cs.3b-international.com
Informace O Zdraví, Nemoci A Léčby.



Progeria, nemoci zrychleného stárnutí a její mechanika

Metody stavebního inzenýrství a bioinzenýrství pouzívají vysetrovatelé na MIT a Carnegie Mellon University ke zkoumání chování bílkovin spojených s progerií, coz je vzácná porucha u detí, která zpusobuje jejich extrémní stárnutí a obecne vede ke smrti pred kardiovaskulární chorobou pred ve veku 16 let. Progeria je oznacena ztrátou 50 aminokyselin v blízkosti konce proteinu laminátu A, který pomáhá podporovat bunecnou jadernou membránu. Zjistení jsou zverejnena v zárí vydání Journal of Structural Biology.
Pomocí molekulárního modelování - který se rídí zákony fyziky v molekulárním merítku - vysetrovatelé vytvorili presné repliky zdravých a mutovaných bílkovinných koncu laminátu A a vytáhli na ne, aby simulovali jejich chování pod stresem, stejne jako tradicní stavební inzenýr muze vyvíjet tlak na testování pevnosti nosníku.
Markus Buehler, profesor MIT v oddelení civilního a environmentálního inzenýrství, který také studuje strukturální proteiny nalezené v kostech a kolagenu, vysvetluje: "Aplikace inzenýrské mechaniky k pochopení procesu rychlého stárnutí nemoci muze vypadat divne, ale ve skutecnosti je hodne smyslu. " V tomto novém vysetrování pracoval spolecne s Krisem Dahlem, profesorem biomedicínského inzenýrství a chemickým inzenýrstvím v Carnegie Mellon, a postgraduálními studenty Zhao Qinem z MIT a Agnieszkou Kalinowskim z Carnegie Mellonové.
Ve svém prirozeném stavu existuje protein (a jeho ocas) v komplexních slozených konfiguracích, které se mení u kazdého typu proteinu. Nekolik nesprávne prelozených proteinu je spojeno s onemocneními. Qin a Buehler objevili v molekulárních simulacích, ze zdravý laminát A proteinový ocas se postupne rozkládá podél retezce pátere, jedna aminokyselina najednou.
Qin rekl:

"Vypadalo to, jako kdybych si vytáhl volnou nit na manzete na kosili a sledoval, jak to vysívá steh stehem."

Pri vytahování se mutantní protein nejprve rozbije témer na polovinu, vyznacuje velkou mezeru v blízkosti stredu slozené struktury a zacne se postupne rozvíjet. Výzkumníci MIT dospeli k záveru, ze pro vyrovnání mutantních ocasu je zapotrebí dalsích 70 kilokaloru na mol (jednotka energie), coz znamená, ze mutantní protein je ve skutecnosti stabilnejsí nez zdravé proteiny.

U Carnegie Mellona také Dahl a Kalinowski zkoumali toto téma tak, ze vystaví proteinové zbytky lamina A teplu, coz zpusobuje, ze proteiny denaturují nebo rozvinou. A stejne jako inzenýri MIT videli stejný vzorec odhalování zdravých a mutovaných bílkovin.
Poté Qin napsal matematickou rovnici pro zmenu teplotního rozdílu pozorovaného pri denaturaci mutantních a zdravých proteinu (4,7 stupnu Fahrenheita) na jednotku energie objevenou v atomistických simulacích, zjistil, ze nárust teploty témer odpovídal nárustu energie. Vysetrovatelé ríkají: "Tato dohoda potvrzuje pouzití metody civilního inzenýrství ke studiu mutovaných proteinu v nemocných bunkách."

Avsak stavební inzenýri, kterí jsou zvyklí na chybné materiály, jsou slabsí - ne silnejsí - nez jejich neporusené protejsky, výsledky byly protiintutivní.
Jako soucást nukleoskeletu bunky má laminát A rozhodující úlohu pri definování mechanických vlastností bunecné jaderné membrány, která musí zustat dostatecne pruzná, aby snadno odolala deformaci. V predchozích studiích Dahl videl, ze nukleární membrány vytvorené z mutovaných proteinu se stávají velmi tuhými a krehkými, coz muze vysvetlit zmenené interakce bílkovin-DNA a bílkovin-proteiny pozorované u nemocných bunek.

Buehler vysvetlil:
"Nase prekvapující zjistení je, ze defektní mutantní struktura je ve skutecnosti stabilnejsí a husteji zabalená nez zdravá bílkovina. To je v rozporu s nasí intuicí, ze" defektní "struktura je méne stabilní a snadno se rozpadá, coz by inzenýri ocekávali ale mechanika bílkovin se rídí zásadami nanomechaniky, které se mohou lisit od naseho konvencního chápání materiálu v makroskopickém merítku. "

Napsal Grace Rattue

Nesouvisející vzpomínky umele propojené poprvé

Nesouvisející vzpomínky umele propojené poprvé

Výzkumníci z Japonska poprvé nalezli zpusob, jak vytvorit umelou vazbu mezi vzpomínkami, které nesouvisejí - objevem, který by mohl vést k novým lécebným strategiím pro osoby s posttraumatickou stresovou poruchou a dalsími psychiatrickými stavy. Poprvé výzkumníci umele propojili dve vzpomínky, které nesouvisejí s optogenetikou.

(Health)

Viroterapie s imunoterapií ukazuje slib proti rakovine pankreatu

Viroterapie s imunoterapií ukazuje slib proti rakovine pankreatu

Potenciál viroterapie - pomocí onkolytických viru k lécbe rakoviny - je obtízné realizovat. Ackoli laboratorní studie ukazují, ze onkolytické viry zabíjejí rakovinové bunky, zanechávají normální bunky neporusené a zabranují regrowthu, výsledky z klinických studií jsou zklamáním - imunitní systém má tendenci porazit virus predtím, nez se muze projevit.

(Health)