रसायन विज्ञान

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इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स, चैरिटे यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल - सीसीएम, इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी वर्किंग ग्रुप, ज़ीगेलस्ट्र। 5-910117 बर्लिन

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काम पर प्रोटीन कारखाने

मस्तिष्क के विकास के दौरान प्रोटीन उत्पादन का स्नैपशॉट। ग्राफिक: एम.एल. क्रौशर / चैरिटी

कोशिका का सूक्ष्म रूप से नियंत्रित प्रोटीन उत्पादन राइबोसोम पर होता है। कौन से नियामक इन प्रक्रियाओं को कुछ ऊतकों में नियंत्रित करते हैं और किस तरह से? चैरिटे - यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन की एक शोध टीम ने अब राइबोसोम परिसर की विस्तृत संरचना का उपयोग करके इसकी जांच की है। इस तरह, टीम मस्तिष्क के विकास के लिए एक नए नियामक कारक की पहचान करने में सक्षम थी, जैसा कि अब विशेषज्ञ पत्रिका में है आण्विक कोशिका* वर्णित है।

प्रोटीन का एक संतुलित संतुलित उत्पादन - तथाकथित प्रोटियोस्टेसिस - तंत्रिका कोशिकाओं के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इसलिए अनियमित प्रोटीन उत्पादन मस्तिष्क के कई रोगों की पहचान है। विशेष रूप से, जटिल सेरेब्रल कॉर्टेक्स - नियोकोर्टेक्स - के प्रारंभिक विकास के लिए प्रोटीन के उत्पादन की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से झिल्ली प्रोटीन, जो स्थान और समय के संदर्भ में सटीक रूप से विनियमित होते हैं और सेल संपर्कों और तंत्रिका कोशिकाओं के कनेक्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अन्तर्ग्रथन। आणविक प्रोटीन कारखाने के रूप में, राइबोसोम इस नियंत्रण के केंद्र में होता है। विभिन्न कारक विभिन्न ऊतकों में और विकास के दौरान निश्चित समय पर विशिष्ट प्रोटीन उत्पादन को नियंत्रित करते हैं। राइबोसोम पर विभिन्न कारकों के गतिशील परस्पर क्रिया को काफी हद तक समझा नहीं जाता है। हालांकि, चैरिटे में एक शोध समूह अब मस्तिष्क में राइबोसोम पर प्रोटीन उत्पादन को ट्रैक करने में सफल रहा है।

"पहली बार हम मस्तिष्क में राइबोसोम संरचना को लगभग परमाणु संकल्प के साथ क्रिया में दिखाने में सक्षम थे," प्रो। डॉ। डॉ। चैरिटे में इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स के निदेशक क्रिश्चियन स्पैन। "हालांकि राइबोसोम की समग्र संरचना पहले से ही अन्य ऊतकों या अन्य जीवों में स्पष्ट की जा चुकी है, यह एकमात्र तरीका है जिससे हम ईबीपी 1 को एक नए केंद्रीय कारक के रूप में पहचानने में सक्षम हैं जो मस्तिष्क के विकास के दौरान राइबोसोम फ़ंक्शन और कुछ प्रोटीन के उत्पादन को नियंत्रित करता है। "नियामक प्रोटीन Ebp1 - ErbB3 - बाइंडिंग प्रोटीन 1 - राइबोसोम के सुरंग से बाहर निकलने पर संपर्क करता है, जहां एक नया उभरता हुआ प्रोटीन राइबोसोम छोड़ता है। इस तरह, नियामक झिल्ली प्रोटीन के उत्पादन को प्रभावित करता है, जो सेल संपर्कों के लिए महत्वपूर्ण हैं, और इस प्रकार न्यूरोनल प्रोटियोस्टेसिस को बनाए रखता है।

एक बहु-विषयक परियोजना में, शोधकर्ताओं ने संरचनात्मक जीव विज्ञान को तंत्रिका विज्ञान और संयुक्त क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (क्रायो-ईएम) के साथ एक केंद्रीय तकनीक के रूप में मास स्पेक्ट्रोमेट्री, आरएनए अनुक्रमण और आनुवंशिक विधियों के साथ जोड़ा। क्रायो-ईएम तकनीक की मदद से, प्रोटीन संरचनाएं - विशेष रूप से कई अणुओं की बड़ी व्यवस्था - लगभग शारीरिक स्थितियों के तहत बहुत कम तापमान पर निर्धारित की जा सकती हैं। न्यूरोसाइंटिस्ट डॉ. डॉ। बर्लिन में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मॉलिक्यूलर जेनेटिक्स (MPIMG) के मैथ्यू एल। क्राउशर, प्रकाशन के पहले लेखक और पहले प्रो। स्पैन की प्रयोगशाला में एक वैज्ञानिक बताते हैं: "हम उच्च के साथ राइबोसोम की आणविक वास्तुकला को देखने में सक्षम थे। संकल्प और इस तरह से तंत्रिका कोशिकाओं में होता है। हम राइबोसोम के विभिन्न कार्यात्मक तंत्रों के स्नैपशॉट लेने में सक्षम थे।"

