2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Կարող է առաջարկել թիրախ հակաբիոտիկների դիզայնի և կյանքի էվոլյուցիայի վերաբերյալ պատկերացումների համար
Թթվածինը թույն է որոշ հիվանդություն առաջացնող բակտերիաների համար: Տարիներ շարունակ գիտնականներին հետաքրքրում էր, թե ինչպես են բակտերիաները, որոնք աճում են թթվածնի բացակայության պայմաններում (կոչվում են «անաէրոբներ») կարողանում զգալ թթվածինը իրենց միջավայրում և լողալով հեռանալ դրանից՝ մահից խուսափելու համար: Այժմ նրանք հայտնաբերել են անսովոր սպիտակուց, որը կարող է բացատրել, թե ինչպես են նրանք դա անում: Սպիտակուցը կարող է նաև առաջարկել նոր հակաբիոտիկների նախագծման պոտենցիալ թիրախ և ապահովել կյանքի էվոլյուցիայի պատկերացումները, ասում են նրանք:
Գտածոն նկարագրված է Biochemistry-ի մայիսի 16-ի համարում, որը գրախոսվում է Ամերիկյան Քիմիական Միության՝ աշխարհի ամենամեծ գիտական ընկերության կողմից::
«Մենք առաջարկում ենք, որ քանի որ այս բակտերիան թունավորված է օդով, [սպիտակուցի] թթվածին կապող տիրույթը զգում է, երբ թթվածինը առկա է շրջակա միջավայրում և ստիպում է, որ բակտերիաները լողալով հեռանան դրանից», - ասում է Դոնալդ Մ. Կուրցը:, կրտսեր, բ.գ.թ., հետազոտության գլխավոր հետազոտող և քիմիայի պրոֆեսոր Ջորջիայի համալսարանում, որը գտնվում է Աթենքում, Գա.
Նա շարունակում է. «Մենք կասկածում ենք, որ այս համակարգը կարող է լինել ընդհանուր թթվածնի ցուցիչ անաէրոբ միկրոօրգանիզմների մեջ»:
Որոշ անաէրոբ բակտերիաներ կարող են առաջացնել մարդու հիվանդություններ, ինչպիսիք են գինգիվիտը (լնդերի հիվանդություն) և գանգրենա: Եթե Կուրցը ճիշտ է, նրա հայտնագործությունը կարող է հանգեցնել նոր հակաբիոտիկների ստեղծմանը:
Նախնական բացահայտումից ի վեր, հետազոտողները հայտնաբերել են նմանատիպ սպիտակուցներ 12 տարբեր բակտերիաներում, որոնք հավասարապես բաշխված են անաէրոբի և աերոբի միջև (կարող են օգտագործել թթվածինը): Թեև հիվանդություն առաջացնող շատ բակտերիաներ աերոբ են, ոմանք կարող են նաև անաէրոբ կերպով զարգանալ: Եթե նրանք նույնպես պարունակեն այս սպիտակուցը, նրանք նույնպես կարող են խոցելի լինել այն դեղամիջոցների նկատմամբ, որոնք ապաակտիվացնում են այն, ասում է Կուրցը:
Նման դեղամիջոցները կարող են նոր զենք տրամադրել հակաբիոտիկների նկատմամբ կայունության աճող խնդրի դեմ պայքարելու համար, երբ բակտերիաները, որոնք սովորաբար սպանվում են դեղերի կողմից, դառնում են դիմացկուն դրանց նկատմամբ, ասում է նա:
Հետազոտողները կատարեցին իրենց նախնական հայտնագործությունը գեների և սպիտակուցների տվյալների բազաները փնտրելիս, որտեղ նրանք դիտարկեցին ԴՆԹ-ի հաջորդականությունը, որը կոդավորում էր նախկինում չճանաչված թթվածին կապող սպիտակուցը անաէրոբ բակտերիայում: Այս սպիտակուցը սերտորեն համընկնում էր սպիտակուցի հետ, որը նախկինում հայտնաբերվել էր ծովային օրգանիզմների միայն փոքր խմբում, ներառյալ որդերի մի տեսակ (կոչվում է «գետնանուշի որդեր»), որոնք ապրում են օվկիանոսների մակընթացային հարթություններում։ Մինչ այժմ հետազոտողները մտածում էին, թե ինչու է այս սպիտակուցը հայտնաբերվել միայն ծովային օրգանիզմների այս փոքր խմբում, և ոչ մյուսներում:
Մակընթացային հարթությունները, որտեղ ապրում են որդերը, հիմնականում անաէրոբ միջավայր են: Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն ուսումնասիրված անաէրոբ մանրէի, որդերն ակտիվորեն չեն խուսափում թթվածնից և չեն սպանվում դրա կողմից։
Հետազոտողները այժմ կարծում են, որ սպիտակուցը տարբեր գործառույթներ ունի երկու օրգանիզմներում, բոլորն էլ կապված են թթվածին հայտնաբերելու ունակության հետ:Բակտերիայում սպիտակուցը թթվածին զգալու և խուսափելու համար է: Թվում է, թե որդում սպիտակուցը ծառայում է որպես թթվածնի պահեստ՝ ապահովելով թթվածին, երբ որդն ունի դրա կարիքը, ասում է Կուրցը։
Այս բացահայտումը էվոլյուցիոն նշանակություն ունի: «Ես առաջարկում եմ, որ բակտերիաներն ի սկզբանե ստեղծել են սպիտակուցը, և որ որդն այն հարմարեցրել է այլ բան անելու համար», - ասում է Կուրցը:
Թթվածին ընկալող սպիտակուցի էվոլյուցիան, հավանաբար, գոյատևման խնդիր էր, ասում է նա: Գիտնականների մեծամասնությունը կարծում է, որ Երկրի սկզբնական մթնոլորտը զուրկ էր թթվածնից, և, հետևաբար, առաջին օրգանիզմները, որոնք զարգացան անաէրոբ էին: Այս միջավայրում ամենավաղ բակտերիաներին, հավանաբար, ոչ մի կառուցվածք պետք չի եղել, որը կօգնի նրանց խուսափել թթվածնից, քանի որ դա վտանգ չի ներկայացնում, ասում է հետազոտողը:
Երկիր մոլորակի էվոլյուցիայի ընթացքում առաջացան բույսեր, որոնք կայունորեն արտադրում էին թթվածին: Անաէրոբ բակտերիաները պետք է կամ հարմարվեին կամ մեռնեին թթվածնով հարուստ նոր մթնոլորտում:Դա այն ժամանակ էր, երբ բակտերիաները սկսեցին զարգացնել թթվածնի զգայուն սպիտակուցներ, որոնք ի վերջո ներառվեցին այլ օրգանիզմների կողմից, կարծում է Կուրցը::
