2013/5/24

DNA修復タンパク質が二本鎖DNAの無傷領域と壊れたDNA鎖をアップマッチ方法  健康

たびは、ヒトまたは細菌細胞は、それが最初にそのDNAをコピーする必要があります分割。 他の人が新しい鎖をフォローしてビルドしながら専門的なタンパク質は、テンプレートとして原稿を使用して、絡み合ったDNA鎖を解凍します。 たびにこれらのタンパク質は、ブレークが発生した - とたくさんある - 彼らは停止し、後退、分子選手の新しいキャスト、シーンを入力することができます。

科学者たちは長い間、これらの選手の一人、細菌細胞におけるRecAタンパク質として知られている修復タンパク質が、壊れたDNAは、ギャップを埋めるための方法を見つけることができます方法を理解しようとしてきた。 彼らは、RecAタンパク質は二本鎖DNAの隣接ビットの対応するシーケンスに壊れたDNA鎖を導いたことを知っていたが、彼らは方法を知りませんでした。 新しい研究では、研究者は、彼らはRecAタンパク質は、その仕事をしていませんどのように特定した報告する。

科学者のためのパズルは、されています:どのように損傷したDNAは、探して、そのパートナー、マッチングDNAを見つけないことは、それ自体を修復することができそうですか? 研究を主導したイリノイ大学の物理学教授Taekjipハは、言った。 ゲノムDNAが長い塩基の数百万人であるため、この作業は多くの干し草の山で針を探すようなものです。私たちは、細胞がこんなに早くこれを行う方法の答えを見つけた。

研究はELIFE、ハワードヒューズ医学研究所(HHMI)、マックス·プランク協会とウェルカムトラストによってサポートされる新しいオープンアクセスジャーナルに論文に記載されています。 ハHHMIの研究者でもある。 全米科学財団は、この仕事のための主要な資金を提供した。

DNA修復は、健康、活力と長寿に不可欠です。 プロセスの混乱は、老化やに関連する疾患の早期発症につながることができ、癌の動物である。 乳癌 BRCA2として知られている変異は、例えば、修復のプロセスを開始し、壊れたDNA鎖へのRad51(RecAタンパク質のヒト相当する)をロードに関与する遺伝子を破壊する。

以前の研究は、細菌において、RecAをDNAの破線、一本鎖の周り自体を巻きフィラメントを形成することが示されている。 対になっていないダンサーのためのパートナーを見つけようと仲人のように、それは壊れた鎖と完璧にペアリングするシーケンスに対応するDNA鎖を巡回。 いったん切れ目ストランド(他の壊れた鎖となる最終的にはペア)のいずれかを移動させると、その新しいパートナーに債券で、化学的に壊れた鎖ステップシーケンスを検索します。 この精巧な分子正方形ダンスは細胞がそのゲノムを複製する作業に戻ることができます。 それぞれの壊れた鎖は今切れ目のない1とペアになって、レプリケーションのためのテンプレートとしてそのまま鎖を使用しています。 (このプロセスについてのアニメーションを見てください。)

DNAの中断が発生した場合は、それを修復する必要があり、ハは言った。 我々は、RecAタンパク質は、DNA、ゲノムDNAの海の中で、それに相補的な配列を見つけることができ、どのようにそれがこんなに早くそれをしない方法を知りたいと思った。

この質問に答えるために、研究者は、即座にRecAタンパク質とDNAとの相互作用を観察する蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した。 FRETは、その信号が互いに自分の近接度に応じて強度が変化する蛍光分子を使用しています。 RecAタンパク質によって結合した単一のDNA鎖を標識二本鎖DNAのストレッチ上の異なる蛍光標識を置くことによって、研究者は、分子が互いに相互作用するかを見ることができる。

チームが壊れて、一本鎖DNA分子に結合しているのRecAが実際に一致する検索した二本鎖DNA分子に沿って前後にスライドすることを決定した。

我々は、こののRecAフィラメントは、DNAの約200塩基対をカバーする系列のスパンのために二本鎖DNAにスライドできることを発見し、ハは言った。 これは、DNAの一方の鎖は、異なるDNA二重鎖から別のと交換することができる方法です。というプロセスですね '組み換え。'

発見は、DNA修復は非常にすぐに発生する方法について説明し、ハは言った。

我々は、我々が発見したこのような処理することなく、その後のDNA修復は200倍遅くなることがわかりました計算をしたと彼は言った。 だからあなたのDNAを迅速に修復できないでしょうし、被害はおそらく深刻な病気につながる、蓄積するだろう。
0

2013/5/17

リモートで生化学反応をトリガーするために使用される光  健康

エジソンの最初の電球なので、熱が光の大部分は望ましくない副産物であった。 今、ライス大学の研究者は、オンデマンドでリモートで生化学反応をトリガーするために、ナノスケールで、必要性の点で光を熱に回っている。

