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Las células consiguen dos ocasiones, no apenas una, de reparar sus errores

Las células tienen dos ocasiones de reparar el mismo error en su proceso de proteína-fabricación en vez de apenas uno - un supuesto paso que corrige - que había sido determinado previamente, según la nueva investigación.

Las proteínas son esenciales para la vida y hacen la mayor parte del trabajo en células, así que evitar errores durante su producción es una manera crítica de prevenir una variedad de condiciones dañinas que resulten cuando las mutaciones estropean o cuando mueren las células.

Un mejor conocimiento del mecanismo detrás de estos errores ocasionales podría aumentar la comprensión de los diversos procesos de la enfermedad, especialmente en desordenes neurodegenerative, asocian algunos de los cuales sospechoso de los científicos a las proteínas transformadas, los investigadores de la universidad estatal de Ohio dicen.

El descubrimiento de este segundo paso también da a fabricantes de drogas un nuevo objetivo para considerar, especialmente en el revelado de antibióticos. Las drogas diseñadas para interferir con las enzimas que incurren en, encuentran y reparan las equivocaciones durante la producción de la proteína podrían ser agentes potentes en la detención de incremento bacteriano de la célula.

Una enzima dominante implicada en control de calidad de la célula se llama ligasa del phenylalanyl-tRNA (PheRS). El trabajo de esta enzima dentro de la célula es seleccionar correctamente uno de los aminoácidos que serán atados juntos en una molécula para hacer una proteína.

“Estamos describiendo un proceso bastante simple donde la célula dice, “yo pensamos que tendré una más mirada en ésa, “” dijo a Michael Ibba, autor mayor del estudio y profesor adjunto de la microbiología en el estado de Ohio. “Observa los bloques huecos y verifica que son justo antes de que hace la proteína.”

La investigación se publica en la aplicación del 13 de marzo la célula molecular del gorrón.

En últimos exámenes de este mecanismo en la célula, el laboratorio de Ibba había determinado una única toma de las células de la dimensión del control de calidad como producen las proteínas. Los investigadores pensaron inicialmente que este paso que corregía era la única verificación durante el proceso de proteína-fabricación.

“Había un paso en el cual pensamos, ahora él ha hecho, y si un error consigue a través aquí, es irreversible y va a terminar hacia arriba como error. Pero resulta allí es otro paso en el cual la célula tiene otra mirada. Se está verificando,” Ibba dijo. “El fondo es nosotros debe haber faltado algo.”

La investigación anterior ha sugerido que las células, por término medio, hacen un desvío durante la producción de la proteína para cada 10.000 aminoácidos atados juntos.

“Qué lo hacemos es el intento para descubrir de donde ese número de la tasa de error viene,” dijo a Ibba, también investigador en programa de la bioquímica del estado de Ohio y su centro para la biología del ARN. La “comprensión donde los errores vienen de medios de usted puede intentar predecir las condiciones que aumentarán o bajarán la frecuencia de errores.”

Dentro de la célula, PheRS es una pieza de una familia de enzimas responsables de seleccionar los aminoácidos que serán sujetados a una molécula del adaptador que facilite el proceso del proteína-edificio. Los aminoácidos se deben sujetar al adaptador apropiado para asegurarse que la clave genética está descifrada correctamente.

El laboratorio de Ibba ha estado estudiando las actividades enzimáticas este por años. Después de observar en un cierto plazo qué aparecía ser un segundo paso del control de calidad, los científicos tuvieron que idear un método que podrían utilizar para probar que ocurrió el segundo paso. Los investigadores primero generaron tan el error sintetizadamente, y después introdujeron otras enzimas que estarían normalmente presentes más adelante en la producción de la proteína ver si podrían entonces observar la segunda verificación de la calidad.

Los investigadores descubrieron que la misma enzima que incurre en la equivocación, PheRS, también verificaciones y limpian después de sí mismo en un proceso que quita el aminoácido incorrecto y sujeta el correcto en su lugar. Y la enzima puede hacer esto incluso después una verificación inicial falta el error y permite que el proceso del proteína-edificio continúe.

“La enzima es dos catalizadores, uno que pueda incurrir en la equivocación y uno que pueda corregir el error. Puede permitir el error ir asirlo detrás. Nada la informa hacer esto. Lo figura fuera en sus los propio,” Ibba dijo.

Estos experimentos conducto usando las células bacterianas de Escherichia Coli, que son un modelo preferido para muchos estudios de la célula. Pero la comprensión de este mecanismo puede ser determinado útil en el diseño de antibióticos porque muchas tales drogas apuntan específicamente el proceso de la proteína-producción para parar el incremento de bacterias.

“Estamos intentando entender el proceso que en el pasado ha demostrado ser muy fructuoso como objetivo para los antibióticos,” Ibba dijimos. “La esperanza es cuando usted apunta síntesis de la proteína generalmente usted parada él totalmente o hace el proceso demasiado inexacto así que la célula no puede crecer.”

Esto muy el mismo proceso del control de calidad, implicando una diversa enzima, se está apuntando en el revelado de un agente antihongos que se esté probando actualmente en seres humanos para tratar el hongo del clavo, Ibba observó.

Incluso con este segundo paso que corrige determinado, todavía hay abundancia a aprender. Por ejemplo, estas enzimas no actúan solamente. Sus acciones recíprocas con otras enzimas en la célula afectan a su comportamiento. Y qué suceso cuando las proteínas del mutante se deslizan a través del sistema del control de calidad sigue siendo exactamente mal entendido, también.

“Los errores entran a veces, y eso es sobre cuál somos todavía inciertos. Incluso en algunos desordenes neurodegenerative, podemos ver que hay casi ciertamente desvíos, pero la frecuencia es imposible de saber actualmente,” Ibba dijo. “Si conocemos más sobre el mecanismo, después si encontramos mutaciones, tendremos una ocasión mucho mejor de encontrar cuáles son las consecuencias de esas mutaciones.”