Gesundheit

Versteckte Proteine finden sich in Bakterien: die Wissenschaft stürzt die langjährige Annahme

Wissenschaftler an der Universität von Illinois in Chicago entwickelt haben, eine Möglichkeit zum identifizieren der Anfang jeder gen — bekannt als eine translation start site oder ein start-codon, — in der Bakterienzelle die DNA mit einem einzigen experiment und durch diese Methode haben Sie gezeigt, dass eine einzelne gen ist in der Lage Codierung für mehr als ein protein.

Historisch gesehen, die in der Regel gelehrt, die wissenschaftliche Prämisse war, dass jedes gen hat einen einzigartigen start-Website und ist verantwortlich für die Erstellung von nur einem protein. Jedoch, die Studie, veröffentlicht in der Molekularen Zelle, einer führenden Zeitschrift auf dem Thema der zellulären Prozesse, zeigt, dass einige Gene mehr als eine start-Website und können angeben, Produktion, mehr als ein funktionales protein.

Ihre Methode der Identifizierung von gen-start-Standorte stützt sich auf eine gemeinsame verschreibungspflichtiges Medikament namens retapamulin, ein topisches Antibiotikum. Retapamulin, Sie zeigten zum ersten mal, funktioniert durch verursacht die Ribosomen, welche genetischen code liest, um angehalten werden zu diesen start-sites, die Hemmung der translation und ist ein wichtiger Teil des Prozesses, durch den der genetische code in der DNA wird verwendet, um zu erstellen, die Proteine.

UIC-Alexander Manikin und Nora Vázquez-Laslop führte die Forschung, die sich auf die E. coli-Zellen in Reaktion auf retapamulin in in-vitro-und in-vivo-Experimente.

„Zuerst verstanden wir die Antibiotika-Mechanismus und dann wir, dass wissen zu identifizieren, der Besondere ’start‘ gen Signale, die die Zelle benutzt, um zu regulieren die protein-Synthese,“ sagte Manikin, die Alexander Neyfahk Professor für Medizinische Chemie und Pharmakognosie an der UIC College of Pharmacy. „In der Vergangenheit, diese start-codons wurden identifiziert, die durch das eher schwierige Prozesse — Proteine, die oft benötigt werden, isoliert und untersucht, um zu entdecken, wo der start-sites Ihre Gene liegen im Genom. Nun, in einem einzigen experiment können wir die profile der starts von all den tausenden der bakteriellen Gene in eine mehr nach vorne Weise.“

Manikin und Vázquez-Laslop sagen, dass mit retapamulin Hilfe bei der bakteriellen gen-übersetzung-profiling eröffnet viele neue Wege für die Forschung.

Mit dem Antibiotikum, das Forscher von Manikin und Vázquez-Laslop s lab, die Sezen Meydan, James Marks, Dorota Klepacki und Amira Kefi, identifizieren konnten „kryptisch“, oder alternativ start-Seiten innerhalb von einigen bakteriellen Genen.

„Wir sahen, dass viele zuvor verborgene Proteine initiiert wurden, die an Standorten in der Mitte des Gens, und dass diese Proteine funktionell sind und dass die Inbetriebnahme bei der alternative start Websites ist weit verbreitet in Bakterien,“ sagte Vázquez-Laslop, professor für medizinische Chemie und Pharmakognosie an der UIC-College der Apotheke und das Zentrum für Biomolekulare Wissenschaften.

Die Forscher fanden mehr als 100 E. coli-Gene, die aus rund 4.000, initiieren könnte die protein-Synthese an mehr als einem Standort.

„Proteine initiiert, bei diesen unbekannten Seiten kann, stellt eine zuvor verborgene Bruchteil der Proteom-die gesamte Reihe von Proteinen, die ausgedrückt werden kann — in Bakterien und deren Einleitung auf diesen Seiten können eine Rolle spielen in dem Leben der Zelle,“ sagte Manikin, der auch Direktor des Center for Biomolecular Science. „Durch ein besseres Verständnis der Zelle und die Mechanismen der Antibiotika-Aktion, die wir anwenden können, wissen, um mehr zu erfahren über das, was macht Bakterien pathogene.“

„Wir können auch anwenden, – wissen, um besser zu verstehen, wie zu verhindern oder zu stoppen die Bakterien von der einen Schaden verursacht,“ Vázquez-Laslop, sagte.