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Die DNA-Mismatch-Reparatur ist in einem definierten Zeitfenster

Nessun commento 30. Dezember 2011 Keine Kommentare

In Eukaryoten, scheint sich die große Gruppe von Organismen, die den Menschen gehören, als essentiell für das Überleben Fähigkeit bestimmter Proteine ​​zu genetischen Fehlern, die bei der DNA kurz vor der Zellteilung repliziert wird auftreten, zu reparieren, und tun Sie es schnell und genau.

In einem Papier vor kurzem in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, haben Forscher an der Ludwig Institut für Krebsforschung und der San Diego School of Medicine parzalmente das Geheimnis, wie diese Proteine ​​ihre Aufgaben in Bezug auf die stickstoffhaltigen Basenfehlpaarungen gelöst (Mismatch), die übernehmen die Replikation in einem Verfahren nach DNA-Mismatch-Reparatur (bekannt MMR ).

Eine der wichtigsten Fragen zu beantworten ist, wie die MMR-Proteinen unterscheiden kann, welche der beiden Basen aus einem Mismatch ist die "richtige" und was das "falsch".

sagt Christopher D. Putnam, ein Mitglied des Teams, das die Forschung durchgeführt.

Zum Beispiel, wenn ein Guanin (G) nach der Replikation gekoppelt ist (fälschlicherweise) mit einem Thymin (T), wo der Fehler ist? In G oder T in? Wenn der Reparaturmechanismus entfernt die Basis, die ursprünglich in der DNA-Matrize, anstelle des fehlerhaft eingebaut, wird es in einer Mutation führen, eine Reparatur!

MSH2-MSH6 Heterodimere eukaryotischen Protein homolog zu bakteriellen MutS erkennen Missverhältnisse auf dem Genom und initiieren deren Reparatur

Mit dem Modellorganismus Saccharomyces cerevisiae, dh Bäckerhefe, die Wissenschaftler um Richard D. führte Kolodner haben festgestellt, dass die neu synthetisierte DNA-Strang ein permanentes Signal für 10-15 Minuten nach der Replikation, was es wiedergibt sowie neue und möglicherweise "falsch" in den Augen der Mechanismus der MMR. Führt

Die genaue Art dieses Signals, jedoch noch nicht identifiziert worden, und die wichtigsten Annahmen sind das Vorhandensein von Kerben (Einschnitte Einzelader) auf dem neu synthetisierten Strang, oder der Verein auf dem gleichen spezifischer Proteine ​​mit Replikation assoziiert.

Diese Entdeckung, die in der Vergangenheit mit der Kombination veröffentlichte erste Arbeit, die den Wirkungsmechanismus von MMR in vivo zeigt , fügt ein weiteres Stück des Wissens in Eukaryoten, wie Beseitigung von Fehlern in der DNA-Replikation, Mechanismen eng, zu kämpfen oder zu " Entstehung von Krebs.

Als Eukaryoten marchino die neu synthetisierten DNA-Stränge ist ein Geheimnis, das dauerte 30 Jahre - Putnam sagt - aber diese Arbeit macht sehr klare Vorstellungen davon, wie der Mechanismus der Mismatch-Reparatur-Funktionen.

Quelle: Wissenschaft
Bewertung MMR in Eukaryoten - JBC.org
Kategorien: Biologie

Die Replikation der Bakterien magnetotattici: Split-Ärmel

Nessun commento 21. Dezember 2011 Keine Kommentare

Die Bakterien magnetotattici sind eine besondere Klasse von Mikroorganismen zum ersten Mal von Richard Blakemore beschrieben in der 70, ausgestattet mit der Besonderheit, sich zu orientieren entlang der Linien des Erdmagnetfeldes.

Diese Eigenschaften können als Reaktion auf Magnetismus marinen Bakterien, die in den Bedingungen der niedrigen Sauerstoff im Wasser und Sedimenten leben helfen, und navigieren Sie zu "Orient" in einem Umfeld, in denen die Werte von essentiellen Nährstoffen wie Sulfide und ossideno Wandel drastisch mit der Tiefe, wie von Dirk Schüler, Mikrobiologe an der Ludwig-Maximilians University of Monaco angegeben.

