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Le celle hanno due probabilità, non appena una, fissare i loro errori

Le celle hanno due probabilità fissare lo stesso errore nel loro trattamento difabbricazione invece di appena uno - un cosiddetto punto di correzione delle bozze - che precedentemente era stato identificato, secondo nuova ricerca.

Le proteine sono essenziali a vita e fanno la maggior parte del lavoro in celle, in modo da evitare gli errori durante la loro produzione è un modo critico impedire varie circostanze nocive che risultano quando le mutazioni causano il danno o quando le celle muoiono.

La migliore conoscenza del meccanismo dietro questi errori occasionale potrebbe aumentare la comprensione di vari trattamenti di malattia, particolarmente nei disordini neurodegenerative, alcuni di cui il sospetto degli scienziati fosse associato con le proteine mutate, ricercatori di Ohio State University dice.

La scoperta di questo secondo punto egualmente dà a produttori di droga un nuovo obiettivo per considerare, particolarmente nello sviluppo degli antibiotici. Le droghe destinate per interferire con gli enzimi che fanno, trovano e riparano gli errori durante la produzione della proteina potrebbero essere agenti potenti nella fermata della crescita batterica delle cellule.

Un enzima chiave in questione nel controllo di qualità delle cellule è chiamato la sintetasi del phenylalanyl-tRNA (PheRS). Il processo di questi enzimi all'interno della cella è di selezionare correttamente uno degli amminoacidi che saranno messi insieme insieme in una molecola per fare una proteina.

“Stiamo descrivendo un trattamento abbastanza semplice dove la cella dice, “io pensiamo che abbia uno più sguardo a quello, “„ ha detto Michael Ibba, autore senior dello studio e un professore associato di microbiologia allo stato dell'Ohio. “Esamina le particelle elementari e controlla che sono right before fa la proteina.„

La ricerca è pubblicata nell'emissione del 13 marzo della cella molecolare del giornale.

Negli esami passati di questo meccanismo nella cella, il laboratorio di Ibba aveva identificato una singola presa delle cellule della misura di controllo di qualità come producono le proteine. I ricercatori inizialmente hanno ritenuto che questo punto di correzione delle bozze fosse il solo assegno durante il trattamento difabbricazione.

“C'era un punto a cui abbiamo pensato, ora ha fatto e se un errore passa attraverso qui, è irreversibile e sta andando finire come errore. Ma risulta là è ancora un altro punto a cui la cella ha altro sguardo. Sta controllandosi,„ Ibba ha detto. “La riga inferiore è noi deve mancare qualcosa.„

La ricerca precedente ha suggerito che le celle, facessero in media un errore durante la produzione della proteina per ogni 10.000 amminoacidi messi insieme insieme.

“Che cosa facciamo è la prova per scoprire da dove quel numero di tariffa di errore viene,„ ha detto Ibba, anche un ricercatore nel programma della biochimica dello stato dell'Ohio ed il suo centro per biologia del RNA. “Capirvi dove gli errori vengono dai mezzi può provare a predire le circostanze che solleveranno o abbasseranno la frequenza degli errori.„

All'interno della cella, PheRS è un membro di una famiglia degli enzimi responsabili del selezionare gli amminoacidi che saranno fissati ad una molecola del convertitore che facilita il trattamento proteina costruzione. Gli amminoacidi devono essere fissati al convertitore appropriato per assicurarsi che il codice genetico sia decifrato correttamente.

Il laboratorio di Ibba è stato studiare questo attività dell'enzima per anni. Dopo l'osservazione col passare del tempo della che cosa è sembrato essere un secondo punto di controllo di qualità, gli scienziati hanno dovuto inventare un metodo potrebbero usare per provare che il secondo punto ha accaduto. Così i ricercatori in primo luogo hanno generato sinteticamente l'errore e poi hanno presentato altri enzimi che sarebbero stati che normalmente successivamente presenti nella produzione della proteina vedere se potessero poi osservare il secondo assegno di qualità.

I ricercatori hanno scoperto che lo stesso enzima che fa l'errore, il PheRS, anche gli assegni e pulisce dopo che stesso in un trattamento che elimina l'amminoacido sbagliato e fissa quello corretto nel suo posto. E l'enzima può fare questo anche dopo che un assegno iniziale manca l'errore e che permette che il trattamento proteina costruzione continui.

“L'enzima è due catalizzatori, uno che può fare l'errore ed uno che può correggere l'errore. Può lasciare l'errore andare afferrarlo indietro. Niente lo dice di fare questo. Lo calcola fuori da sè,„ Ibba ha detto.

Questi esperimenti sono stati eseguiti facendo uso delle celle batteriche di Escherichia coli, che sono un modello preferito per molti studi delle cellule. Ma capire questo meccanismo può essere particolarmente utile nella progettazione degli antibiotici perché molte tali droghe specificamente mirano al trattamento di proteina-produzione per fermare la crescita dei batteri.

“Stiamo provando a capire il trattamento che nel passato è risultato essere molto fruttuoso come obiettivo per gli antibiotici,„ Ibba abbiamo detto. “La speranza è quando la sintesi della proteina bersaglio voi la fermate generalmente completamente o rendete il trattamento troppo inesatto in modo dalla cella non può svilupparsi.„

Ciò molto lo stesso trattamento di controllo di qualità, comprendente un enzima differente, sta miranda a nello sviluppo di un agente antifungoso che corrente sta provando in esseri umani per trattare il fungo dell'unghia del piede, Ibba ha notato.

Anche con questo secondo punto modificante identificato, c'è ancora abbondanza da imparare. Per esempio, questi enzimi non agiscono da solo. Le loro interazioni con altri enzimi nella cella pregiudicano il loro comportamento. E che cosa accade quando le proteine mutanti franano attraverso il sistema di controllo di qualità rimane esattamente capito male, pure.

“A volte gli errori ottengono dentro e quello è cui siamo ancora incerti circa. Anche in alcuni disordini neurodegenerative, possiamo vedere che ci sono quasi certamente errori, ma la frequenza è impossible da sapere attualmente,„ Ibba ha detto. “Se conosciamo più circa il meccanismo, quindi se troviamo le mutazioni, avremo una probabilità molto migliore di individuazione dei che cosa le conseguenze di quelle mutazioni sono.„