Category Archives: Znanost

Inhibicija ciklooksigenaz: od Aspirina do Vioxx

Ciklooksigenaze (COX) so skupina encimov, ki omogočajo nastanek prostanoidov. Sem spadajo prostaglandini, prostaciklini in tromboksani. So skupina lipidov, ki sodelujejo pri veliko ključnih procesih v telesu: pri vnetnem odgovoru, strjevanju krvi, uravnavanju krvnega tlaka, spalnem ciklusu. Nesteroidni antirevmatiki (NSAR) so zdravila, ki inhibirajo delovanje COX in s tem vplivajo na zgoraj omenjene procese.

Poznani sta dve izoformi encima in sicer COX-1 in COX-2. Obe obliki sta v telesu prisotni fiziološko, prav tako pa nastajata tudi pri patoloških procesih. COX-1 je fiziološko prisoten v veliko večjih koncentracijah in ga najdemo skoraj povsod v telesu. Posebej veliko ga je v želodcu, črevesju, ledvicah in trombocitih, kjer sodeluje pri zaščiti in pravilnemu delovanju omenjenih tkov oz. organov. COX-2 je fiziološko prisoten v veliko manjših koncentracijah, pomembnejšo vlogo pa ima v patoloških procesih. Odgovoren je za nastanek prostaglandinov, ki so najpomembnejši posredniki vnetja. Continue reading Inhibicija ciklooksigenaz: od Aspirina do Vioxx

PubMed

PubMed je iskalni sistem, ki ga nudi US NLM (United States National Library of Medicine) in zagotavlja dostop do skoraj 20 milijonov citatov povzetkov in tudi celotnih študij iz zbirke MEDLINE, OLDMEDLINE in drugih zbirk s povezavami na elektronske revije sodelujočih založnikov. Za najnovejši podatek števila zapisov v iskalnik enostavno vpišite “1800:2100[dp]” (20. julij 2010 – 19,983,615 zapisov).

MEDLINE je najpomembnejša bibliografska zbirka. Obsega področja medicine, zdravstvenega varstva, zobozdravstva, veterine in predkliničnih znanosti. Zbirka indeksira 5.200 revij iz ZDA in 80 iz drugih držav sveta. Obsega 18,195,369 zapisov (20. julij 2010) od leta 1950 dalje.

Veliko zapisov v Pubmedu ima zraven povzetka pripeto povezavo do celotne študije, ki je prosto dostopna. To je posledica tega, da je konec leta 2007 takratni ameriški predsednik podpisal zakon (Consolidated Appropriations Act of 2007), zaradi katerega morajo biti vse študije financirane s strani NIH (National Institutes of Health) v celoti prosto dostopne v elektronski obliki.

Natančno preiskovanje zbirke omogoča hierarhično urejen tezaver MeSH (Medical Subject Headings), za optimalno uporabo katerega je potrebno razumevanje sistema MeSH. Od leta 2009, ko je bila podoba PubMeda prenovljena, se spodbuja uporaba quick search metode, ki spominja na delovanje Googla in v večini primerov daje zadovoljive rezultate.

Protitelesa (1. del): zgradba

Protitelesa (imenovana tudi imunoglobulini) so pomemben sestavni del imunskega sistema. So glikoproteini, ki so se sposobni vezati na tujke kot so npr. bakterije in virusi (strokovno imenovani antigeni) in s tem preprečiti njihovo škodljivo delovanje. Protitelesa se sintetizirajo v belih krvnih celicah imenovanih B limfociti. Sestavljeni so iz štirih polipeptidnih verig: dveh težkih in dveh lahkih. Obe težki verigi sta med seboj identični – enako velja tudi za obe lahki verigi. Verige so razporejene v obliki črke Y in so med seboj kovalentno povezane z disulfidnimi mostički. Na vsaki verigi ločimo konstantni in variabilni del. Poznamo več vrst konstantnih delov, glede na katere delimo protitelesa na različne tipe: imunoglobuline A (IgA), IgD, IgE, IgG in IgM. Variabilni deli pa tvorijo vezavno mesto za antigen. In čeprav je osnovna zgradba vseh protiteles podobna, obstaja med njimi majhna vendar pomembna razlika. Razlikujejo se v aminokislinskih ostankih, ki se nahajajo na variabilnih delih (na vrhu obeh krakov), kjer je mesto vezave antigena. Na vsaki molekuli protitelesa sta dve taki mesti. In prav ta razlika na vezavnih mestih omogoča imunskemu sistemu sintezo protiteles za katerikoli antigen.

