साल्मोनेला के हथियारों का मुखौटा उतार रहा है

इस तरह के साल्मोनेला के रूप में बैक्टीरिया सुई की तरह एक्सटेंशन जो वे बड़ी संख्या में एक हमले के दौरान निर्माण के द्वारा अपने मेजबान कोशिकाओं को संक्रमित करने। क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के नव विकसित तरीकों के साथ वियना शोधकर्ताओं थॉमस मार्लोविट्स के पास परमाणु पैमाने पर इस संक्रमण तंत्र की संरचना को हल करने में सक्षम थे। सटीक खाका का ज्ञान है कि दवाओं के संक्रमण को दबाने के विकास में मदद करने के लिए।

बैक्टीरिया के लिए "खुला तिल"

प्लेग, टाइफस, हैजा - सबसे विनाशकारी बीमारियों में से कुछ बैक्टीरिया के कारण होते हैं, जिनमें एक चीज समान है: उनके पास एक कुशल संक्रामक तंत्र है जो एक हथियार के रूप में लगभग अपराजेय है। जब एक शरीर कोशिका पर हमला किया जाता है, तो वे कई खोखली सुई जैसी संरचनाओं का निर्माण करते हैं जो बैक्टीरिया के खोल से फैलती हैं। इन सुइयों के माध्यम से, वे मेजबान कोशिकाओं में संकेत पदार्थों को इंजेक्ट करते हैं, जो उन्हें फटकारते हैं और उनके बचाव को दूर करते हैं। तब से, रोगजनकों के पास एक आसान काम है और बड़ी संख्या में कोशिकाओं को बिना छिद्र के घुसना कर सकता है।

बायोकेमिस्ट और बायोफिजिसिस्ट थॉमस मारलोविट्स, वियना इंस्टीट्यूट्स आईएमपी (मॉलिक्यूलर पैथोलॉजी के लिए रिसर्च इंस्टीट्यूट) और IMBA (ऑस्ट्रियन एकेडमी ऑफ साइंसेज ऑस्ट्रियन एकेडमी ऑफ साइंसेज के लिए इंस्टीट्यूट ऑफ साइंसेज) में कई वर्षों से सैल्मोनेला संक्रमण से निपट रहे हैं। 2006 की शुरुआत में वह वर्णन करने में सक्षम थे कि साल्मोनेला टाइफिम्यूरियम के सुई परिसर की संरचना कैसे होती है (प्रकृति 441, 637-640)। अब वह और उनके डॉक्टरेट छात्र ऑलिवर शॉरेट बेहद उच्च संकल्प में तीन आयामी संरचना का चित्रण करने में सफल रहे हैं। टीम 5-6 एंगस्ट्रॉम के आयामों के साथ विवरणों की कल्पना करने में सक्षम थी - जो कि परिमाण के लगभग परमाणु आदेश हैं। काम विज्ञान पत्रिका विज्ञान के वर्तमान अंक में प्रस्तुत किया गया है।

जैसा देखा, वैसा ही नष्ट

इससे पहले कभी भी साल्मोनेला संक्रमण उपकरण को इतनी सटीकता के साथ चित्रित नहीं किया गया था। यह उच्च-रिज़ॉल्यूशन क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और विशेष रूप से विकसित इमेजिंग सॉफ्टवेयर के संयुक्त उपयोग के माध्यम से हासिल किया गया था। "ऑस्ट्रिया में सबसे अच्छे माइक्रोस्कोप" जैविक नमूनों को माइनस 196 डिग्री पर झटका-जमने की अनुमति देता है और इस स्थिति में काफी हद तक अनियंत्रित देखा जाता है। हालांकि, वैज्ञानिक एक गंभीर समस्या से जूझ रहे हैं क्योंकि वे अपनी वस्तु पर "ज़ूम इन" करते हैं: उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम नमूने पर इतना केंद्रित हो जाता है कि पहली छवि के साथ फिर से नष्ट हो जाता है।

विनीज़ शोधकर्ताओं ने इमेज प्रोसेसिंग एल्गोरिदम के साथ और छवियों के सरासर द्रव्यमान के साथ समस्या को हल किया। उन्होंने पृथक सुई परिसरों की लगभग 37 छवियों का विश्लेषण किया। समान चित्र संयुक्त थे और एक दूसरे के खिलाफ ऑफसेट; इस तरह, कई, बहुत शोर रिकॉर्डिंग से एक एकल, तेज तीन आयामी छवि उत्पन्न की जा सकती है। विशाल कंप्यूटिंग शक्ति लगभग 000 परस्पर कंप्यूटरों के समूह द्वारा प्रदान की गई थी।

