Proteinsyntese: Ni måneder for to nanosekunder • Videnskabsnyheder om "Elements" • Genetik, Informationsteknologi

Proteinsyntese: Nio måneder for to nanosekunder

Transport RNA (rød) leverer det konstruerede proteinmolekyle (gul) med aminosyre "byggesten". Ribosomet (hvidt og blåt) vælger de relevante aminosyrer baseret på data indeholdt i messenger RNA (grøn). For tydelighed er kun en tiendedel af alle vandmolekyler (blå) vist, og den øvre del af ribosomet fjernes, således at transport RNA'er kan ses. Billede fra news.com.com

Medarbejdere i Los Alamos National Laboratory lykkedes at skabe en dynamisk model af ribosoms arbejde, som syntetiserer et proteinmolekyle. For at reproducere en lille brøkdel af en af ​​de grundlæggende biologiske processer, behøvede amerikanske forskere den samlede beregningskraft på 768 mikroprocessorer, der arbejdede i 260 dage.

Baseret på information om sammensætningen af ​​proteinet transmitteret af messenger-RNA, samles proteinet fra aminosyrerne i ribosomet, som leveres til samlingsstedet ved transport af RNA. Tidligere forsøg på at modellere denne proces var begrænset til at opnå "fotos" af nøglepunkter, da ressourcerne til rådighed for forskere simpelthen ikke var tilstrækkelige til at bygge en bevægende model.

Aminosyrer (grøn), leveret af transport RNA-molekyler (gul), passerer gennem ribosomkorridoren (lilla). Billede fra www.lanl.gov

Til et nyt eksperiment tilbragte et team af videnskabsmænd under ledelse af Kevin Sanbonmatsu til hjælp fra Q Machine supercomputeren. De var nødt til at tage hensyn til samspillet mellem 2,64 millioner atomer, hvoraf kun en fjerdedel af en million faldt til modellen af ​​det faktiske ribosom, mens resten repræsenterede vandmolekyler inden for og uden for ribosomet. I 260 dage formåede amerikanske forskere at "skyde" 20 millioner rammer, hvilket kun afspejler 2 nanosekunder fra livet af ribosomet ifølge CNET.

Resultaterne af eksperimentet er særligt interessante, fordi forskere tilsyneladende formåede at genskabe en tidligere ukendt mekanisme til udvælgelse af aminosyrer, der er egnede til proteinsyntese. Den "korridor", der blev opdaget under simuleringen, gør det muligt for ribosomet at filtrere ud transport RNA'er, der ikke er egnede til den aktuelle opgave. Ifølge Sanbonmatsu er korridoren en meget evolutionær del af ribosomet, og det er sandsynligt, at det kan findes i alle levende væsener på planeten, ifølge en pressemeddelelse fra Los Alamos laboratoriet.

Med den tilsyneladende akademiske opfattelse af eksperimentet håber eksperimentets arrangører, at de oplysninger, der opnås af dem, vil medføre ganske store fordele, hvilket bidrager til øget effektivitet af antibiotika, som virker på bakteriens ribosomer, hæmmer proteinsyntese. Den dynamiske model vil hjælpe med at identificere områder af ribosomerne, der er mest følsomme for virkningen af ​​et antibiotikum.

Arbejdet, der indeholder en beskrivelse af den nye model, blev offentliggjort den 24. oktober i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: