Levelezés

Nincs még Molbiol Mailes címed? Katt ide!


Szerkesztenéd a blogot? Egyszerűen csak írnál? Katt ide!

Lájkolom továbbá

molekuláris biológia online - molbiol, genomika, bioinformatika, hírek, meg ami közben eszembe jut

2010.09.06. 17:08 Kommentáz Károly

Algák, gyógyszermellékhatások és az evolúció

Címkék: evolúció genetika antibiotikum mitokondrium extranukleáris öröklődés

Share |

Az elmúlt néhány napban bemutatott hypeok molbiolos fricskázása után kénytelenek lesztek beérni egy kis szájbarágóval. Igen. Algák, gyógyszermellékhatások és az evolúció. Mi köze van ezeknek egymáshoz? 

Talán már középiskolában is volt róla szó, hogy a sejtek belsejében lévő sejtszervecskék, organellumok, úgy, mint a sejtek energiaháztartásáért felelős mitokondrium vagy éppen a növények esetében a fotoszintézisre képes színtestek részlegesen saját genetikai anyaggal, így programmal rendelkeznek, saját fehérjetermelő riboszómáik is vannak, ami persze nem jelenti azt, hogy önmagukban életképesek lennének.

Joggal vetődött fel a kérdés, hogy ezek a többi organellumhoz képest igencsak autonóm sejtszervecskék hogyan alakulhattak ki az evolúciós során. Erre a leginkább valószínű magyarázatot az endoszimbionta elmélet adta. Eszerint az elmélet szerint a mostani sejtmagvas, eukarióta sejtek ősei sejt-bekebelezéssel olyan bíborbaktériumokat és kékbaktériumokat faltak fel, amiket végül nem emésztettek meg, hanem ezek az ősi baktériumok együtt vígan élték világukat a mostani eukarioták ősei belsejében és ha olyan kedvük volt, önállóan osztódtak is. Az élővilágban a mai eukarióták közt a sejtszervecskéket felépítő fehérjék jókora része ugyan már átkerült a sejtmagi DNS-be, mégis számos olyan hasonlóságot mutatnak az önálló baktériumok életével molekuláris szinten, ami nem írható a véletlen számlájára.

Egy-egy újonnan tervezett gyógyszer-hatóanyag vizsgálatakor azonnal megnézik, hogy a sejtbe került vegyület hogyan hat a génműködésre, azaz létrehoz-e változást a DNS-ben, vagy más módon befolyásolja-e a sejtekben lévő gének kifejeződését. Ezek a vizsgálatok tehát elsősorban a sejtmagi örökítőanyagra és az abban lévő gének és géntermékek vizsgálatára terjednek ki. A felismerés, ami szerint gyógyszer-mellékhatásokért felelősek lehetnek a sejtmagon kívüli, ún. extranukleáris öröklődésben szerepet játszó elemek is, mindössze néhány évtizedes.

Megfigyelték, hogy a sejtek energiaszolgáltató szervecskéiben, a mitokondriumokban a transzkripció folyamatát, azaz azt a lépést, aminek során a DNS alapján RNS-kópia készül, a rifampicin nevű antibiotikum blokkolja, így a mitokondrium értelemszerűen nem lesz képes a számára szükséges fehérje előállítására. Később a tetraciklinről, majd a klóramfenikolról bizonyosodott be, hogy a baktériumok elpusztítása mellett szintén gallyra vágják a miktokondriumok fehérjeszintézisét. Ebben utóbbi két vegyület a transzlációt, azaz az RNS-minta alapján történő fehérjeszintézist blokkolja le, miközben a sejt többi részében a fehérjeszintézisre egyáltalán nincs hatással. A magyarázat pedig az, hogy a mitokondriumokban nemcsak a saját DNS szerkezete mutat óriási hasonlóságokat a baktériumok DNS-ével, hanem saját transzkripciós és transzlációs enzimjeik is nagyon hasonlítanak vagy éppen azonosak azokkal a transzkripciós és transzlációs folyamatokban működő enzimekkel, amik baktériumokban vannak jelen.

A sejtorganellumok működésével kapcsolatos részleteket ma már az extranukleáris öröklődéssel foglalkozó kutatók részletekbe menően ismerik, ami a gyakorlatban annyit jelent, hogy az egykor elméleti jelentőségűnek tűnt felismeréseket ma már minden gyógyszerfejlesztésnél figyelembe veszik.