लोगों को परेशान किए बिना माइक्रोस्कोपी

बड़ी संख्या में छवियों को प्राप्त करने के लिए, माइक्रोस्कोप ने रात के दौरान स्वचालित रूप से कुछ काम किया। इसके महत्वपूर्ण फायदे हैं, क्योंकि लोग केवल रास्ते में ही मिलते हैं। वे सांस लेते हैं, बोलते हैं और चलते हैं और इस तरह नाजुक माइक्रोस्कोप को हिलाते हैं। यहां तक ​​कि एक चलती लिफ्ट इलेक्ट्रॉन बीम को परेशान कर सकती है।

IMP-IMBA में क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ऑस्ट्रिया में अपनी तरह का एकमात्र है। इसके संचालन से जुड़े उच्च तकनीकी प्रयास शोधकर्ताओं के लिए भुगतान करते हैं। उप-नैनोमीटर रेंज में अग्रिम ने उनके निष्कर्षों को परिष्कृत करने का एक और अवसर खोला। वे मौजूदा डेटा को "फिट" करने में सक्षम थे जो क्रिस्टल संरचना में सुई संरचना में प्राप्त किए गए थे और इस तरह पूरी तरह से तीन आयामी छवि के पूरक थे। इस संकर विधि के साथ, वे संक्रमण तंत्र की पूरी निर्माण योजना को साफ करने में सफल रहे।

थॉमस मारलोविट्स के लिए, प्रौद्योगिकी एक नवाचार को बढ़ावा देती है: "हमारे काम के लिए हमने जो तरीके विकसित किए हैं, हम उच्च स्तर पर" इमेजिंग "प्रक्रिया स्थापित करने में सक्षम हैं। हमने वियना बायोसेंटर परिसर में यहां जो शानदार बुनियादी ढांचा उपलब्ध कराया है, उसका उपयोग इसकी सीमा तक किया जा सकता है। ”

मार्लवेट्स का कहना है कि निष्कर्ष न केवल बुनियादी शोध को आगे बढ़ाते हैं, "यह अनुमान है कि हमारे डेटा के आधार पर एक पदार्थ विकसित किया जा सकता है जो सुई परिसर में निर्माण करेगा और इसके कार्य को बाधित करेगा। तब हमारे पास एक बहुत प्रभावी दवा होगी - न केवल साल्मोनेला के खिलाफ, बल्कि अन्य रोगजनकों के खिलाफ भी, जो इस प्रणाली का उपयोग करते हैं, जैसे हैजा, प्लेग और टाइफाइड के ट्रिगर। "

मूल काम:

"सबनमोमीटर रिज़ॉल्यूशन में साल्मोनेला के सुई परिसर के तीन-आयामी मॉडल"। ओलिवर स्कोर्ट और थॉमस सी। मारलोविट्स, विज्ञान, 4.3.2011।

थॉमस मारलोविट्स

बायोकेमिस्ट और बायोफिजिसिस्ट थॉमस मारलोविट्स बर्गनलैंड के रेचनित्ज़ से आते हैं। 2005 से वह साझेदार संस्थानों के आईएमपी और IMBA के संयुक्त समूह के नेता रहे हैं। इससे पहले, उन्होंने येल विश्वविद्यालय में पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता के रूप में पांच साल बिताए। मार्लोवेट्स आणविक मशीनों की संरचना और कार्य से संबंधित है और येल में साल्मोनेला संक्रमण तंत्र की जांच शुरू कर दी, जिसे उन्होंने आईएमपी-आईएमबीए में जारी रखा।

थॉमस मारलोविट्स का शोध कार्य अन्य बातों के अलावा, "सेंटर ऑफ एक्सीलेंस" के दायरे में "सेंटर ऑफ मॉलिक्यूलर एंड सेल्युलर नेनोस्ट्रक्चर वियना (CMCN)" के दायरे में आता है, जिसमें से मार्लोवेट्स प्रमुख हैं। वियना शहर की यह पहल अनुसंधान परियोजनाओं का समर्थन करती है जिसमें कंपनियां और वैज्ञानिक संस्थान शामिल हैं।

छोटा सा भूतपूर्व अनुसंधान अनुसंधान संस्थान के लिए आणविक पैथोलॉजी अंतरराष्ट्रीय व्यापार संघ Boehringer Ingelheim में बुनियादी अनुसंधान आयोजित करता है। IMBA - इंस्टीट्यूट फॉर मॉलिक्यूलर बायोटेक्नोलॉजी ऑस्ट्रियन एकेडमी ऑफ साइंसेज का एक बुनियादी शोध संस्थान है। दोनों संस्थान वियना बायोकेंटर परिसर में स्थित हैं और एक अनुसंधान सहयोग से जुड़े हुए हैं।

स्रोत: वियना [IMBA]