Die Sträucher dieser Bakterien bestehen aus kleinen Organellen genannt magnetosomi, die Kristalle aus Magnetit (Fe 3 O 4) enthalten, Greigit (Fe 3 S 4) und andere magnetische Mineralien gemacht: das Magnetfeld durch einen einzigen magnetosoma produziert jedoch nicht intensiv genug ist zu orientieren die Mikroben des Erdmagnetismus, so dass diese Organellen in einer Kette, um einen stärkeren Magneten zu bilden.

Das Problem übernimmt, wenn die Zellen repliziert werden: in der Regel die Bakterien durch eine longitudinale anfängliche Wachstum unterteilt sind, und dann zur Synthese neuer Zellwand in der Innenseite der zentralen Zone, die sogenannte Furche des Bereichs, der accrescendosi sinkt mehr und mehr im Zytoplasma und schloss als einer Schleife, bis die Ränder der Wand nicht neu synthetisierte nicht verbinden und die beiden neuen Bakterien sind freistehend. Die Kraft, mit der Folge der Teilung erzeugt wird, ist allein nicht ausreichend, Schüler sagt, zu "ziehen" magnetosomi Ketten, die wie Magnete anziehen.

Damit können die Bakterien magnetotattici eine duale Problem bei der Replikation: der Lage, die inneren magnetischen Kräfte, die nicht dazu neigen, die beiden zukünftigen Tochterzellen trennen zu überwinden und gleichzeitig kann eine gleichmäßige Verteilung der Organellen magnetischen Transfer zum selektiven Vorteil der Empfindlichkeit Magnetische sowohl neue Zellen.

Der Winkel, um den nächsten zwei Tochterzellen genommen schwächt die internen magnetischen Widerstand. In rot sind die Ketten magnetosomi.

Mit Licht-und Elektronenmikroskopie-Techniken hat sich das Team Schüler in Echtzeit die Teilung in zwei Tochterzellen des Magnetospirillum gryphiswaldense, ein Paradigma der Klasse von Bakterien magnetotattici gefolgt. Zunächst hat die Teilungsprozess die klassische Palette der bakteriellen Bereich folgt: nach Genomreplikation begann die Zelle zu verlängern und dann verjüngen sich allmählich in den mittleren Bereich.

An dieser Stelle die Nachricht: Die Tatsache, magnetosomi beginnen, in die Mitte wandern und reichern sich an der Teilungsfurche durch die Interaktion mit Aktin-ähnliche Proteine ​​des Zytoskeletts, davon ausgehen, so die beiden zukünftigen Tochterzellen einen Winkel in Bezug das andere von etwa 50 Grad, und schließlich schnell zu trennen. Die scheinbare "falten" setzt voraus, dass die teilende Zelle zu sein aufgrund der Tatsache, dass die Nut des Bereichs erhöht wird (in Richtung der Innenseite der Zelle) in asymmetrischer Weise, die in einem Kräfteungleichgewicht Ergebnisse auf einer der beiden Seiten angezeigt, womit die beiden "Halb-Zylinder", welche die Tochterzellen bilden, zwischen ihnen zu kippen.

Warum all diese Arbeit auf die beiden Tochterzellen zu trennen? Einfach geben Sie einen Abstecher, weil dieser Art können die magnetischen Kräfte zwischen magnetosomi im Teilungsfurche angesammelt zu schwächen, und dann teilen gleichmäßig auf die beiden neuen Zellen, die kostbaren Organellen.

Die Energie, die die Ketten magnetosomi lösen, Übertragen einer Biegung dieses Typs ist die Größenordnung von 10 Pikonewton, die normalerweise entspricht der Kraft während des Querteilung bakteriellen erzeugt

Schüler sagt. Also M. gryphiswaldense tut, ist die normale Energie für die Spaltung benötigt, einfach durch die Optimierung der "Geometrie" der Division in der Lage sein, ihre internen elektrischen Widerstand zu schlagen.

Quelle: Molekulare Mikrobiologie
Kategorien: Biologie

Enthüllung des Geheimnisses der Maulwurf, der kennt keinen Schmerz

Nessun commento 19. Dezember 2011 Keine Kommentare

Nacktmulle, gebürtig aus Ost-Afrika, zusätzlich zu einzigartigen wissenschaftlichen Namen ( Heterocephalus glaber ), fehlt es nicht an extravaganten biologischen Merkmale: Leben im Untergrund unter den Bedingungen der Halbdunkel, ist haarlos, hat eine Lebenserwartung von mehr als 20 'Jahr, mehr als einzigartig unter den seltenen Nager, und nicht so gut wie nie krank von Krebs .