  Ha olyan perspektívából nézem a dolgot, hogy hogyan is függ össze a betegekben felszaporodó baktériumokat elpusztító antibiotikum és maga a mellékhatás, az egyik legfontosabb, ami figyelembe kell venni, hogy a létfontosságú mitokondriumok száma sejttípusonként nagyon eltérő, függően az illető sejt, értelemszerűen az adott sejtekből épülő szövet energiaszükségletétől. így molekuláris erőműveink átmeneti károsodása teljesen máshogy fog hatni olyan szervekre, amiknél az energiaáramlás csekély, mint olyan szervek esetén, ahol intenzív. Egyese sejtjeinket egyetlen mitokondrium is kiszolgálhatja, míg megint más sejtekben több ezerre van szükség belőlük. 

Természetesen nem minden antibiotikum hat a mitokondriumok működésére, viszont az egyértelműen kimutatható, hogy adott antibiotikum adott baktériumtörzs egyedeinek elpusztítása mellett mennyire nyírja a mitokondriumokat is, így az ebből adódó mellékhatás még vállalható-e klinikai szinten.

Lásd még a Wikipedia mitokondiális öröklődéssel foglalkozó cikkét.  

A mitokondirális öröklődésről, pláne az antibiotikumok mitokonriumokra kifejtett hatásáról közérthető videót természetesen nem találtam, olyat viszont igen, ami érthetően bemutatja, a mitokondrium energiatermelő funkcióját.


5 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://molbiol.blog.hu/api/trackback/id/tr592275535

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

norbs 2010.09.06. 19:13:48

Fú, hát jól összekapcsoltad a címben levő három dolgot. Azt vártam, hogy az antibiotikumok szelektáló hatásáról szól majd a cikk.
A hetedik bekezdést elmagyaráznád, mert nem igazán értem mit szeretnél írni.

A videó közérthető, bár kissé felületes. Szerettem volna egy-két enzimet látni működés közben. A végén viszont szép a csillós mitokondrumairól a felvétel.

Kommentáz Károly · http://molbiol.blog.hu 2010.09.06. 20:31:41

A hetedik bekezdéssel kapcsolatban - adott pl. a máj, aminek a sejtjei egyenként több ezer mitokondriumot is tartalmazhatnak emlékeim szerint. Ha olyan antibiotikum kerül be, ami a mitokondriumok működésére is hat, az a májjal összefüggésbe hozható mellékhatásoknál fog jobban megmutatkozni, ehhez képest a szemlencse sejtjei pl. egyáltalán nem tartalmaznak mitokondriumot, így ott semmilyen ilyen mellékhatás nem lesz.

Szemléltető videó és különböző antibiotikumok különböző hatásai - a poszt nem lehet túl hosszú, emelett nem mászhatok nagyon bele a részletekbe, mert az elijeszti azt, aki nincs benne a témában. Pl. abban is csak reménykedni merek, hogy egy idő után már nem kell minden posztban megjegyezni, hogy mi az a transzkripció és mi az a transzláció.

norbs 2010.09.06. 21:03:12

@Kommentáz Károly: Igazad van a bejegyzés hosszúságával kapcsolatban, és szerintem tartottad is magad a témához.
Ha úgy gyűlnek majd az érdeklődők a blogod köré, mint muslica a rohadó görögdinnyére, akkor viszont félő, hogy gyakran meg kell említsd mi is az a transzkripció meg mi az a transzláció.
Ennek elkerülése végett nem lehet belepszikálni a blog html-jébe, pofás kis buborékokat teremtve, ami egy szempillantás alatt elmagyarázná a kedves olvasónak a bonyolultabb dolgokat?

Kommentáz Károly · http://molbiol.blog.hu 2010.09.06. 22:06:14

Mindent lehet, csak nem biztos, hogy értelme is van. Ahol pl. fogalomtár van, az már régen rossz. Kis interaktív buborékokat is be lehet biggyeszteni, viszont ettől az olvasó nem fogja gyorsabban értelmezni a tartalmat, netpszichológiai szempontból pedig az a lényeg: (1) minél gyorsabban (2) minél több információhoz (3) minél kevesebb energiabefektetéssel jusson az olvasó.

A buborékozást lehet, hogy bevezetem, de ha elszúrom, a visszájára sül el, mert legrosszabb elterelheti a figyelmet illetve eleve ott az olvasóban a tudat, hogy fogalommagyarázatra van szükség.

norbs 2010.09.07. 11:21:24

Szerintem egy szakirányú blogban lehetetlen elkerülni a szakszavak használatát. Úgy pedig senki nem születik, hogy ismerje a biológia, vagy az űrhajózás teljes szótárát.
Fontos, hogy minél egyszerűbben fogalmazz, de az is, hogy Mariskanéni, akit érdekel, hogy miért nem romlik meg a savanyúsága, megtanulja, hogy tejsavbaktérium is van abban az üvegben nem csak uborka.

Web Stats