“मस्तिष्क में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के प्रोटीन उत्पादन को ठीक से नियंत्रित किया जाता है; छोटे बदलावों से न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग और विकास संबंधी विकार जैसे गंभीर परिणाम हो सकते हैं। मस्तिष्क के सामान्य विकास के दौरान राइबोसोम की भूमिका पर हमारे निष्कर्षों के साथ, हम भविष्य में मस्तिष्क में रोग संबंधी परिवर्तनों को बेहतर ढंग से समझने में सक्षम होंगे, ”प्रो। स्पैन कहते हैं। इसके बाद, शोधकर्ता यह समझने के लिए बड़े पैमाने पर विश्लेषण का उपयोग करना चाहते हैं कि राइबोसोम मस्तिष्क के विकास के दौरान आवश्यक विभिन्न प्रोटीनों के उत्पादन को कैसे नियंत्रित करता है।


काम पर प्रोटीन कारखाने

मस्तिष्क के विकास के दौरान प्रोटीन उत्पादन का स्नैपशॉट। ग्राफिक: एम.एल. क्रौशर / चैरिटी

कोशिका का सूक्ष्म रूप से नियंत्रित प्रोटीन उत्पादन राइबोसोम पर होता है। कौन से नियामक इन प्रक्रियाओं को कुछ ऊतकों में नियंत्रित करते हैं और किस तरह से? चैरिटे - यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन की एक शोध टीम ने अब राइबोसोम परिसर की विस्तृत संरचना का उपयोग करके इसकी जांच की है। इस तरह, टीम मस्तिष्क के विकास के लिए एक नए नियामक कारक की पहचान करने में सक्षम थी, जैसा कि अब विशेषज्ञ पत्रिका में है आण्विक कोशिका* वर्णित है।

प्रोटीन का एक संतुलित संतुलित उत्पादन - तथाकथित प्रोटियोस्टेसिस - तंत्रिका कोशिकाओं के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इसलिए अनियमित प्रोटीन उत्पादन मस्तिष्क के कई रोगों की पहचान है। विशेष रूप से, जटिल सेरेब्रल कॉर्टेक्स - नियोकोर्टेक्स - के प्रारंभिक विकास के लिए प्रोटीन के उत्पादन की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से झिल्ली प्रोटीन, जो स्थान और समय के संदर्भ में सटीक रूप से विनियमित होते हैं और सेल संपर्कों और तंत्रिका कोशिकाओं के कनेक्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अन्तर्ग्रथन। आणविक प्रोटीन कारखाने के रूप में, राइबोसोम इस नियंत्रण के केंद्र में होता है। विभिन्न कारक विभिन्न ऊतकों में और विकास के दौरान निश्चित समय पर विशिष्ट प्रोटीन उत्पादन को नियंत्रित करते हैं। राइबोसोम पर विभिन्न कारकों के गतिशील परस्पर क्रिया को काफी हद तक समझा नहीं जाता है। हालांकि, चैरिटे में एक शोध समूह अब मस्तिष्क में राइबोसोम पर प्रोटीन उत्पादन को ट्रैक करने में सफल रहा है।

"पहली बार हम मस्तिष्क में राइबोसोम संरचना को लगभग परमाणु संकल्प के साथ क्रिया में दिखाने में सक्षम थे," प्रो। डॉ। डॉ। चैरिटे में इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स के निदेशक क्रिश्चियन स्पैन। "हालांकि राइबोसोम की समग्र संरचना पहले से ही अन्य ऊतकों या अन्य जीवों में स्पष्ट की जा चुकी है, यह एकमात्र तरीका है जिससे हम ईबीपी 1 को एक नए केंद्रीय कारक के रूप में पहचानने में सक्षम हैं जो मस्तिष्क के विकास के दौरान राइबोसोम फ़ंक्शन और कुछ प्रोटीन के उत्पादन को नियंत्रित करता है। "नियामक प्रोटीन Ebp1 - ErbB3 - बाइंडिंग प्रोटीन 1 - राइबोसोम के सुरंग से बाहर निकलने पर संपर्क करता है, जहां एक नया उभरता हुआ प्रोटीन राइबोसोम छोड़ता है। इस तरह, नियामक झिल्ली प्रोटीन के उत्पादन को प्रभावित करता है, जो सेल संपर्कों के लिए महत्वपूर्ण हैं, और इस प्रकार न्यूरोनल प्रोटियोस्टेसिस को बनाए रखता है।