Sie wurde kürzlich seine noch eine weitere Besonderheit, oder Unempfindlichkeit gegenüber Schmerzen, die durch Säure verursacht enthüllt: Diese Art der Anpassung ermöglicht es Maulwürfe in den Tunneln unter der Erde, die ihre Kolonien bilden gedeihen, trotz der Anwesenheit von hohen Säuregehalt durch ' Anreicherung von Kohlendioxid emittiert wird, um den Tod der Tiere.

Ein besseres Verständnis, wie der Schmerz-Weg ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung von neuen Wegen, um Schmerzen zu behandeln

Smith sagt, Ewan St. John, Direktor der neuen Studie, Neurowissenschaftler an der Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in Berlin.

Nahaufnahme von neugierig (wie hässlich) Nacktmull

Smith und seine Kollegen hatten zuvor entdeckt, dass die Injektion von kleinen Mengen an Wasserstoff in der Pfote eines Maulwurfs-Ratten nicht hatte jede Reaktion, die durch das Tier. Im Gegensatz dazu Mäusen unterzogen, um die gleiche Behandlung sofort porträtiert seine Pfote und fing an zu lecken: Nur um eine Vorstellung von der Art der Schmerzen verabreicht bekommen, denken Sie an, was ein Mensch fühlen kann, wenn man Zitronensaft auf eine Wunde gelegt.

Es sind auch bekannt, dass die Säure durch die Nozizeptoren, eine bestimmte Klasse von Rezeptoren, die auf nozizeptive Neuronen oder den Sensoren Mitglieder wahrgenommen wird auf äußere Reize potentiell schädlich für den Körper zu sammeln und in das zentrale Nervensystem zu übertragen, um die Reaktion des Schmerzes zu initiieren. Diese Rezeptoren sind Ionenkanäle, dass "wahrnehmen" die Anwesenheit von Säuren durch eine Reaktion auf hohe Konzentrationen von Protonen (die aus sauren Bedingungen abgeleitet) durch die Erschließung und Förderung des Neurons. Smith wird daher erwartet, dass durch die Analyse der Neuronen des Maulwurfs nicht finden würden die Rezeptoren für die Säure, oder würde ein nicht-funktionelles gefunden haben, aber zeigte, dass die Mol-Ratten die gleichen Nozizeptoren von Mäusen haben, und mit der gleichen Funktionalität.

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Kategorien: Biologie , Neurowissenschaften

Bakterien besitzen eine erworbene Immunsystem

1 commento 24. Oktober 2010 ein Kommentar
Dies ist wahrscheinlich eine der wichtigsten Entdeckungen der letzten zehn Jahre in der Molekularbiologie.

Eine neue Studie von der Rice University hat ein mathematisches Modell bestimmt, um ein System der erworbenen Immunität in Bakterien, in der Lage, Infektionen durch Bakteriophagen bekämpfen zu beschreiben.

Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien gezielt angreifen, ist ihre Wirkungsweise auf der Injektion von ihr Genom in den Wirt, um sich zu vermehren Nutzung seiner molekularen Maschinerie. Es scheint, dass die Bakterien haben jedoch ein System, um von einigen dieser potenziellen Bedrohungen immunisieren entwickelt.

Hypothetischen Wirkmechanismus von CRISPR

Die Forschung konzentrierte sich auf die Region CRISPR ("Cluster beabstandete kurze palindromische Wiederholungen regelmäßig") von bakterieller DNA. Es besteht aus zwei Arten von Sequenzen: der erste, der seinen Namen verleiht der Region und das war zunächst das wissenschaftliche Interesse auf sich gezogen, enthält kurze Wiederholungen in der zweiten, zunächst als Abstandhalter zwischen den Wiederholungen DNA identifiziert, enthält spezifische genetische Sequenzen von Phagen.

Wenn eine Sequenz von einem Phagen in der Region CRISPR befindet, wird das Bakterium durch eine Infektion des Phagen immunisiert, wie sie in der Lage zu erkennen und abzubauen das virale Genom wird, in einer Weise analog zu dem Verfahren der RNA-Interferenz ( RNAi ) von eukaryontischen Organismen .

