Forscher Entdecken Kleinste und Schnell-Gewußte RNS Schalter

Published on October 8, 2012 at 6:13 AM

Ein biophysikalischer Chemiker University of Michigans und seine Kollegen haben die kleinsten und schnell-gewußten molekularen Schalter entdeckt, die von der RNS, den chemischen Vetter von DNS hergestellt werden. Die Forscher sagen diese seltenen, sind flüchtige Zellen Hauptziele für die Entwicklung von neuen Antiviren- und antibiotischen Drogen.

Bildhöflichkeit von Hashim-Al-Hashimi

Einmal geglaubt, um genetische Informationen, RNS bloß zu speichern und weiterzugeben bekannt jetzt, um ein zelluläres Schweizer Armeemesser von Sortierungen zu sein, führt eine große Vielfalt von Aufgaben durch und verwandelt in unzählige Formen.

In den letzten zehn Jahren haben Forscher bestimmt, dass die meisten der DNS in unseren Zellen verwendet wird, um RNS-Moleküle zu machen, dass RNS eine zentrale Rolle in regelnder Genexpression spielt und dass diese Makromoleküle als Schalter auftreten, die zelluläre Signale und dann entdecken, um eine passende Antwort zu anderen Biomolekülen in der Zelle zu senden sich verformen Sie.

Während Vermittlungsaufgabe der RNS gut dokumentiert gewesen ist, berichten Hashim-Al-Hashimi und seine U-Mkollegen online Am 7. Oktober in der Zapfen Natur über eine neue Klasse Schalter, die beträchtlich kleiner und Größenordnungen schneller als die andere bekannte Klasse von RNS-Schaltern sind.

Al-Hashimi ruft diese kurzlebigen Zellen, die unter Verwendung einer neuen Abbildungstechnik entdeckt wurden, die in seinem Labor entwickelt wurde, Mikroschalter.

„Wir sind schließlich in der Lage, auf diese seltenen, alternativen Formulare von RNS herein laut zu summen, die während gerade eines Sekundenbruchteils existieren und dann gegangen werden,“ sagten Al-Hashimi, den Robert L. Kuczkowski Professor von Chemie und von Biophysik. „Diese Sachen sind so schwierig zu sehen, weil sie existieren für ungefähr 1 Prozent der Zeit und für nur eine Mikrosekunde zu einer Millisekunde.“

In der Biologie bestimmt die dreidimensionale Form eines Moleküls seine Eigenschaften und beeinflußt seine Funktion. RNS-Moleküle werden von den einzelnen Ketten, die heraus ausgedehnt als lange Gewinde bleiben oder in komplexe Regelkreise mit der Verzweigung sich falten können, Leiter ähnliche Waffen gemacht.

Die Mikroschalter, die von den U-Mforschern beschrieben werden, beziehen die vorübergehenden, lokalisierten Änderungen der RNS-Zelle in die alternativen Formulare mit ein, die angeregte Zustände genannt werden. Der Strukturwandel ist der Schalter: die Formschicht mittelt biologische Signale anderen Teilen der Zelle über.

„Diese angeregten Zustände entsprechen seltenen alternativen Formularen, die biologische Funktionen haben,“ Al-Hashimi sagten. „Diese alternativen Formulare haben eindeutige Architektur- und chemische Merkmale, die sie große Moleküle lassen konnten, damit Drogen auf verriegeln. In etwas Richtung liefern sie eine ganze neue Schicht Drogenziele.“

In ihrem Naturbericht betrachteten die U-Mforscher vorübergehende Strukturwandel in drei Baumustern RNS-Moleküle. Zwei des RNAs kamen vom HIV-Virus, das AIDS verursacht und bekannt, um eine Schlüsselrolle in der Virus-Vermehrung zu spielen. Das Drittel wird in Qualitätskontrolle innerhalb des Ribosoms, die zelluläre Maschine miteinbezogen, die Proteine zusammenbaut.

Die eben gefundenen angeregten Zustände von allen drei dieser RNAS stellen potenzielle Ziele für Drogenentwicklung zur Verfügung: Antivirendrogen, die HIV-Wiederholung und -antibiotika stören würden, die Proteineinheit in den bakteriellen Ribosom behindern würden.

Beweis für das Bestehen dieser kleinen RNS-Schalter hat für Jahre montiert. Aber bis jetzt, sind sie ausgewichener Befund, weil sie einfach zu klein und zu kurzlebig sind, durch herkömmliche Abbildungstechniken erfasst zu werden, sagte Al-Hashimi.

Um ihre Entdeckung zu machen, verwendete das Team ein geändertes Formular der magnetischen Resonanz- Kernspektroskopie, zusammen mit einer Strategie für das Einschließen und das Erfassen der Ausgleichstrom RNS-Zellen. In einem Finden berichtete letztes Jahr in der Natur, die Forscher verwendete ähnliche NMRtechniken, um die seltenen Fälle abzufangen, wenn Basis im DNS-Doppelhelix hin und her rollen.

In den letzten Jahren haben Al-Hashimi und seine Mitarbeiter auch NMR verwendet, um „nanovideos“ zu erstellen, die in drei Abmessungen aufdeckten, wie RNS-Moleküle das Form-Verdrehen, das Verbiegen und das Rotieren über ihre strukturellen Gelenke ändern.

Zusätzlich zum Al-Hashimi sind Autoren des Naturberichts Elizabeth Dethoff U-M, Katja Petzold, Jeetender Chugh und Anette Casiano-Negroni. Al-Hashimi ist ein Berater zu und hält ein Eigentumsrecht herein, Nymirum Inc., eine RNS-basierte Drogenentdeckungsfirma in Ann Arbor an.

Die Forschung wurde durch die Nationalen Institute der Gesundheit und durch ein Rackham-Student im Aufbaustudiumen-Forschungsstipendium unterstützt, das von University of Michigan zugesprochen wurde. Die Autoren des Naturpapiers bestätigen die Wirtschaftliche Entwicklungszusammenarbeit Michigans und den Michigan-Technologie Drei-Korridor für die Halterung des Kaufs eines 600 MHZ-Spektrometers, das in der Studie verwendet wird.

Quelle: http://www.uni-mainz.de

Last Update: 8. October 2012 08:26

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