Чтобы экспериментально измерить их все, не хватит армии в миллион китайских лаборантов
При внезапном серьезном повреждении можно месяц-другой (пока органы на замену растут или печатаются) полежать подключенным к искусственной почке, сердцу и легким.
Вы имеете в виду реальную «мокрую» клетку или компьютерную модель?
В случае реальной клетки для работы любого оперона нужно:
1) система синтеза белков — рибосома с ее обвязкой (под 100 белков)
2) система транскрипции — РНК-полимераза и ее вспомогательные белки (еще десяток)
3) системы энергообеспечения, мембранного транспорта и еще кое-что по мелочи
На круг выходит, что минимальная клетка, которая может жить в пробирке — это 300-400 белков. У Крейга Вентера при выкидывании генов из микоплазмы примерно столько и получилось.
Совершенно верно, механизм поддержания уровня репрессора есть. Он выключает свой собственный ген, причем это не зависит от лактозы. Для активатора тоже есть такие механизмы, но более сложные, т.к. он регулирует десятки генов и его концентрация в клетке выше.
«Катаболический активатор похожим способом реагирует на концентрацию цАМФ» — да, действительно, я криво сформулировал. Имелось в виду, что активатор работает посредником между цАМФ и опероном, подобно тому как лактозный репрессор — посредник между лактозой и опероном.
Я подробнее про это напишу дальше. Имелось в виду то, что при наличии цАМФ и катаболического активатора репрессор может подавлять активность оперона от 100% до 0%. А при наличии лактозы (т.е. репрессор неактивен), регуляция цАМФ действует только от 5% до 100%.
У эукариот на время копирования ДНК РНК-полимеразы блокируются фосфорилированием. У прокариот так нельзя, потому что копирование ДНК начинается из одной точки и занимает порядка часа, т.е. быстрорастущие бактерии все время копируют свою ДНК. Сильных проблем с регуляцией генов это не создает, потому что ДНК-полимераза идет очень быстро (~1000 нуклеотидов в секунду) и проскакивает отдельный оперон за 3-5 секунд.
Развернутая двойная спираль есть только на небольшом участке перед ДНК-полимеразой и около 1500 нуклеотидов за ней. Развернутые участки отделяются от свернутых ферментами-топоизомеразами, которые позволяют одной нити ДНК прокрутиться вокруг другой. Так что копирование ДНК у бактерий в каждый момент времени затрагивает примерно на 0,2% генома, а остальной геном работает как обычно.
В случае реальной клетки для работы любого оперона нужно:
1) система синтеза белков — рибосома с ее обвязкой (под 100 белков)
2) система транскрипции — РНК-полимераза и ее вспомогательные белки (еще десяток)
3) системы энергообеспечения, мембранного транспорта и еще кое-что по мелочи
На круг выходит, что минимальная клетка, которая может жить в пробирке — это 300-400 белков. У Крейга Вентера при выкидывании генов из микоплазмы примерно столько и получилось.
«Катаболический активатор похожим способом реагирует на концентрацию цАМФ» — да, действительно, я криво сформулировал. Имелось в виду, что активатор работает посредником между цАМФ и опероном, подобно тому как лактозный репрессор — посредник между лактозой и опероном.
Развернутая двойная спираль есть только на небольшом участке перед ДНК-полимеразой и около 1500 нуклеотидов за ней. Развернутые участки отделяются от свернутых ферментами-топоизомеразами, которые позволяют одной нити ДНК прокрутиться вокруг другой. Так что копирование ДНК у бактерий в каждый момент времени затрагивает примерно на 0,2% генома, а остальной геном работает как обычно.