perjantai 22. maaliskuuta 2013

Lymen sairautta aiheuttava bakteeri ei tarvitse rautaa vaan mangaania


Tutkijat ovat havainneet, että Lymen sairautta aiheuttava bakteeri, Borrelia burgdorferi, ei tarvitse rautaa proteiinien ja entsyymien valmistamiseen, niinkuin kaikki muut tunnetut organismit. Raudan sijaan bakteeri käyttää mangaania tärkeiden entsyymien valmistamiseen. Tämän vuoksi immuunijärjestelmän raudanpuutosta mikrobeissa aiheuttava mekanismi on tehoton sitä vastaan.

Lymen sairautta aiheuttava bakteeri, Borrelia burgdorferi ei tarvitse rautaa vaan mangaania  (sininen pallo), jota se käyttää sokkana tärkeissä entsyymisidoksissa (serve as linchpins bonded into key enzymes). Bakteeri tarvitsee paljon mangaania, jotta se kykenee aiheuttamaan sairauksia. Tätä tietoa voidaan käyttää hyväksi kehitettäessä lääkeaineita bakteeria vastaan.

Vuonna 2000 James Posey ja Frank Cherardini Georgian yliopistosta havaitsivat, että Borrelia burgdorferilla ei ole lainkaan geenejä, jotka koodaavat rautaa sisältäviä proteiineja.

Valeria Culotta ja Mak Saito havaitsivat, että raudan sijaan bakteeri käyttää mangaania - raudan vieruskaveria jaksollisessa järjestelmässä - tietyissä entsyymeissä.

Sairauksien aiheuttamista varten bakteeri tarvitsee paljon mangaania. Tämä havainto voi auttaa kehittämään uusia lääkkeitä bakteeria vastaan.

Tutkimukseen osallistui tutkijoita John Hopkins yliopistosta (JHU), Woods Hole merentutkimuslaitoksesta (WHOI) ja Texasin yliopistosta. Tutkimusraportti on julkaistu The Journal of Biological Chemistry-tiedelehdessä.

Tämä on hyvin mielenkiintoinen havainto. Borrelia burgdorferi kuuluu spirokeettoihin, jotka ovat Gramnegatiivisia bakteereita. Kaikista muista eliöistä poiketen B. burgdorferi käyttää kuitenkin raudan sijasta mangaania tärkeiden proteiinien valmistukseen. Tällä havainnolla pitäisi olla vaikutusta spirokeettojen (ja bakteerien) fylogeneettisten evoluutiopuiden rakenteeseen.

16S rRNA ja 16S rDNA sekvenssivertailujen mukaan spirokeetat muodostavat yhtenäisen fylogeneettisen  pääjakson (Paster & Dewhirst 2000).

Mikäli fylogeneettinen vertailu tehdäänkin proteiinien rakentamiseen käytetyn metallin (rauta / mangaani) perusteella, niin B. burgdorferia ei pitäisi voida sijoittaa mihinkään fylogeneettiseen puuhun muiden eliöiden kanssa.

Se, että fylogeneettiset rakennelmat ovat huteria ja kovin muuttuvaisia ei ole mikään uusi havainto.



Lähteet:

http://www.whoi.edu/page.do?pid=7545&tid=3622&cid=164869

Bruce J. Paster & Floyd E. Dewhirst (2000): Phylogenetic Foundation of Spirochetes, J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2(4): 341-344.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti