Disa lloje të reja gjallesash

Disa lloje të reja gjallesash

Më poshtë gjendet një album me fotografi të disa prej gjallesave më të veçanta të zbuluara kohëve të fundit.

[Nëse postimi të pëlqeu, dhe do të qëndrosh i/e azhornuar, mos harro të vendoshësh një “Like” tek faqja e blogut në Facebook.]

——————————————————————-

Reklama

Kundërtrupat

Kundërtrupat

Kundërtrupat si kontrollorë molekularë

Kundërtrupat (antitrupat) janë mbikëqyrësit tanë molekular, që rrinë e presin për viruset, baktere dhe të tjerë vizitorë të padëshiruar. Kundërtrupat qarkullojnë në gjak, duke shqyrtuar me imtësi çdo objekt që hasin.

Kur takojnë ndonjë objekt jofamiljar, një objekt të huaj, ata lidhen fortë në sipërfaqen e tij. Në rastin e viruseve, si për shembull të rhinoviruseve apo polioviruseve, një mbulesë kundërtrupash mund të jetë e mjaftueshme për të ndalur apo bllokuar infeksionin.

Gjithsesi kundërtrupat të vetëm, nuk mjaftojnë për bakteret. Kur kundërtrupat lidhen në sipërfaqen bakterore, ata veprojnë si shënjues që alarmojnë mekanizma të tjerë të fuqishëm të mbrojtjes në sistemin imunitar.

Mbërthyerja e kundërtrupave

Kundërtrupat, dhe shumë nga molekulat e tjera që përdoren në sistemin imunitar, hanë forma të dallueshme. Zakonisht janë të përbërë nga një sërë krahësh të përthyeshme, me vende për të lidhur molekula të tjera në fundin e tyre (binding site). Që do të thotë se: ka plotësisht kuptim, përderisa kundërtrupat nuk e dinë që më parë se cilët sulmues do të luftojnë, duke i lënë vetvetes mundësi të shumta veprimi. Këto krahë të përthyeshme lejojnë që vendet e lidhjes (binding sites) të punojnë së bashku, duke u kapur me të dy krahët tek shënjestrat me forma të përgjithshme të ndryshme.

kundërtrup 1 - rinstinkt blogKundërtrupi i treguar në figurë ka dy vende lidhjeje, në majat e dy krahëve që shtrihen majtas e djathtas lartë. Të shënuara me të verdhë. Vini re zinxhirët e hollë që lidhin këto krahë me domeinin qëndror. Disa kundërtrupa kanë zinxhirë lidhës më të gjatë dhe më të përthyeshëm që bëjnë të mundur një hapje krahësh më të madh, me më shumë probabilitet për t’u kapur në sipërfaqe të ndryshme agjentësh të huaj.

Fuqia tek numrat

Gjaku i njeriut përmban mbi 100,000,000 tipa të ndryshëm kundërtrupash. Çdo tip lidhet me një molekulë shenjestrë të ndryshme. Të gjithë këta kundërtrupa krijohen para se trupi të takohet me një virus apo bakter. Pra, nuk është se trupi (juaj) ndërton një kundërtrup special kur një agjent i huaj mësyn organizmin. Në të kundërt, të gjithë kundërtrupat tuaj janë të para-fabrikuar, duke qëndruar në pritje deri sa një virus një bakter apo çfarëdo agjenti tjetër i huaj të sulmojë. Ka kaq shumë kundërtrupa të para-fabrikuar saqë me probabilitet një ose dy prej tyre janë (ose dalin se janë) të duhurit për të luftuar infeksionin.

Kjo “rezervë” e madhe me kundërtrupa krijohet falë rikombinimit të gjeneve në limfocite, qelizat e gjakut që janë përgjegjëse për prodhimin e kundërtrupave. Çdo limfocit krijon një tip të ndryshëm kundërtrupi, bazuar në mënyrën se si rikombinohen gjenet (e tij) që kodifikojnë mbi prodhimin e kundërtrupave.

Kur një kundërtrup takohet me një virus apo bakter, limfociti përkatës do të shumëfishohet, duke e “mbushur” qarkullimin e gjakut me kundërtrupa të veçantë të nevojshëm për të luftuar sulmuesin. Këto limfocite mund edhe të bëjnë ndryshime të vogla të kundërtrupave që prodhojnë, duke i modeluar (“dizenjuar”) kundërtrupat që të lidhen më saktësisht dhe më specifikisht.

