Unraveling की एक prion रोग के घातक राज-ScienceDaily


एक आणविक जीवविज्ञानी पर एमहर्स्ट मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय है, जो दशकों के लिए अध्ययन किया भयानक समूह की घातक बीमारियों की वजह से prions — जीर्ण बर्बाद कर रोग में हिरण, पागल गाय में पशु और मानव एनालॉग — क्रेडिट एक मध्य-ऑफ-द-रात सपने के लिए एक महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि, एक सफलता की उम्मीद कर सकता का नेतृत्व करने के लिए एक इलाज.

में एक नया कागज में प्रकृति स्ट्रक्चरल और आण्विक जीवविज्ञान द्वारा Tricia Serio, कॉलेज के डीन के प्राकृतिक विज्ञान के प्रोफेसर, जैव रसायन और आणविक जीव विज्ञान में UMass एमहर्स्ट, और दूसरों को, और रिपोर्ट एक अप्रत्याशित भूमिका के लिए prion न्यूक्लिएशन बीज को बढ़ाता है कि करने के लिए अपनी क्षमता दिखाई देते हैं और विरोध इलाज. न्यूक्लिएशन के बीज अणु समूहों के रूप में है कि जब prions एक दूसरे को देते हैं और आकार बदल जाते हैं । “एक बार है कि परिवर्तन होता है, यह बनाता है एक बहुत ही स्थिर कुल के रूप में जाना जाता amyloid सोचा था कि करने के लिए असंभव हो करने के लिए निष्क्रिय से सामान्य अर्थ है,” Serio नोटों.

संक्रामक prion है एक असामान्य रोगज़नक़, के लिए एक प्रोटीन के बिना न्यूक्लिक एसिड, वह बताते हैं. Prion रोगों थे पहले वर्णित 1800s में, और शामिल हैं स्क्रैपी में भेड़ और अन्य neurodegenerative रोगों के रूप में इस तरह पागल गाय रोग और मनुष्यों में, Creutzfeldt-Jakob रोग, घातक पारिवारिक अनिद्रा और कुरु से अनुष्ठान नरभक्षण में पापुआ, न्यू गिनी में ।

Serio कहते हैं, “इन रोगों हमेशा घातक है,” लेकिन वह और उनके सहयोगियों सहित पहले लेखक जेनिस Villali के साथ काम प्राकृतिक खमीर prions नहीं जा सकता है कि मनुष्य के लिए प्रेषित या बीमारी के कारण । “यह एक अच्छा मॉडल प्रणाली है कि संक्रामक नहीं है, और यह वास्तव में तेजी से बढ़ता है.”

यह किया गया है दशकों के लिए जाना जाता है कि prion प्रोटीन (पीआरपी) misfolding का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, रोग की प्रक्रिया, वह कहते हैं. इन रोगों में, प्रोटीन गुना में 3 डी आकार का कारण है कि रोग । स्तनधारियों में, प्रोटीन गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली प्रतिक्रिया करने के लिए तह गलतियों के साथ “निगरानी” के अणुओं है कि बाहर की तलाश misfolds और की कोशिश करने के लिए refold और सही गलतियों.

लेकिन prions misfold इतनी जल्दी है कि संरक्षिकाओं नहीं रख सकते हैं, Serio कहते हैं. “उस हिस्से में जाना जाता था,” वह कहते हैं, लेकिन वैज्ञानिकों को अब भी समझ नहीं सका था कि क्या सीमित निगरानी प्रणाली की अनुमति देता है, prions के लिए जारी रहती है । “एक प्रमुख कारक को नियंत्रित करने से संक्रमण के हानिकारक प्रोटीन के लिए अजेय रोग गंभीर खतरा था तो छिपा हुआ है और अस्पष्ट है कि यह नहीं किया गया था पहले से प्रस्तावित है,” वह कहते हैं ।

तो, एक सम्मेलन के बाद, जहां वह बात की थी तीव्रता से सभी दिन के बारे में prions, Serio था महत्वपूर्ण सपना है । “यह मेरे लिए आया था कि आकार के कुल न्यूक्लिएशन बीज मायने रखता है,” वह याद करते हैं । “तो हम वापस चला गया और डिजाइन प्रयोगों का परीक्षण करने के लिए न्यूनतम आकार के द्वारा विचार गणितीय मॉडलिंग के साथ सह पहले लेखक Jason अंधेरे, और यह काम किया. नेतृत्व किया है कि इस जांच करने के लिए और क्यों हम वास्तव में कर रहे हैं के बारे में उत्साहित है इस कागज.”

