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Les cellules obtiennent deux occasions, pas simplement une, de corriger leurs erreurs

Les cellules ont deux occasions de corriger la même erreur dans leur procédé protéine-effectuant au lieu juste d'un - une soi-disant opération de correction sur épreuves - qui avait été précédemment recensée, selon la recherche neuve.

Les protéines sont essentielles à la durée et effectuent la majeure partie du travail en cellules, ainsi la prévention des erreurs pendant leur production est une voie critique d'éviter un grand choix de conditions nuisibles qui donnent droit quand les mutations endommagent ou quand les cellules meurent.

La meilleure connaissance du mécanisme derrière ces erreurs des temps en temps pourrait augmenter la compréhension des procédés variés de la maladie, particulièrement dans des troubles neurodegenerative, certains dont le suspect de scientifiques sont associés aux protéines mutées, des chercheurs d'université de l'Etat d'Ohio disent.

La découverte de cette deuxième opération donne également à des sociétés pharmaceutiques un objectif neuf pour considérer, particulièrement dans le développement des antibiotiques. Les médicaments conçus pour nuire des enzymes qui effectuent, trouvent et réparent les erreurs pendant la production de protéine pourraient être les agents puissants en arrêtant la croissance des cellules bactérienne.

Une enzyme principale impliquée dans le contrôle qualité de cellules est la synthétase phenylalanyl-ARNt appelée (PheRS). La fonction de ces enzymes dans la cellule est de sélecter correctement un des acides aminés qui seront câblés ensemble dans une molécule pour effectuer une protéine.

« Nous décrivons un procédé assez simple où la cellule dit, « je pensons que j'aurai un davantage regard à celui, «  » a dit Michael Ibba, auteur supérieur de l'étude et un professeur agrégé de la microbiologie à la condition de l'Ohio. « Elle regarde les synthons et vérifie qu'ils sont juste avant qu'elle effectue la protéine. »

La recherche est publiée dans la question du 13 mars de la cellule moléculaire de tourillon.

Dans les inspections antérieures de ce mécanisme dans la cellule, le laboratoire d'Ibba avait recensé une prise unique de cellules de mesure de contrôle de qualité comme ils produisent des protéines. Les chercheurs ont au commencement pensé que cette opération de correction sur épreuves était la seule vérification pendant le procédé protéine-effectuant.

« Il y avait une opération à laquelle nous avons pensé, maintenant il a fait, et si une erreur obtient ici, elle est irréversible et va finir comme erreur. Mais elle s'avère là est encore une autre opération à laquelle la cellule a un autre regard. Elle se vérifie, » Ibba a dit. « La ligne inférieure est nous doit avoir été manquante quelque chose. »

La recherche précédente a proposé que les cellules, en moyenne, effectuent une erreur pendant la production de protéine pour chaque 10.000 acides aminés câblés ensemble.

« Ce qui nous faisons est l'essai pour découvrir d'où ce numéro de taux d'erreurs vient, » a dit Ibba, aussi un chercheur dans le programme des biochimies de la condition de l'Ohio et son centre pour la biologie d'ARN. La « compréhension où les erreurs viennent des moyens de vous peut essayer de prévoir les conditions qui soulèveront ou abaisseront la fréquence des erreurs. »

Dans la cellule, PheRS est un membre d'une famille des enzymes responsables de sélecter les acides aminés qui seront fixés à une molécule d'adaptateur qui facilite le procédé renforcement de protéine. Les acides aminés doivent être fixés à l'adaptateur approprié pour s'assurer que code génétique est déchiffré correctement.

Le laboratoire d'Ibba a été étude cette les activités enzymatiques pendant des années. Après avoir observé au fil du temps ce qui a semblé être une deuxième opération de contrôle de qualité, les scientifiques ont dû concevoir une méthode qu'ils pourraient employer pour prouver que la deuxième opération s'est produite. Ainsi les chercheurs ont produit la première fois de l'erreur synthétiquement, et ont alors introduit d'autres enzymes qui seraient normalement présentes plus tard dans la production de protéine pour voir si elles pourraient alors observer la deuxième vérification de qualité.

Les chercheurs ont découvert que la même enzyme qui effectue l'erreur, PheRS, aussi vérifications et nettoient après se dans un procédé qui élimine l'acide aminé incorrect et fixe le correct dans sa place. Et l'enzyme peut faire ceci même après qu'une première vérification manque l'erreur et permet au procédé renforcement de protéine de continuer.

« L'enzyme est deux catalyseurs, un qui peuvent effectuer l'erreur et un qui peuvent rectifier l'erreur. Elle peut laisser l'erreur aller la saisir de retour. Rien ne l'indique faire ceci. Il le figure à l'extérieur seule, » Ibba a dit.

Ces expériences ont été entreprises utilisant les cellules bactériennes d'Escherichia coli, qui sont un modèle préféré pour beaucoup d'études de cellules. Mais la compréhension de ce mécanisme peut être particulièrement utile dans le modèle des antibiotiques parce que beaucoup de tels médicaments visent particulièrement le procédé de protéine-production pour arrêter l'accroissement des bactéries.

« Nous essayons de comprendre le procédé qui dans le passé a prouvé à être très fructueux comme objectif pour des antibiotiques, » Ibba avons dit. « L'espoir est quand vous synthèse de protéine cible généralement vous l'arrêtez complet ou rendez le procédé trop FAUX ainsi la cellule ne peut pas se développer. »

Ceci très le même procédé de contrôle de qualité, concernant une enzyme différente, est visé dans le développement d'un fongicide qui actuel est examiné chez l'homme pour traiter le champignon de clou enfoncé de biais, Ibba a noté.

Même avec cette deuxième opération de retouche recensée, il reste beaucoup à apprendre. Par exemple, ces enzymes seul n'agissent pas. Leurs interactions avec d'autres enzymes dans la cellule affectent leur comportement. Et exact ce qui se produit quand les protéines de mutant glissent par le système de contrôle de qualité reste mal compris, aussi bien.

« Parfois les erreurs entrent, et est c'au sujet de ce que nous sommes encore incertains. Même dans quelques troubles neurodegenerative, nous pouvons voir qu'il y a presque certainement des erreurs, mais la fréquence est impossible à savoir actuellement, » Ibba a dit. « Si nous connaissons plus au sujet du mécanisme, puis si nous trouvons des mutations, nous aurons une possibilité bien meilleure de trouver ce que sont les conséquences de ces mutations. »