Struktura e kundërtrupit

Kundërtrupat janë të përbërë nga katër zinxhirë apo vargje; dy zinxhirë të gjatë, të rëndë dhe dy zinxhirë më të shkurtër, të lehtë. Vendi specifik i lidhjes gjendet në majën e dy krahëve, në një xhep të formuar mes zinxhirit të rëndë dhe të lehtë.

Vendi i lidhjes është i përbërë nga  kthesa (leqe) të ndryshme të vargut proteinik, që kanë gjatësi  dhe përbërja amino acidesh të ndryshme. Diferencat në këto leqe me ndryshueshmëri të madhe, formojnë tipat e ndryshëm të xhepave në kundërtrupa të ndryshëm, çdonjëri nga të cilët lidhet specifikisht me një shënjestër të ndryshme.

Pjesa tjetër e kundërtrupit – pjesa tjetër e krahëve dhe domeini konstant që lidh dy krahët bashkë – është relativisht me strukturë të  njëtrajtshme, duke dhënë kështu një bisht (dorezë) të nevojshëm me anë të të cilit kundërtrupat ndërveprojnë me pjesë n tjetër të sistemit imunitar.

Sulm nga krahë të ndryshme

Kur një molekulë e huaj gjendet në organizëm, tek ajo lidhen disa kundërtrupa të ndryshëm, duke e sulmuar nga anë të ndryshme.

kundërtrupa, proteina lizozimë - rinstinkt blogNë pamje tregohen tre kundërtrupa të ndryshme që lidhen me proteinën lizozimë (me jeshile në qëndër). Vini re se kundërtrupat zënë vende të ndryshme lidhjesh në sipërfaqen e molekulës së lizozimës.

Kundërtrupa katalitikë

Kërkuesit shkencorë e kanë përdorur diversitetin e larmishëm funksional të sistemit imunitar në një mënyrë të zgjuar: për të dizenjuar enzima të reja.

Enzimat punojnë duke lehtësuar kalimin e molekulave në një stad kimik të vështirë. Enzimat punojnë (edhe) duke stabilizuar ndërmjetësin e reaksionit, duke lëmuar rrugëtimin nga starti në finish.

Për të kthyer një kundërtrup në një enzimë duhet që të gjendet një kundërtrup i tillë që të stabilizojë gjendjen e ndërmjetme të tranzicionit. Kërkuesit shkencorë kanë gjetur kundërtrupa që lidhen me një molekulë që mimon (imiton) gjendjen e tranzicionit. Këta enzima-kundërtrupa quhen kundërtrupa katalitikë.

Eksplorimi i strukturave të kundërtrupave

kundërtrupa 3 - rinstinkt blogKundërtrupat janë mjaft të përthyeshëm, duke krijuar vështirësi në studimin e një kundërtrupi të paprekur, të plotë. Shumica e qindra strukturave të kundërtrupave të studiuar janë fragmente kundërtrupash, zakonisht krahë Fab (antigen-binding fragment) me xhepin specifik të lidhjes.

Vini re në pamjen në krah aftësinë e kundërtrupave për t’u rrotulluar e përdredhur në forma të ndryshme.

Rinstinkt, përkthyer nga PDB

Viruse, sisteme mbrojtës, baktere

Analiza gjenetike e një bakteriofagu që paraziton vibrionin e kolerës (bakterin përgjegjës për sëmundjen e kolerës) ka treguar se virusi përvetëson sekuenca gjenetike që kodifikojnë për sistemin imunitar rudimental të bakterit, për ta shfrytëzuar në të ardhme kundër vet bakterit dhe pushtuar edhe varietetet/llojet/shtamet e vibrionit që normalisht janë rezistente ndaj fagëve.

Zbulimi në fjalë, i publikuar në revistën Nature (A bacteriophage encodes its own CRISPR/Cas adaptive response to evade host innate immunity), hedh sërisht në skenë mundësinë e përdorimit të bakteriofagëve, parazitëve të baktereve, për të luftuar mikroorganizmat që janë rezistentë ndaj antibiotikëve.

Bakteriofagët janë viruse, mjaft të përhapur, që parazitojnë bakteret. Mendohet se numri i tyre rrotullohet tek 1031. Për tu mbijetuar sulmeve të bakteriofagëve, pra viruseve që “hanë” bakteret, këta të fundit kanë zhvilluar gjatë evolucionit disa mekanizma mbrojtës; njëfarë sistemi imunitar.

