Conor Lawless, CC BY
Ian Haydon, Universitatea din Washington
Vechiul nostru prieten Saccharomyces cerevisiae – drojdia care i-a ajutat pe oameni sa coace paine si sa bea bere de milenii – tocmai si-a imbunatatit viata sexuala.
Bioinginerii de la Universitatea din Washington au reprogramat obiceiurile de imperechere ale acestui organism unicelular, lasand ciuperca sa se apuce ca niciodata. Rezultatul? O revolutie sexuala care ar putea duce oamenii de stiinta la medicamente viitoare mai sigure.
Drojdia ca cobai de laborator
Ne bazam deja pe drojdie pentru mult mai mult decat doar alimente fermentate. O mare parte din intelegerea noastra moderna a geneticii si a biologiei celulare a venit din studiul atent si manipularea ciupercii.
Oamenii de stiinta si designerii de droguri adora sa lucreze cu drojdia datorita ciclului celular rapid (o noua generatie se naste la fiecare 90 de minute) si usurintei relative cu care genele sale pot fi modificate. Chiar si genele umane si genele care codifica medicamentele pe baza de proteine pot fi impartite, permitand cercetatorilor sa le studieze in detaliu in laborator. Medicamentele anti-cancer au fost astfel optimizate.
Relatia speciilor noastre cu drojdia este anterioara folosirii noastre de aur, cai si scris.
Ian Haydon, CC BY-ND
Una dintre cele mai populare tehnici pentru acest tip de cercetare biomoleculara este cunoscuta sub numele de afisarea suprafetei de drojdie. Folosind aceasta metoda, o gena poate fi adaugata la drojdie si proteina care rezulta va aparea pe suprafata exterioara usor accesibila a celulei. Cu o noua proteina afisata la suprafata, cercetatorii pot determina cu usurinta cu ce alte biomolecule interactioneaza proteina.
Aceasta metoda, pioniera in laboratorul Dane Wittrup, exploateaza aspecte ale utilajelor sexuale ale ciupercii.
Da, chiar si microbii cu o singura celula pot face sex. Dar, cum se intampla adesea in afara regnului animal, modul in care ADN-ul este schimbat poate parea neobisnuit observatorilor umani.
Furnicura fungica
Termenii „barbat” si „femela” nu se aplica cu adevarat la drojdia de inmugurire. In loc sa formeze spermatozoizi sau oua, celulele sexuale ale drojdiei arata toate la fel – ca niste minuscule unicule. Ceea ce face ca doua pui de drojdie sa poata reproduce sexual sunt asa-numitele lor tipuri de imperechere.
Proteinele care decoreaza exteriorul unei celule sexuale cu drojdie sau gamet determina tipul de imperechere al acelei celule. Puneti copii ale unei proteine si sunteti un tip de imperechere; schimba-le pentru o proteina diferita si esti celalalt. Aglutinarea (termenul nesigur pentru sexul drojdiei) se intampla numai atunci cand proteine de suprafata ale gametelor de drojdie din tipuri de imperechere opuse interactioneaza.
Drojdia unicelulara vazuta sub microscopul electronic de scanare.
Mogana Das Murtey si Patchamuthu Ramasamy, CC BY-SA
Inspirata de aceasta precizie moleculara, o echipa de biologi sintetici condusi de studentul absolvent al Universitatii din Washington, David Younger, si-a dat seama ca ar putea converti sistemul natural de imperechere a drojdiei intr-un instrument nou care le va permite sa masoare cu exactitate interactiunile moleculare la o scara mult mai mare.
Desi minuscule si dificil de masurat, interactiunile moleculare reprezinta o problema mare in proiectarea medicamentelor. Practic, fiecare medicament functioneaza prin interactiuni specifice cu tinta sa, iar medicamentele care se leaga acolo unde nu ar trebui sa fie letale.
Unii experti invinovatesc interactiunile off-target pentru studiul clinic in faza a III-a esuata a revizuirii Alnylam Pharmaceuticals, medicament ARN conceput pentru a trata o boala cardiaca rara. Nouazeci de persoane au murit inainte de lichidarea procesului, iar stocurile companiei au inregistrat o lovitura de 3 miliarde USD.
Sa ne dam seama daca un medicament nou se leaga de ceea ce se presupune ca este relativ usor; dand seama daca leaga altceva in celulele noastre este greu. Tehnicile de laborator stabilite precum afisarea suprafetei de drojdie i-au ajutat pe oamenii de stiinta sa analizeze noi medicamente pentru interactiuni potential periculoase off-target inainte de a le face in studiile clinice, dar aceasta tehnica va permite sa cautati interactiuni off-target doar la un moment dat. Echipa Tanarului a avut in vedere o modalitate de a testa sute de medicamente impotriva a mii de tinte potentiale, toate prin reproiectarea sexului drojdiei.
Redesignarea sexului drojdiilor cu mai multe tipuri de imperechere
Pentru inceput, Younger avea nevoie de o modalitate de a masura cu precizie eficienta imperecherii in drojdiile cultivate in laborator. Eficienta perfecta ar insemna orice celula care ar putea contopi. Cu cat este mai eficienta imperecherea, cu atat se potrivesc mai bine cele doua tipuri de imperechere.
Echipa a legat markeri fluorescenti codati genetic – un albastru, un rosu – la fiecare dintre tipurile naturale de imperechere a drojdiei. Acest lucru a facut simpla masurarea eficientei de imperechere pentru o populatie intreaga de drojdie: ele puteau doar sa numere celulele care au ramas albastre sau rosii (nemachiate) fata de cele care au devenit violet (imperecheate). Se dovedeste pentru drojdia tipica cultivata in laborator, eficienta imperecherii este de aproximativ 60 la suta.