"Aus rein wissenschaftlicher Sicht, diese Forschung sagt uns, dass die Dinge würden nicht einmal nur vor ein paar Jahren vorstellen können, aber es gibt auch ein praktisches Interesse an dieser Arbeit", sagte Michael erachten, Professor für Biochemie, Gentechnik, Physik und Astronomie an der Rice University.

Im Wesentlichen wirkt die CRISPR Speichern eines Satzes von Fragmenten der Genome dieser Viren, die Bakterien, die stattfindet, durch geeignete Lagerung Proteinkomplexe, die wirken anzugreifen, sobald sie in Kontakt mit exogenem genetischen Material in Kraft. So stellt sich heraus zu vererbbare, wenn das Bakterium auf, sondern auch so programmiert werden während der Lebensdauer des Organismus. Die CRISPR kann 30 bis 50 verschiedene Fragmente, die den Widerstand bedeuten, gegen viele Arten von Phagen enthalten.

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Kategorien: Biologie

Der neue und vielversprechende Therapie "antigen"

Nessun commento 22. Oktober 2010 Keine Kommentare
Die Therapie beruht auf der Bildung von Tripelhelices von DNA-und Lichtenergie basiert, um die Aktivität von Genen zum Schweigen zu bringen

Die antigene Therapie ist eine innovative Strategie, die Behandlung für den Einsatz von DNA-basierte Medikamente genau zu lokalisieren, die Lichtenergie auf einem Ziel-Gen, also das Ausschalten ihrer Tätigkeit zur Verfügung stellt.

Eine kürzlich veröffentlichte Kritik von Oligonukleotiden, eine peer-reviewed Zeitschrift herausgegeben von Mary Ann Liebert, Inc. aus New Rochelle (New York), analysiert die Chancen und Herausforderungen für den klinischen Einsatz dieses neuen Ansatzes durch Modulation von DNA Foto-Aktivierung. Die Überprüfung kann kostenlos bei segnente eingesehen werden Link (Site-Specific DNA-Photospaltung durch Oligonucleotid-Konjugaten und Photomodulation)

Bildung einer Tripelhelix von DNA durch Einführen eines oligont. in der großen Furche

Netanel Kolevzon und Eylon Yavin, der Hebrew University of Jerusalem (Israel), in ihrem Artikel beschreibt den Mechanismus, dass undergirds Antigen und Entwicklung von Arzneimitteln auf der Basis TFO (das steht für Triple-Forming-Oligonukleotid), Fähigkeit zur Hemmung der Expression Gen in einem stark fokussierten und selektiv.

Die TFO sind in der Tat Oligonukleotide (synthetische) zur Bildung einer Tripelhelix, die Einführung in der großen Furche der Doppelhelix und die Schaffung von Typ Hoogsteen Wasserstoffbrücken mit dem Purin der Paare von Watson-Crick- ¹ : Im Gegensatz zu Antisense-Therapien bereits bestehenden, , dass Ziel-RNA hat Therapie daher als antigene Zielpunkt direkt in einer DNA-Sequenz.

Durch das Anbringen eines photoreaktiven Mittel TFO Oligonukleotid und Bereitstellen Lichtenergie auf die Befestigung Stelle des Genoms, wird der Wirkstoff (lichtempfindliche) aktiviert und löst eine Spaltung oder Vernetzung von DNA, daß eine Beschädigung des Genoms, Foto- induzierten und ortsspezifische, wird beim Gen-Silencing führen.

"Viele Hindernisse liegen vor uns, bevor diese Strategie die klinische Praxis umgesetzt werden kann", warnen die Autoren. In jedem Fall, wenn die Therapie antigenen tatsächlich gültig erweisen, werden "viele Krankheiten, die derzeit nicht heilbar oder anderweitig behandelbare mit schlechten Ergebnissen sind, könnten mögliche Anwendungen dieser Art von Ansatz zu sein", schlussfolgern sie.

"Das ist eine kluge und potentiell sehr effektiven Ansatz für die Regulierung der Genexpression gezielt", sagt John Rossi, PhD, Mitherausgeber der Oligonukleotide und Professor an der Abteilung für Molekularbiologie, Beckman Research Institute (Kalifornien)
Quellen: PhD in Biotechnologie Stefano D'Errico , Universität Neapel Federico II
Liebertpub.com
Kategorien: Biotech , Medizin und Gesundheit

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