Sistemi imunitar i baktereve në fjalë quhet CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas, dhe përbëhet nga disa sekuenca mukleotidike përkrah disa gjeneve që kodifikojnë për proteina të veçanta (Cas).
Këto sekuenca nukleotidesh, ky material gjenetik i baktereve, është përftuar nga gjenomët e fagëve apo plasmidëve pushtues, dhe mundëson krijimin e disa molekulave të vogla të ARN-së, falë të cilave bakteri, apo më saktë ky sistem imunitar i bakterit, mund të identifikojë në avenir tentativat e fagëve për të pushtuar bakterin. Identifikim dhe më pas luftë e suksesshme falë proteinave Cas.

Një bakteriofag

Një bakteriofag

Siç thashë më lart, bakteriofagët janë viruse që sulmojnë bakteret dhe i përdorin për tu riprodhuar, shumëfishuar. Kërkuesit kanë gjetur në disa mostra bakteriofagësh, të marra nga pacientë të prekur nga bakteri i kolerës në Bangladesh, gjenet që kodifikojnë për sistemin imunitar të bakterit, të shpjeguar më lartë.

Kuriozë nga ky fakt, kërkuesit “infektuan” mostra/kampione të Vibrio cholerae, që normalisht ishin rezistentë ndaj bakteriofagëve, me viruse (bakteriofagë) që përmbanin gjenet në fjalë dhe me viruse (bakteriofagë) të tjerë që nuk i përmbanin.

Rezultati ishte se në rastin e parë bakteret vdisnin, të vrara nga bakteriofagët, ndërsa në rastin e dytë mbijetonin dhe riprodhoheshin të pashqetësuar.

Rrjedhimi apo ajo çka del është se, gjenet e bakteriofagëve shërbenin për të sulmuar bakterin.

Për herë të parë, pra, vëzhgohet një virus, bakteriofag, që përdor një sistem imunitar.

Ideja që lind nga studimi është se këta bakteriofagë mund të përdoren si armë për të luftuar sëmundje, edhe pse si ide nuk është e re. Veçse tani jemi në dijeni të mekanizmit që përdor bakteriofagu.

(Studimi nga Andrew Camilli & co.)

Rinstinkt, mars 2013

———————————————

Mikrografi elektronike e tipeve të ndryshme të pozicionimit të flagjelëve bakterorë

Mikrografi elektronike e tipeve të ndryshme të pozicionimit të flagjelëve (kamxhikëve) bakterorë.

Flagjel monotrik në një bakter grabitqar – Bdellovibrio.

Flagjel monotrik në një bakter grabitqar – Bdellovibrio.

Flegjelë lofotrik tek Vibrio fischeri – një bakter i zakonshëm detar (23,000 x).

Flegjelë lofotrik tek Vibrio fischeri – një bakter i zakonshëm detar (23,000 x).

Flagjelë jo të zakonshëm te Aquaspirillum-i.

Flagjelë jo të zakonshëm te Aquaspirillum-i.

Flagjelë peritrikë në një bakter të paidentifikuar që është zbuluar brenda një Paramecium-i.

Flagjelë peritrikë në një bakter të paidentifikuar që është zbuluar brenda një Paramecium-i.

Jetesë më e mirë nëpërmjet baktereve…

Jetesë më e mirë nëpërmjet baktereve?

Me shumë probabilitet fabrikat kimike më pjellore janë qelizat e vogla bakterore të cilat bëjnë atë që u vjen natyrshëm. Mbikrobet kanë aftësinë që të dekompozojnë çdo gjë, që nga mbeturinat e deri tek ndotësit, por mund të përdoren edhe për të sintetizuar një varietet të gjerë kimikatesh organike.

Një nga zbulimet më të fundit është një formë e celulozës që sintetizohet nga një bakter i pëhapur i tokës, i quajtur Acetobacter xylinum. Përbërja e celulozës bakterore është e ngjashme me atë të të formuar nga bimët; një polimet i glukozit, veçse celuloza bakterore përbëhet nga fibra edhe më të holla. Kjo e bën atë një zgjedhje të efektshme për në sërë aplikacionesh mjekësore që kërkojnë materiale të fortë. Për shembull, mund të përdoret si zëvendësues i lëkurës tek pacientët me djegie dhe mund të përshtatet për të rregulluar enët e vogla të gjakut. Po ashtu, mund të përdoret i ngjyer me antibiotikë dhe drogëra të tjera që duhen shpërndarë drejtëpërdrejtë në vendin e infeksionit apo plagës.

Industria bioteknologjike ka dekada që i përdor bakteret për të sintetizuar qindra përbërje; si antibiotikët, steroidët, enzimat, vitaminat, alkolet dhe amino acidet.

 

© Rinstinkt

————————————————————————————-