好熱- -高温で繁栄するが、室温でシャットダウン(マイケル·ウォン)、ラモン·ゴンザレスとナオミハラスのライスラボによって作成され、アメリカ化学会誌ACSナノで報告された方法は、ユニークな微生物由来の物質を利用しています。

ポスドクマシューBlankschienと大学院生ロリプレッツァー率いるライスプロジェクトは、近赤外光にさらされたときにその熱をナノプラズモニック金とこれらの生物からの酵素を組み合わせたものです。 すなわち、次に、その機能を遂行することができる酵素を活性化する。

これにより、効果的に化学プロセスは、より低い温度で起こることができる。 必要に応じて加熱するだけで発生するため - それは酵素を活性化ナノ粒子の表面で - 環境はクーラーステー。

Blankschienは魅力的だと考えている。

基本的に、我々は、高温環境を必要とせず、高温製造のメリットを得ている、これらのアイデアに取り組んで二年前にピーターとルースニコラスポストドクトラル·フェローシップを受賞Blankschienは、言った。 課題は、その周りの環境に影響を与えることから、酵素が活性化されるナノ粒子でより高い温度を保つことでした。

技術は今の光でトリガーリモートからの熱や利益を必要とする産業プロセスに大きな可能性を保持しています。

影響はかなりエキサイティングです、ウォン、化学、生体分子工学と化学の教授は述べています。 化学業界では、彼らはより多くのグリーン と、より持続可能な、より安価に反応を実行できるように、より良い触媒材料の必要性は常にある。あなたが起こる場合でも、製品のミリグラムをする溶剤のガロン通すべきではありませんたくさんのお金のためにそれを販売できるようにする。

業界のために、一人でポテンシャルエネルギーの節約は調査する価値ライスプロセスを行うことができる。 ここでは、 '自由'のエネルギーを使用している、とWong氏は述べた。 代わりに、蒸気を生成するためには大きなボイラーを必要とするのではなく、LEDのように、エネルギー効率の良い電球をオンにします。またはウィンドウを開きます。

プロセスの中心に粒子がレーザーから近赤外光で打ったときヒートアップするその10ナノメートル、縦約30金ナノロッドである。 ロッドは約800ナノメートルの光に反応するようにちょうどいい大きさと形です。 光は、この場合に、プール内の水のようにリップルが、熱としてエネルギーを放出することを、表面プラズモンを励起する。

ハラス'ライスラボは、治療に金ナノシェルの使用(関連資料)を開拓するために有名である、がんを内側から腫瘍を殺すために加熱して、バルクの粒子で腫瘍を標的とすることで。 治療は人間の試験になりました。

新しい研究では、 超好熱ペルニクス。Aから、モデルの好熱性酵素、グルコキナーゼで覆わ加熱ナノ粒子によって多少異なるタックを取り ペルニクス日本の沖ホット水中口近く繁栄1996年に発見された微生物である。 周りに176度華氏で、A. ペルニクスは、グルコース、ほぼすべての生き物に必要なプロセスを低下させます。 酵素を加熱して繰り返し冷却することができる。

彼らの実験では、Blankschienとプレッツァーは、クローン化され精製された、彼らは金ナノ粒子に付着するであろうように、グルコキナーゼ酵素を改変。 酵素/ナノ粒子複合体を溶液に懸濁し、グルコース分解について試験した。 溶液はバルクで加熱したとき、彼らは予想通り錯体は、176度で高活性になったが見つかりました。

その後、複合体は、中にカプセル化されたゲル状のビードカルシウムの熱を保持するのに役立ちますが、酵素がその周りの物質と反応することを可能にするのに十分多孔性であるアルギン酸。 ビーズは、あまりにもよく酵素を絶縁のでバルク加熱下、酵素のパフォーマンスは劇的に低下した。

室温に近い温度で溶液を残している間はカプセル化された複合体は、連続的な近赤外レーザ光によって照らされたとき、彼らは、バルク加熱よりも実質的に良好に働いた。 研究者は、再利用の数週間のために十分な錯体が堅牢な発見。

それは思ったほどこじつけ、私は化学企業が化学物質を作るために光を使用するというアイデアに興味があると思います、とWong氏は述べた。 彼らはいつもより安く化学製品を作ることを助けることができる新技術に興味がある。

彼は、リグノセルロースのようなバイオマスの分解から燃料の生産に新しいアプローチのために、他の可能な用途を見て、オンデマンドでの薬剤製造のための - 多分体にナノ粒子を注入タトゥーから、あるいは管理するための別の方法として、血糖濃度を下げるため糖尿病 。

我々は今、これらの粒子が大きい作ることができる、とWong氏は述べた。 次のエキサイティングな部分は、我々は彼らを展開する方法を考えるのです。
ナースのお仕事
0



teacup.ブログ “AutoPage”
AutoPage最新お知らせ