Rundwürmer C. elegans ‚Ernte‘ ein essentielles Coenzym, aus den Bakterien, die Sie verbrauchen: Studie führen kann, um eine bessere Behandlung von seltenen, aber verheerenden menschlichen genetischen Störung

Rundwürmer C. elegans ‚Ernte‘ ein essentielles Coenzym, aus den Bakterien, die Sie verbrauchen: Studie führen kann, um eine bessere Behandlung von seltenen, aber verheerenden menschlichen genetischen Störung

Eine Studie in C. elegans Nematoden Spulwürmer können führen zu einer Verbesserung der Behandlung einer seltenen menschlichen genetischen Störung, verursacht schwere neurologische Symptome, führt zum Tod in der frühen kindheit. In Ihrem Bericht veröffentlichte in der Natur-Chemischen Biologie, zwei Massachusetts General Hospital (MGH) Ermittler beschreiben Befund, dass C. elegans erwerben können der Molybdän-Cofaktor (Moco) — ein Molekül, das essentiell für die Funktion von essentiellen Enzyme — durch den Verzehr von E. coli-Bakterien, die ersten Beweise, dass die Moco übertragen werden kann, zwischen den Arten. Die Ermittler, die auch identifiziert den Stoffwechselweg, der verantwortlich ist für die beobachteten Symptome in der Moco-Defizienz.

„Bis jetzt, Moco wurde gedacht, um zu instabil, um Opfer von Frauenhandel zwischen Zellen und Geweben, viel weniger zwischen den Organismen getrennt durch einen Milliarden Jahre der evolution“, sagt Erstautor Kurt Warnhoff, PhD, MGH Molekulare Biologie. „Aber wir fanden, dass die Interaktion zwischen diesen Arten Recht robust. Bakterien isoliert, die aus verrottenden Früchten-eine typische C. elegans Lebensraum — in der Lage waren, zu liefern Moco zu den Nematoden. Diese Fähigkeit von C. elegans zu extrahieren Moco von seinem mikrobiom ist faszinierend und bietet Hoffnung, dass wir vielleicht in der Lage zu nutzen ähnliche Systeme zu liefern Reife Moco Patienten mit Moco-Mangel.“

Viele Reaktionen unabdingbar zum Leben benötigen, die Wirkung von Enzymen, von denen einige wiederum erfordern Molekülen, den sogenannten Cofaktoren oder Coenzyme richtig zu funktionieren. Eine solche Coenzym, Moco, ist erforderlich für den Einbau des Elements Molybdän in mehrere wichtige Enzyme. In den Menschen, genetische Mutationen in der Moco-Synthese Enzyme bewirken die Moco-Mangel. Die betroffenen Kinder entwickeln Krampfanfälle, Verschlechterung des Hirngewebes, Entwicklungsverzögerung und sterben meist innerhalb der ersten paar Monate des Lebens. Moco-Mangel ist nach Schätzungen 1 in 100.000 bis 200.000 Geburten.

Gesunde Tiere, von C. elegans bis zum Menschen synthetisieren kann Moco in Ihren Körpern. In Mutanten von C. elegans , die kann nicht synthetisieren Moco, normale Entwicklung hält an und die Tiere sterben, es sei denn, gefüttert, bakterielle Ernährung mit Coenzym, welche die Auswirkungen der Moco-Defizienz im Menschen. Mit C. elegans – Genetik zu untersuchen, wie die Moco-Mangel führt zum Tod, Warnhoff und senior-Autor Gary Ruvkun, PhD, auch von MGH Molekulare Biologie, identifiziert der Weg, der normalerweise bricht der Schwefel-haltigen Aminosäuren Methionin und Cystein als Täter. Ein Nebenprodukt der Aufschlüsselung ist die Freisetzung von Sulfit, ein toxin verwendet als Konservierungsmittel in vielen Lebensmitteln, und die Forscher fanden heraus, dass der Mangel an Moco inaktiviert die SUOX Enzym, das normalerweise entgiftet sulfite, führt zum Tod der Nematoden.

Sagt Ruvkun, professor für Genetik an der Harvard Medical School, „Diese molekularen Erkenntnisse bieten mögliche therapeutische Wege für die Behandlung der Moco-Defizienz. Begrenzung der Exposition gegenüber Schwefel-haltigen verbindungen und Inaktivierung der Enzyme generieren Sulfit kann lindern die physiologischen Mängel und die daraus resultierenden Tod, die unvermeidlich sind, in humanen Moco-Mangel.“

Finden Sie, dass einfach der Einnahme Moco-produzierende E. coli wurde ausreichend für das Wachstum und die Entwicklung von Moco-defizienten C. elegans deutet darauf hin, dass das Coenzym funktioniert wie ein vitamin. Die Forscher fanden heraus, dass rund zwei Drittel der bakteriellen Genome zu synthetisieren, Moco, was darauf hinweist, dass die Nematoden könnte abhängen auf die Bakterien zu versorgen, diese essentielle Cofaktor die meiste Zeit. Jetzt Warnhoff und Ruvkun und arbeiten, zu erkennen, wie C. elegans bestimmt, wenn die zur Synthese von Moco innerhalb seines Körpers und wenn zu verdauen ist als „Nahrungsergänzungsmittel“, von den Bakterien verbraucht.