एक बहु-विषयक परियोजना में, शोधकर्ताओं ने संरचनात्मक जीव विज्ञान को तंत्रिका विज्ञान और संयुक्त क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (क्रायो-ईएम) के साथ एक केंद्रीय तकनीक के रूप में मास स्पेक्ट्रोमेट्री, आरएनए अनुक्रमण और आनुवंशिक विधियों के साथ जोड़ा। क्रायो-ईएम तकनीक की मदद से, प्रोटीन संरचनाएं - विशेष रूप से कई अणुओं की बड़ी व्यवस्था - लगभग शारीरिक स्थितियों के तहत बहुत कम तापमान पर निर्धारित की जा सकती हैं। न्यूरोसाइंटिस्ट डॉ. डॉ। बर्लिन में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मॉलिक्यूलर जेनेटिक्स (MPIMG) के मैथ्यू एल। क्राउशर, प्रकाशन के पहले लेखक और पहले प्रो। स्पैन की प्रयोगशाला में एक वैज्ञानिक बताते हैं: "हम उच्च के साथ राइबोसोम की आणविक वास्तुकला को देखने में सक्षम थे। संकल्प और इस तरह से तंत्रिका कोशिकाओं में होता है। हम राइबोसोम के विभिन्न कार्यात्मक तंत्रों के स्नैपशॉट लेने में सक्षम थे।"

“मस्तिष्क में विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं के प्रोटीन उत्पादन को ठीक से नियंत्रित किया जाता है; छोटे बदलावों से न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग और विकास संबंधी विकार जैसे गंभीर परिणाम हो सकते हैं। मस्तिष्क के सामान्य विकास के दौरान राइबोसोम की भूमिका पर हमारे निष्कर्षों के साथ, हम भविष्य में मस्तिष्क में रोग संबंधी परिवर्तनों को बेहतर ढंग से समझने में सक्षम होंगे, ”प्रो। स्पैन कहते हैं। इसके बाद, शोधकर्ता यह समझने के लिए बड़े पैमाने पर विश्लेषण का उपयोग करना चाहते हैं कि राइबोसोम मस्तिष्क के विकास के दौरान आवश्यक विभिन्न प्रोटीनों के उत्पादन को कैसे नियंत्रित करता है।


उपन्यास एंटीबायोटिक दवाओं के लिए हमले के बिंदु ढूँढना

बड़े जीवाणु राइबोसोमल सबयूनिट के अग्रदूतों के 3डी संरचनात्मक मॉडल। ए) टेस्ट ट्यूब (इन विट्रो में) में उत्पन्न अग्रदूत कण। बी) कोशिका से लिए गए पूर्ववर्ती कण जो अपनी प्राकृतिक उत्पत्ति के विशिष्ट लक्षण दिखाते हैं। बाध्य सहायक प्रोटीन चिह्नित हैं: YjgA (हरा), RluD (नारंगी), ObgE (लाल) और RsfS (गुलाबी)। ग्राफिक्स: निकोले / चैरिटे।

राइबोसोम की निर्माण प्रक्रिया को संभावित नए जीवाणुरोधी एजेंटों के लिए एक आशाजनक लक्ष्य माना जाता है। चैरिटे - यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन के शोधकर्ताओं ने अब इस बहुआयामी प्रक्रिया में और अंतर्दृष्टि प्राप्त की है। ऑर्केस्ट्रा की तरह, राइबोसोम बिल्डिंग ब्लॉक्स के निर्माण के दौरान कई सहायक प्रोटीन एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। उनमें से एक है जो एक कंडक्टर की तरह पूरी प्रक्रिया का मार्गदर्शन करता है, प्रोटीन ओबग। टीम पहली बार इसकी मैपिंग करने में सफल हुई है। काम अब व्यापार पत्रिका में है आणविक सेल * दिखाई दिया।

