2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Գլխավոր նվաճում «Ինչպես բարձրանալով Էվերեստ»
Հատկանշական նվաճման մեջ Յեյլի հետազոտողները որոշել են ռիբոսոմի մեծ ենթամիավորի ատոմային կառուցվածքը՝ ճանապարհ հարթելով վարակի դեմ ավելի արդյունավետ դեղամիջոցների համար։
Գտածոները, որոնք հրապարակվել են երկու առանձին հոդվածներով, ամսագրի այս շաբաթվա համարում, ստացվել են Յեյլի լաբորատորիաներում՝ Թոմաս Սթեյցի գլխավորությամբ՝ Յուջին Հիգինսի մոլեկուլային կենսաֆիզիկայի և կենսաքիմիայի պրոֆեսոր և Հովարդ Հյուզի բժշկական ինստիտուտի հետազոտող: և Փիթեր Մուրը՝ Յուջին Հիգինսի քիմիայի պրոֆեսորը:
«Սա նման է Էվերեստ գագաթը բարձրանալուն կամ չորս րոպեանոց մղոն վազելուն», - ասաց Սթեյցը: «Մենք լուծել ենք ռիբոսոմի մեծ ենթամիավորի կառուցվածքը, որը որոշված ամենամեծ եզակի կառուցվածքն է: Մենք պարզել ենք, որ ռիբոսոմը ռիբոզիմ է, ֆերմենտ, որի կատալիզացումը կատարվում է ոչ թե սպիտակուցի, այլ ՌՆԹ-ի միջոցով»:
Ռիբոսոմը բջջային կառուցվածքն է, որը պատասխանատու է բոլոր օրգանիզմների սպիտակուցի մոլեկուլների սինթեզման համար: Բացի սպիտակուցների սինթեզի ըմբռնումը բարելավելուց, հետազոտությունը նոր հուշումներ է տալիս էվոլյուցիայի մասին և ունի զգալի բժշկական հետևանքներ, քանի որ ռիբոսոմը հակաբիոտիկների հիմնական թիրախն է::
Շատ հակաբիոտիկներ բուժում են հիվանդությունը՝ ընտրողաբար արգելակելով հիվանդություն առաջացնող բակտերիաներում մեծ ռիբոսոմային ենթամիավորների սպիտակուցի սինթեզման ակտիվությունը՝ միաժամանակ թողնելով մարդու ռիբոսոմները: Ցավոք սրտի, տարիների ընթացքում շատ բակտերիաներ դարձել են դիմացկուն
այս գործակալներին, և կա հավանականություն, որ 1940-ական և 1950-ական թվականներին հակաբիոտիկների կողմից հսկողության տակ դրված ավերիչ բակտերիալ հիվանդությունները կրկին պատուհաս կդառնան::
«Հիմա, երբ մենք գիտենք մեծ ռիբոսոմային ենթամիավորի կառուցվածքը,- ասում է Սթեյցը,- մենք կարող ենք որոշել դրա ճշգրիտ կառուցվածքը հակաբիոտիկներով, որոնք կապված են դրան: «Դեղերի կառուցվածքի վրա հիմնված նախագծման» նույն մեթոդները, որոնք հանգեցրին ՁԻԱՀ-ի համար ՄԻԱՎ-ի պրոթեզերոնի ինհիբիտորների ստեղծմանը, այժմ կարող են օգտագործվել ռիբոսոմի վրա, որը 100 անգամ ավելի մեծ է::
«Ստացված տեղեկատվությունը պետք է հնարավորություն տա դեղագործական ընկերություններին մշակել ռիբոսոմների ֆունկցիայի նոր արգելակիչներ, որոնք կարող են օգտագործվել բակտերիալ հիվանդությունները վերահսկելու համար, որոնք կայուն են դարձել հին հակաբիոտիկների նկատմամբ», - ասաց Փիթեր Մուրը::
Չնայած ռիբոսոմը մանրադիտակային է, այն մոլեկուլային առումով հսկա է: Նրա երկու ենթամիավորներից ավելի մեծը մոտ 50 անգամ մեծ է միջին ֆերմենտից: Նրա գործառույթն է կարդալ գենետիկական տեղեկատվությունը, որը կոդավորված է սուրհանդակային ՌՆԹ-ում և առաջացնել սպիտակուցային մոլեկուլներ, որոնք նշված են այդ սուրհանդակային ՌՆԹ մոլեկուլները: Օրգանիզմի ռիբոսոմների կողմից ստեղծված սպիտակուցները պատասխանատու են նրա գրեթե բոլոր հատկությունների համար, այդ թվում՝ արտաքին տեսքի և վարքի համար:
Ռիբոսոմի մեծ ենթամիավորի կառուցվածքը որոշվել է ռենտգենյան բյուրեղագրության միջոցով՝ տեխնիկա, որը կարող է ստեղծել եռաչափ պատկերներ այնքան բարձր լուծաչափերով, որ առանձին ատոմները կարող են տեղակայվել: ՌՆԹ-ի 3000 նուկլեոտիդները մեծ ռիբոսոմային ենթամասում կազմում են կոմպակտ, բարդ ծալված կառուցվածք, և նրա 31 սպիտակուցները ներթափանցում են նրա ՌՆԹ-ն:
Ամբողջությամբ սպիտակուցից կազմված ֆերմենտները խթանում են գրեթե բոլոր քիմիական ռեակցիաները, որոնք տեղի են ունենում կենդանի օրգանիզմներում: Այս հետազոտությունից ի հայտ եկած ամենաուշագրավ բացահայտումներից մեկն այն է, որ սպիտակուցի սինթեզի ռեակցիան, որը տեղի է ունենում ռիբոսոմի վրա, բխում է նրա զանգվածի երկու երրորդից, որը ՌՆԹ է, այլ ոչ թե սպիտակուցի մեկ երրորդից:
«Երկար տարիներ կասկածվում էր, որ ռիբոսոմի ՌՆԹ-ն ֆերմենտային բաղադրիչն է: Այժմ մենք դա հաստատ գիտենք», - ասաց Սթեյցը: «Սա նշանակում է, որ էվոլյուցիայի շատ վաղ օրերին սպիտակուցի սինթեզը զարգացել է ՌՆԹ մոլեկուլների միջոցով, քանի որ սպիտակուցի մոլեկուլներ չեն եղել:«
Հետազոտական թիմի մյուս անդամները ներառում էին Յեյլի հետդոկտորանտներ Նենադ Բանը, Փոուլ Նիսենը և Ջեֆրի Հանսենը:
