Susan Lindquist er forsker ved Howard Hughes Medical Institute, ligger i avdeling for molekylær genetikk og cellebiologi ved Universitetet i Chicago. Hun svarer:
«‘Prion’ er et begrep som først ble brukt for å beskrive den mystiske mikroorganisme ansvarlig for flere nevrodegenerativ sykdommer som finnes hos pattedyr, inkludert Creutzfeldt-Jakob sykdom (CJD) hos mennesker., Selve ordet stammer fra «proteinaceous smittsomme partikkel’; det refererer til opprinnelig kjetterske hypotesen om at smittestoff som forårsaker disse sykdommene består bare av protein, med ingen nukleinsyre genom. (Alle tidligere kjente patogener, som bakterier og virus, inneholder nukleinsyrer, som gjør dem i stand til å reprodusere.) Det prion hypotesen forklarer hvorfor den mystiske mikroorganisme er motstandsdyktig mot ultrafiolett stråling, som bryter ned nukleinsyrer, men er utsatt for stoffer som kan forstyrre proteiner.,
«Et stort gjennombrudd skjedde da forskere oppdaget at smittestoff består i hovedsak av et protein som finnes i membraner av normale celler, men i dette tilfellet protein har en endret form, eller konformasjon. Noen forskere en hypotese om at det forvrengte protein kan binde seg til andre proteiner, av samme type og overtale dem til å endre sin konformasjon, så vel som produserer en kjedereaksjon som forplanter sykdommen og genererer nye smittefarlig materiale., Siden da, genet for dette proteinet har blitt klonet, og studier med transgene mus har styrket den prion hypotese. Bevis til støtte for hypotesen er nå veldig sterk, selv om den ikke er uomtvistelige.
«Forskning på prion sykdommer har nylig fremskyndet av flere grunner. Første, montering eksperimentelle bevis har skapt stor interesse i det som ser ut til å være en helt ny type mekanisme av sykdom., For det andre, demonstrasjon av at prioner er ansvarlig for «mad cow’ sykdom (bovin spongiform encefalopati), som har infisert et stort antall storfe i Storbritannia og fikk panikk publikum, har lånt ny aktualitet søken etter en kur, spesielt siden oppdagelsen at infiserte kyr kan være ansvarlig for flere nye tilfeller av CJD hos mennesker. Til slutt, jeg og mine kolleger har nylig fastslått at et fenomen mye som prion infeksjon finnes i gjær.,
«I tilfelle av gjær, fenomenet innebærer bestått av en bestemt genetiske trekk fra mor celler til dattercellene, snarere enn overføring av en mikroorganisme fra ett individ til et annet. Disse genetiske trekk som hadde vært kjent i mange år, men deres merkelige mønstre av arven (for eksempel, de kan være gått sammen gjennom en cellens cytoplasma, snarere enn kjernen hvor DNA ligger) hadde unngått forklaring. Vi vet nå at den genetiske trekk er overført av proteiner som er kodet i kjernen, men som kan endre konformasjon i cytoplasma., Når denne endringen har funnet sted, konfigureres proteiner indusere andre nye proteiner av samme type for å endre konformasjon, også. Molekylær genetisk forskning på gjær bør fremskynde oppløsning av grunnleggende spørsmål om hvordan protein-folding kjedereaksjoner. Og mer viktig, tyder det på at det prion mekanismen er utbredt blant levende ting, og kan være ansvarlig for mange andre fenomener enn nevrodegenerativ sykdommer som CJD.,»
Merk Rogers i institutt for zoologi og Bioteknologi Centre ved University College, Dublin, legger til noen ytterligere informasjon:
«begrepet ‘prion’ ble skapt av Stanley B. Prusiner av University of California School of Medicine i San Francisco i 1982 for å skille mellom smittestoff som fører til scrapie hos sau, Creutzfeldt-Jakob sykdom (CJD) i mennesker og bovin spongiform encefalopati (BSE) hos storfe fra andre, mer typiske smittsomme sykdommer., Det prion hypotese postulerer at disse sykdommene er ikke forårsaket av en konvensjonell virus eller bakterie, men av et protein som har vedtatt en unormal form.
«Den prosessen som denne endringen skjer er ikke klart, og det er et stort arbeid i gang for å etablere en struktur av prion protein i både normal og avvikende former. Nylig forskere har utviklet en molekylær modell av begge varianter og har publisert papirer som beskriver strukturen av prion protein (som er produsert av E. coli bakterier som ble endret gjennom rekombinant DNA-teknikker)., Videre arbeid ved hjelp av magnetisk resonans imaging, og x-ray crystallography skal hjelpe oss til å forstå den viktige strukturelle elementer som gjør det prion til co-opt den normale cellulære skjema til sykdommen-produserende variant. Det er sannsynlig at andre cellulære komponenter bistå i denne prosessen, så arbeid på forståelse cellebiologi av begge former for protein er også viktig.,»
Shaun Heaphy i avdeling for mikrobiologi og immunologi på Leicester University gir denne oversikten:
«En rekke fatale nevrodegenerativ sykdom hos mennesker, for eksempel Creutzfeldt-Jakob sykdom (CJD), kuru og Gerstmann-Str¿ussler-Scheinker (GSS) sykdom-er antatt å være forårsaket av en mikroorganisme som er kjent som en prion. Prioner også forårsake sykdom hos et bredt utvalg av andre dyr, inkludert scrapie hos sau og bovin spongiform encefalopati (BSE) hos kyr. Samlet disse sykdommene er kjent som overførbar spongiform encephalopathies.,
«årsaken til CJD var ukjent for mange år; det skjedde tilsynelatende tilfeldig, til en svært lav forekomst. I 1950-årene en epidemi overførbar sykdom som kalles kuru, lik CJD, ble identifisert i Forgrunnen stamme av Papua New Guinea. Overføring av sykdommen har oppstått i løpet av en rituell begravelse prosess der hjernen av en død stamme medlem ble fjernet fra skallen, kokt og spist., Vitenskapelig analyse av hjernene til folk som hadde dødd av CJD eller kuru viste at hjernen vev hadde en spongiform utseende, det vil si at det var hull der cellene burde være, noe som indikerer en encefalopati, eller reduksjon i antall hjerneceller.