राइबोसोम हर कोशिका के आवश्यक घटक हैं। उन्हें अक्सर प्रोटीन कारखानों के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि वे जीनोम से आनुवंशिक जानकारी को लिंक किए गए अमीनो एसिड, प्रोटीन की श्रृंखला में अनुवाद करते हैं। बैक्टीरिया में भी, जैसे कि जाने-माने आंतों के जीवाणु इशरीकिया कोलीकोशिका के भीतर प्रोटीन का उत्पादन - प्रोटीन जैवसंश्लेषण - इस प्रकार होता है। यदि प्रक्रिया नहीं होती है, तो कोशिका मर जाती है। प्रोटोजोआ की तरह ई कोलाई या अन्य बैक्टीरिया मौजूद नहीं रह सकते। इस तथ्य का उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं के विकास में किया जाना चाहिए। चूंकि एंटीबायोटिक प्रतिरोध बढ़ रहा है, नए बहु-प्रतिरोधी रोगाणु उभर रहे हैं और फैल रहे हैं। इसी समय, लंबे समय से एंटीबायोटिक दवाओं का कोई नया वर्ग विकसित नहीं किया गया है। उदाहरण के लिए, नए दृष्टिकोणों का उद्देश्य राइबोसोम की निर्माण प्रक्रिया में हस्तक्षेप करना और उनके संयोजन को अवरुद्ध करना हो सकता है।

“हम अभी एक वायरल महामारी से निपट रहे हैं। अगली महामारी अच्छी तरह से बैक्टीरिया की उत्पत्ति की हो सकती है, क्योंकि एंटीबायोटिक प्रतिरोध और यहां तक ​​कि कई प्रतिरोध बैक्टीरिया के दायरे में प्रजातियों की सीमाओं में तेजी से फैलते हैं ", प्रो। डॉ। क्रिश्चियन स्पैन, चैरिटे में इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स के निदेशक और वर्तमान अध्ययन के अंतिम लेखक। "इसलिए हमारे बुनियादी शोध का उद्देश्य लंबी अवधि में नए एंटीबायोटिक दवाओं के विकास में योगदान करना है।" हेल्महोल्ट्ज़ एसोसिएशन (एमडीसी) में मैक्स डेलब्रुक सेंटर फॉर मॉलिक्यूलर मेडिसिन के शोधकर्ताओं के साथ और कोन्स्टांज विश्वविद्यालय में, चैरिटे वैज्ञानिकों ने इस सवाल की जांच की कि राइबोसोम के गठन की शुरुआती प्रक्रियाओं में नए जीवाणुरोधी और रोगाणुरोधी एजेंटों के हमले के संभावित बिंदु कहां पाए जा सकते हैं।

राइबोसोम दो सबयूनिट से बने होते हैं, एक छोटा और एक बड़ा। टीम के वर्तमान कार्य के फोकस में डॉ. रेनर निकोले, इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स इन द चैरिटे, ने जीवाणु के बड़े राइबोसोमल सबयूनिट का प्रतिनिधित्व किया ई कोलाई और उनके निर्माण की प्रक्रिया। उपन्यास एंटीबायोटिक दवाओं के लिए एक संभावित लक्ष्य के रूप में, वैज्ञानिक इस बड़े सबयूनिट के अग्रदूतों को अलग करना और मानचित्र बनाना चाहते थे - तथाकथित अग्रदूत - जितना संभव हो सके स्वाभाविक रूप से, यानी अपरिवर्तित। वे इस मामले में जीवाणु कोशिकाओं से इस तरह के अग्रदूत का उत्पादन करने में पहली बार सफल हुए हैं ई कोलाई, और लगभग परमाणु संकल्प में क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवियों की मदद से आणविक संरचना को दिखाने के लिए। "अब हमें इस बात की बेहतर समझ है कि आणविक स्तर पर एक जीवाणु कोशिका में बड़े राइबोसोमल सबयूनिट का निर्माण कैसे होता है, हालांकि अभी तक पूरी तरह से नहीं," पहले लेखक डॉ। निकोले.

बैक्टीरियल सेल को उनकी टिप्पणियों के लिए जितना संभव हो उतना कम हेरफेर करने के लिए, अनुसंधान दल ने कम या ज्यादा न्यूनतम इनवेसिव दृष्टिकोण अपनाया। राइबोसोम के निर्माण की पूरी प्रक्रिया में एक प्रमुख खिलाड़ी से एक मार्कर जोड़ा गया है, प्रोटीन ओबग, एक तथाकथित स्ट्रेप टैग। यह बैक्टीरिया के आनुवंशिक मेकअप में हस्तक्षेप करके किया जाता है, जिसे नॉक-इन के रूप में जाना जाता है। नतीजतन, जीवाणु केवल लेबल वाले ओबीजीई का उत्पादन करता है, जो कि कोशिकाओं के तेजी से संसाधित होने के बाद, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा जा सकता है। पहली बार, पूरे परिसर की जांच करना संभव था, क्योंकि सहायक प्रोटीन ओबीजीई में इसके साथ बड़े राइबोसोमल सबयूनिट का अग्रदूत होता है, इसलिए पिगीबैक बोलने के लिए। आश्चर्यजनक परिणामों के साथ, जैसा कि डॉ। निकोले बताते हैं: "यह पता चला है कि यह अग्रदूत कई सहायक प्रोटीनों से ढका हुआ है जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं या वास्तव में संवाद करते हैं। प्रोटीन ओबीजीई इसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि यह पूरी प्रक्रिया को निर्देशित और व्यवस्थित करता है। "यह वही जगह है जहां नए सक्रिय तत्व खेल में आ सकते हैं, कार्यात्मक राइबोसोम की असेंबली को अवरुद्ध कर सकते हैं और इस प्रकार बैक्टीरिया के विकास को रोक सकते हैं।