Naše telo je sposobno tvoriti protitelesa proti praktično vsaki snovi v naravi. Ocenjuje se, da smo sposobni sintetizirati okoli 10 milijard različnih protiteles. Vendar se zapisi za ta protitelesa nahajajo na relativno majhnem številu genov. Zato je evolucija razvila več genetskih mehanizmov, ki nam omogočajo, da z omejenim številom genov sintetiziramo ogromno število različnih protiteles. Eden izmed teh mehanizmov so genske rekombinacije imenovane V(D)J rekombinacije. Vsako protitelo je sestavljeno iz dveh težkih in dveh lahkih verig. Vsako verigo kodira več med seboj sestavljenih DNA delcev (V, D in J segmentov) v B limfocitih. Formula za težko verigo se tako glasi: izberi 1 od 400 V, 1 od 15 D in 1 od 4 J segmentov, jih zlepi skupaj ter jim dodaj še segment konstante regije. Na ta način dobimo samo za težko verigo 24000 različnih kombinacij. Na podoben način se sestavi tudi lahka veriga. In ko se verige povežejo med seboj dobimo ogromno število različnih kombinacij (108). Vendar tudi s vsemi temi kombinacijami še ne dobimo končne številke.

Drug način nastajanja različnih protiteles je somatska hipermutacija (v nadaljevanju SHM). SHM poteka v zrelih B limfocitih. Potem, ko se B celice že povežejo z antigenom, se aktivirajo in začnejo hitro deliti. Pri teh delitvah prihaja na segmentih DNA, ki kodirajo lahke in težke verige protitelesa do mutacij. Pri teh mutacijah prihaja do sprememb enega nukleotida na gen. Posledično ima vsaka hčerinska B celica malenkostno spremenjeno DNA, kar se odraža na spremenjenem zaporedju aminokislinskih ostankov v polipeptidnih verigah protiteles. Te mutacije vplivajo na afiniteto s katero se protitelo veže z antigenom. Tako nastanejo protitelesa, ki se z nekim antigenom vežejo z manjšo in protitelesa, ki se s tem antigenom vežejo z večjo afiniteto. Slednja »izrinejo« manj uspešna protitelesa.

Nadaljnje branje: V(D)J Recombination and the Evolution of the Adaptive Immune System

Umrl pozabljen oče genske kode

Vsak, ki je kadarkoli slišal za DNA, je slišal tudi za Jamesa Watsona in Francisa Cricka. Leta 1953 sta v reviji Nature objavila članek, v katerem sta zgradbo molekule deoksiribonukleinske kisline opisala kot dvojno vijačnico. Za to odkritje sta leta 1962 prejela Nobelovo nagrado za medicino in fiziologijo (o tem, kdo bi si to nagrado res zaslužil se da debatirati).

Malokdo pa je slišal za Marshalla Warrena Nirenberga. Leta 1968 je, skupaj z Robert W. Holleyjem in Har Gobind Khoranom, prejel Nobelovo nagrado za dešifriranje genske kode. Genska koda se nanaša na pravila, po katerih se informacija zapisana v DNA molekulah, v celicah prevaja v proteine.

Zaporedje aminokislin v proteinu je odvisno od zaporedja nukleotidov v ustreznem genu. Vsaka aminokislina je kodirana z zaporedjem treh nukleotidov. Te imajo lahko vezane štiri različne dušikove baze – adenin, timin, citozin in gvanin. Vprašanje je, kateri tri nukleotidi kodirajo katero aminokislino.

Na to je odgovoril Nirenberg. Leta 1961 je pri eksperimentiranju z RNA (kjer je timin zamenjan z uracilom) odkril zapis za fenilalanin – UUU. Do leta 1966 je, s pomembno pomočjo Holleyja in Khorana, razbil kodo za vseh 64 različnih kombinacij trinukleotidov. To odkritje je postavilo osnovo za vse nadaljnje delo na področju manipulacije proteinov. Vendar je Nirenberg nekako postal pozabljen oče genske kode. Zakaj?

Sam je rekel: “I’m shy, retiring. I like to work, and I’ve never gone out of my way to try to publicize myself. Crick told me I was stupid because I never was after the limelight.”

Po odkritju genske kode se je Nirenberg zaposlil z drugimi raziskavami in objavil več člankov na področju neurobiologije. Umrl je 15. januarja 2010 na svojem domu, star 82 let.

Več o njemu si lahko preberete v članku The Forgotten Code Cracker, ki je bil objavljen leta 2007 v Scientific American.

Tabela prikazuje kateri trije nukleotidi na mRNA kodirajo določeno aminokislino.