पहली रहस्योद्घाटन के एक आश्चर्य था, Serio याद करते हैं — prion समुच्चय विभिन्न आकारों में आते हैं. “हर कोई जानता था की न्यूक्लिएशन बीज, लेकिन कोई नहीं जानता था कि वे हो सकता है अलग अलग आकार के लिए एक ही प्रोटीन।” के रूप में prion प्रोटीन शारीरिक रूप से देते हैं और जटिल स्विच एक राज्य से दूसरे करने के लिए, यह न्यूनतम आकार वास्तव में महत्वपूर्ण है-लेकिन क्यों?

यह पता चला है, Serio कहते हैं, कि बीज जटिल चाहिए डबल आकार में रोग के लिए करने के लिए जारी रहती है । यह यह शुरू होता है के साथ चार अणु, यह तक पहुँचने चाहिए आठ. “यह न्यूनतम आकार निर्धारित करता है कि क्या निगरानी कर सकते हैं जीतने के लिए. चार पाने के लिए है करने के लिए आठ, लेकिन यदि आप इसे पकड़ने के लिए जल्दी से पर्याप्त है, तो आप बाहर खींचने के लिए एक वर्ग के पक्ष में, amyloid संरचना नहीं कर सकता । संरक्षिकाओं बीमारी को रोकने को रोकने के द्वारा इसे से दोहरीकरण में है कि पहले दौर।”

एक और खोज की है कि यदि न्यूनतम न्यूक्लिएशन बीज शुरू आकार 10 है और यह तक पहुँचने चाहिए 20 को बनाने के लिए दो amyloids, कि जटिल है एक आसान समस्या के लिए संरक्षिकाओं के लिए चुटकी, Serio बाहर अंक. “में खमीर, बड़ा प्रारंभिक बीज, और अधिक मुश्किल यह है के लिए इस रोग का विरोध करने के लिए संरक्षिकाओं और पकड़ ले, क्योंकि ये प्रोटीन गुणवत्ता नियंत्रण है और अधिक समय कार्य करने के लिए; छोटे बीज के लिए कठिन है इलाज है, क्योंकि यह दोगुना हो जाता है और अधिक जल्दी से.”

वह कहते हैं, “हमने महसूस किया कि हम सकता है अगर इस पर नियंत्रण परिवर्तन, हम को रोकने से रोग उत्पन्न होने वाली है, लेकिन हम यह भी एहसास है कि एक ही बाधा नियंत्रण होता है पीछे की ओर जा रहा है और खुलासा एक स्थापित amyloid. साहित्य कहते हैं कि एक मूर्खतापूर्ण विचार है, क्योंकि prions के जीवित रहने और विरोध की हत्या इतनी अच्छी तरह से. लेकिन एक बार जब हम पता लगा कि यह न्यूनतम आकार की है, हम पता चला है कि यह भी भविष्यवाणी की आवृत्ति prion के तहत इलाज के अलग-अलग विकास की स्थिति. वापस देख रहे हैं, हम नहीं कर सकते हैं बाहर आंकड़ा कैसे हम इसे याद किया.”

Serio का कहना है कि वह और उसकी टीम अब जानते हैं कि वहाँ रहे हैं कम से कम तीन न्यूक्लिएशन आकार संभव है, और, “मुझे संदेह है कि यह होगा बाहर बारी के लिए हो सकता है एक अनंत संख्या है,” वह कहते हैं । “वास्तव में, हम पता चला है कि हम बदलाव कर सकते हैं न्यूक्लिएशन आकार का आकार बदलने के द्वारा की prion या व्यक्त करके एक उत्परिवर्ती के रूप में प्रोटीन, दरवाजा खोलने के लिए चिकित्सकीय हस्तक्षेप करने के लिए इस प्रक्रिया को उलटा.”



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