Exemplu de drojdie cu marcaj fluorescent, in acest caz rosu si verde. Impreuna markerii arata galben.
Masur, CC BY-SA
Apoi, echipa a sters proteinele naturale de aglutinare si le-a inlocuit cu o pereche de proteine straine cunoscute pentru a interactiona slab. Eficienta de imperechere a scazut de zece ori la 5,7 la suta. Au schimbat o alta pereche si au vazut ca se ridica la 19 la suta. Cand au incercat o a treia pereche de proteine cunoscute sa interactioneze cu o afinitate mult mai mare, eficienta imperecherii a crescut la 51,6 la suta – aproape de ceea ce s-a vazut in aglutinarea naturala.
filme porno bunici https://x5.re/link.php?link=https://filmeporno2.com/
tv porno online http://isonomy.biz/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/
porno incesto http://photoprintsfast.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/
vidio porno gratis http://www.frameitaly.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/filme-porno/amatori
zoofilie porno http://www.thedesignbureau.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/filme-porno/anal
filmulețe porno gratis http://www.widexusa.biz/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/filme-porno/asiatice
upskirt porno https://www.trade-schools-directory.com/redir/coquredir.htm?page=college&type=popular&pos=82&dest=https://filmeporno2.com/filme-porno/beeg
young tube porno http://www.skullcreekmarina.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/filme-porno/blonde
filme porno public http://www.mcnbbank.biz/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/filme-porno/brazzers
filme porno full hd http://amyskitchen.be/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/filme-porno/brunete
filme porno cu mame grase http://toreostby.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/filme-porno/chaturbate
porno beautiful http://www.bi-locharities.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/orgie-in-campusul-din-universitate-cu-niste-studenti
filme porno straine http://aawholesaletire.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/catalina-din-regie-face-un-blowjob-senzational
chat porno romanesc http://absolutesnowmobile.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/un-baiat-amator-isi-fute-salbatic-prietena-pe-canapea
porno tubes http://www.chartwellbelair.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/milf-nesatula-se-fute-cu-trei-negri-acasa-la-ea
filme porno gratis zoofilie http://intellectualpropertyattorney.us/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/blonda-cu-tate-superbe-se-fute-demential-cu-un-dildo
filme porno cu soacre http://www.lgs-innovation.net/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/scena-porno-super-excitanta-cu-o-blondina-care-se-masturbeaza
filme porno cu fete http://uavol.org/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/porno-cu-amatori-care-isi-fac-sex-oral-in-pozitia-69
calendar porno http://replogleglobes.cn/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/pustoaica-asiatica-se-trezeste-cu-o-pula-adanc-in-gat
filme,porno http://wegotthegoods.com/__media__/js/netsoltrademark.php?d=filmeporno2.com/bona-thailandeza-fututa-de-sef-in-bucatarie
Doar urmarind eficienta imperecherii, echipa ar putea spune cat de puternic interactioneaza doua molecule de proteine. Cand au verificat o pereche de proteine care nu ar trebui sa interactioneze deloc, eficienta imperecherii a fost redusa de 0,2 la suta.
Acum, in loc de cele doua tipuri de imperechere naturale, oamenii de stiinta pot inginer rapid mii de „sexuri” prin coaxarea drojdiei individuale pentru a decora exteriorul celulelor lor cu noi proteine specificate de om. Daca o pereche de noi tipuri de imperechere sunt compatibile sexual – ceea ce inseamna ca proteinele care le decoreaza suprafetele celulare interactioneaza – urmasii lor vor creste in numar. Prin contorizarea fiecarei descendente genetice distincte intr-un tub nu mult mai mare decat un deget, se pot cuantifica mii de interactiuni moleculare potentiale.
Imbunatatirea sigurantei medicamentelor
Pentru a demonstra ca noul lor instrument ar putea ajuta la dezvoltarea medicamentelor, echipa a generat 1.400 de variante distincte ale unui medicament anti-cancer emergent cunoscut sub numele de XCDP07. Se presupune ca medicamentul va perturba cresterea neingradita a celulelor canceroase prin legarea tintelor celulare specifice, dar la fel ca in cazul fiecarui medicament, interactiuni semnificative in afara tintei ar putea face inutil. Prin amestecarea drojdiei care afiseaza diferite versiuni ale medicamentului cu alte drojdii care prezinta proteine umane, echipa a fost capabila sa identifice versiunile de XCDP07 care s-au legat doar de tinta dorita.
Mai tanar lucreaza pentru a pune noul sau instrument in mainile mai multor oameni de stiinta. Si-a inzestrat deja tulpinile de drojdie proiectate cercetatorilor dornici de la Stanford, Yale, UCSD si nu numai. Preocuparile cu privire la costul si siguranta medicamentelor emergente l-au motivat sa inceapa o companie – finantata prin subventii stiintifice, nu investitori – sa-i transforme rezultatele in urmatoarea generatie de medicamente. Mai tanar spune ca obiectivul este de a oferi „screeningul preclinic cuprinzator al medicamentelor, mai degraba decat practica actuala de screening a unui subset foarte mic de posibile interactiuni off-target.”
Urmatoarele medicamente de tip blockbuster ar putea datora datoriile si practicile de imperechere ale acestora. Cine spune ca nu poti invata o noua ciuperca trucuri noi?
Ian Haydon, doctorand in biochimie, Universitatea din Washington
Acest articol a fost publicat initial pe The Conversation. Cititi articolul original.
