Stârkeartige Fasern, jene Büschel von Plakette ähnlichen Proteinen, die oben die Gehirne von Alzheimer Patienten verstopfen, haben Wissenschaftler mit ihren robusten Zellen verdutzt. In den Laborexperimenten sind sie in der Lage, extremer Wärme und den kalten und starken Reinigungsmitteln zu widerstehen, die die meisten anderen Proteine verkrüppeln. Die Fasern sind tatsächlich so stark, dass Forscher jetzt Methoden erforschen, dass sie in nanoscale industriellen Anwendungen verwendet werden können. Während sie nicht notwendigerweise die Ursache von Alzheimer sind, beziehen sich sie auf sie und mit vielen anderen neurologischen Bedingungen, und Forscher nicht noch haben eine Methode, diese elastischen Moleküle anzugreifen.
Eine Studie, die diese Woche in der Voronlineveröffentlichung der Zapfen Wissenschaft veröffentlicht wird, schlägt vor, dass Hefe möglicherweise folgt, wo Wissenschaftler nicht haben. Die Forschung durch ein Team am Whitehead Institute für Biomedizinische Forschung berichtet über einen natürlichen biologischen Prozess, durch den Hefezellen stârkeartige Fasern abbauen.
„Diese Proteine sind bemerkenswert stabil,“ sagt Susan Lindquist, Direktor von Whitehead und Leitungskabelforscher auf dem Projekt. „Dieses ist das erste mal, dass jedermann alles gefunden hat, das eine stârkeartige Faser katalytisch auseinander nehmen kann.“
Das Finden folgt Studienjahren, das sich auf ein Hefeprotein konzentriert hat, das Sup35 genannt wird, ein Protein, das Zellen hilft, genetische Informationen in Zeichenketten von Aminosäuren zu übertragen - die Bausteine von Proteinmolekülen. Manchmal bildet Sup35 plötzlich die stârkeartigen Fasern, die denen ähnlich sind, die bei Alzheimer Patienten gefunden werden. In der Hefe jedoch beendet dieses nicht die Zelle. Eher ist ändert es ein Teil der normalen Biologie der Zelle und die Baumuster von Proteinen, die die Zelle macht - Änderungen, die nützlich manchmal sein können.
Vorhergehende Forschung im beschriebenen Lindquist-Labor, wie ein Protein Hsp104 rief, schien, Sup35's-Fähigkeit zu beeinflussen, stârkeartige Fasern zu bilden. Als eine Hefezelle entweder hohe Mengen Hsp104 oder überhaupt keine enthielt, bildeten sich stârkeartige Fasern nie. Aber, als Stufen Hsp104 klein waren, blühten die Fasern.
Während diese Baumuster von Verhältnissen zwischen Chemikalien nicht von ungehört sind, „es war anti-intuitiv. Beide hohen Stufen von Hsp104 und das Fehlen Hsp104 verursachten den gleichen Effekt. Das ließ uns zweifellos herausfinden wünschen, was weiterging,“ sagt Lindquist, der auch ein Professor der Biologie an MIT ist. „Zu finden War hart, ein endgültiges Experiment in einer lebenden Zelle, die würde erklären diese Sortierung der Sache.“
In dieser neuen Studie, in Lindquist und in Habilitationsforscher James Kürzeres getrenntes Sup35 und Hsp104. Hier sahen sie, dass kleine Mengen Hsp104 die Entstehung von stârkeartigen Fasern katalysierten, aber große Niveaus des Proteins veranlaßten wirklich die Fasern sich aufzulösen.
„Ihre elastische Zelle Gegeben, ist die Tatsache, dass ein Protein diese Amyloiden auseinander nehmen kann, bemerkenswert,“ sagt Lindquist. „Es hat enorme Auswirkungen für unser Verständnis des Proteinfaltungsprozesses in den Amyloid-bedingten Bedingungen.“
Diese Forschung auch trägt möglicherweise zu den Wissenschaftlern Verständnis der Entwicklung bei. Prion, jene ansteckenden Proteine, die in den Bedingungen wie Rinderwahn impliziert werden, sind eine Unterklasse von Amyloiden. In den Hefezellen ist Sup35 technisch ein Prion, obgleich es nicht zur Zelle giftig ist. Viele Forscher vermuten, dass, weil Prion so gut in der Hefe für Hunderte von den Jahrtausenden konserviert worden sind, sie irgendeine Sortierung des Evolutionszweckes dienen müssen - und die ist, wohin Hsp104 hereinkommt.
Hsp104 gehört einer Klasse Proteine, die manchmal durch Umweltfaktoren beeinflußt werden. Es ist denkbar, Kürzer erklärt, dass eine Hefezelle in einem Baumuster Umgebung einen Überfluss an Hsp104 erfahren kann, das dann Sup35 von der Formung von stârkeartigen Fasern in dieser Zelle halten würde. Aber gesetzt, dass Zelle in einer anderen Umgebung und im Ergebnis möglicherweise ein mehr mäßiges Niveau von Hsp104 ist, das der Reihe nach stârkeartige Fasern in Sup35 herstellen würde und ändert, wie dieses Protein und die arbeitet Biologie der Zelle schließlich, ändernd. Und weil diese Änderungen an nachfolgende Generationen von Zellen dann weitergeleitet werden konnten, würde dieses, die Wissenschaftleranmerkung, ein Beispiel der Umgebung den Evolutionsprozess führend sein.
„Dieses ist Vermutung, die nicht noch demonstriert worden ist,“ sagt Kürzeres. „Aus naheliegenden Gründen ist es hart, jedes Evolutionsargument zu prüfen. Aber dieses Papier ist eine Anzeige, dass dieses möglicherweise wäre der Fall.“
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