D. Carleton Gajdusek, som arbeider ved det AMERIKANSKE National Institutes of Health, har vist at ekstrakter av hjernen forberedt fra folk som hadde dødd av CJD eller kuru kunne føre til en lignende sykdom når inokulert i hjernen av sjimpanser. Disse eksperimentene åpenbart foreslått tilstedeværelsen av en mikroorganisme., At inferens har blitt bekreftet av utilsiktet overføring av CJD til pasienter som gjennomgår ulike medisinske behandlinger, for eksempel hornhinnen transplantasjon og menneskelig vekst hormone terapi.
«Forvirrende, men forskere har også anerkjent at noen prion sykdommer, slik som GSS, var arvelig. Mønsteret av arv ble anerkjent som autosomal og dominerende, noe som betyr at hvis en forelder utviklet GSS, og det var 50 prosent sjanse for at et barn av begge kjønn vil også utvikle sykdommen., En forklaring på årsaken til en prion sykdom har derfor å gjøre rede for tilfeldig, arvet og overføres varianter av sykdommen.
«, Selv om det er ennå ikke en allment akseptert forklaring av dette puslespillet, framgang. Vi vet nå at en normal mobil protein, kalt PrP ( for proteinaceous smittsomme partikkel), og som finnes i oss alle, er sentralt involvert i spredningen av prion sykdommer. Dette proteinet består av om lag 250 aminosyrer.
«Noen forskere mener at prioner er dannet når PrP medarbeidere med utenlandsk patogene nukleinsyre., Dette kalles virino hypotese. (Virus består av proteiner og nukleinsyrer som er angitt av virus-genomet. En virino vil også bestå av proteiner og nukleinsyrer, men protein komponent er angitt av verten genom, ikke patogene genom). Til støtte for virino hypotese er eksistensen av forskjellige stammer av prioner som forårsaker ulike mønstre av sykdom og rasen true; eksistensen av stammer i patogener er vanligvis et resultat av endringer i nucleic acid sequence av smittestoff., Forskere har ikke funnet noen nukleinsyre forbundet med en prion, imidlertid, til tross for intensiv innsats i mange laboratorier. Videre, prioner synes å være smittsomme selv etter å ha blitt utsatt for behandlinger som ødelegger nukleinsyrer.
«Dette beviset har ført til at det nå er allment akseptert prion teori, som sier at det cellulære proteiner PrP er den eneste causative agent av prion sykdommer; det er ingen nukleinsyre involvert. Teorien hevder at PrP er normalt i en stabil form (pN) som ikke forårsaker sykdom., Protein kan være snudd, men i en unormal form (pD) som ikke forårsaker sykdom. pD er smittsomme fordi det kan assosieres med pN og konvertere den til pD, i en eksponentiell prosess-hver pD kan konvertere flere pN til pD.
«Prioner kan overføres, muligens ved å spise og sikkert av grader, enten direkte inn i hjernen eller i hud og muskelvev. Eksponentiell forsterkning av prion (konvertering pN inn pD i kroppen) vil da resultere i sykdom., Sporadisk, sporadiske tilfeller av prion sykdommer oppstår i midten eller alder, antagelig fordi det er en svært liten, men reell sjanse for at pN kan spontant snu til pD; den kumulative sannsynligheten for et slikt flip vokser over år. Arvet tilfeller av CJD og GSS kan oppstå som følge av mutasjoner i PrP-genet, som gir opphav til endringer i aminosyresekvens av PrP protein. Denne endringen vil øke sannsynligheten for pN transformert til pD, slik at sykdommen ville nesten helt sikkert oppstå.,
«Fysisk analyse av strukturen i PrP gir noen direkte bevis for eksistensen av to forskjellige (normal og avvikende) former. Nylig strukturen i den sentrale delen av PrP protein ble bestemt ved magnetisk resonans image analysis. Mutasjoner som forårsaker prion sykdom er gruppert innenfor eller i tilknytning til viktige strukturelle elementer i protein, så det er lett å forestille seg at mutasjoner destabilisere strukturen av pN og få den til å konfigurere inn pD.
«The prion teorien har ikke vist seg riktig, men mye tyder nå støtter det., Vi ennå ikke vet hvorfor pD struktur av en prion ville resultere i neurodegeneration, men vi vet at prion protein akkumuleres i hjernevev. En del av prion protein kan føre til apoptosis, eller programmert celledød; kanskje denne mekanismen forklarer mønsteret av sykdommen.
«Prioner har lenge fascinert forskere på grunn av sin uvanlige egenskaper. Nylig allmennheten har blitt interessert i dem, så vel på grunn av epidemien av KUGALSKAP, mer dramatisk kjent som kugalskap., Hundrevis av tusenvis av infiserte dyr har blitt spist av Europeere og særlig de Britiske over de siste 10 år. Den nyeste forskningen tyder på at infisert kjøtt kan utgjøre en fare for menneskers helse, men betydningen av at trusselen kan ikke bli klart for år. Selv om det er generelt betraktet som et Britisk problem, BSE, er nesten helt sikkert en naturlig sykdom av storfe, så det er utvilsomt funnet i andre land. Den normale forekomsten av BSE er vanishingly små, men. Det AMERIKANSKE Department of Agriculture hevder at BSE ikke har blitt identifisert i enhver US-storfe.,