इसी तरह की रणनीतियों का उपयोग करते हुए, टीम अब बैक्टीरियल राइबोसोमल सबयूनिट्स की निर्माण प्रक्रिया में और अधिक अंतर्दृष्टि प्राप्त करना चाहती है और आणविक जैविक प्रक्रियाओं को और भी बेहतर ढंग से समझना चाहती है। चैरिटे और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मॉलिक्यूलर जेनेटिक्स में जो काम पहले ही पूरा हो चुका था, उसने सेलुलर प्रोटीन कारखानों की बुनियादी संरचना और परिपक्वता की विभिन्न डिग्री के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान की थी। हालाँकि, ये अंतर्दृष्टि अब तक टेस्ट ट्यूब में अध्ययन पर आधारित है, जबकि एक जीवित कोशिका में बड़े राइबोसोमल सबयूनिट के गठन का पता लगाया जा सकता है। यह कदम महत्वपूर्ण है, क्योंकि पूरी तरह से नए फार्मास्यूटिकल पदार्थों के लिए सेलुलर लक्ष्यों की पहचान करने के लिए, शोधकर्ताओं को बैक्टीरिया और मानव कोशिकाओं में राइबोसोम गठन की प्रक्रिया में अंतर की पहचान करनी होगी। "हम अब उसके थोड़ा करीब आ गए हैं," डॉ। निकोले. "हम प्रोकैरियोट्स - जैसे बैक्टीरिया - और यूकेरियोट्स - जीवित जीवों के बीच संरक्षित और भिन्न विकासवादी दोनों विशेषताओं को दिखाने में सक्षम थे, जिसमें आनुवंशिक सामग्री कोशिका नाभिक में निहित होती है।" अवांछित दुष्प्रभावों से कोशिकाओं की रक्षा करें।

* निकोले आर एट अल। देशी पूर्व -50S राइबोसोम के स्नैपशॉट एक जैवजनन कारक नेटवर्क और विकासवादी विशेषज्ञता को प्रकट करते हैं। मोल सेल। 2021 फरवरी 26। गुरु: 10.1016 / j.molcel.2021.02.006

अध्ययन के बारे में
काम को कॉन्स्टैंज रिसर्च स्कूल केमिकल बायोलॉजी, ह्यूमन फ्रंटियर साइंस प्रोग्राम ऑर्गनाइजेशन, जर्मन रिसर्च फाउंडेशन (DFG) ग्रांट्स FOR1805 और SFB740, बर्लिन की फ्री यूनिवर्सिटी और बर्लिन राज्य द्वारा समर्थित किया गया था।


ऑक्सीहाइड्रोजन बैक्टीरिया की जानकारी का प्रयोग करें

हाइड्रोजनेज एंजाइम होते हैं जो हाइड्रोजन को प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में विभाजित करते हैं या इलेक्ट्रॉनों के साथ प्रोटॉन को हाइड्रोजन में कम करते हैं। वे ऑक्सीजन को सहन करते हैं या नहीं यह उनकी त्रि-आयामी संरचना पर निर्भर करता है। उत्प्रेरक धातु केंद्रों की प्रकृति के अलावा, कुछ चैनलों की संख्या और आकार भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह निष्कर्ष चैरिटे - यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन के वैज्ञानिकों ने टेक्नीश यूनिवर्सिटेट बर्लिन के शोधकर्ताओं के साथ मिलकर कैटालिसिस (यूनिकैट) क्लस्टर ऑफ एक्सीलेंस में यूनिफाइंग कॉन्सेप्ट्स के हिस्से के रूप में प्राप्त किया है। अध्ययन के परिणाम विशेषज्ञ पत्रिका के वर्तमान अंक में हैं अप्लाइड रसायन विज्ञान* जारी किया गया।

हाइड्रोजन को भविष्य का ऊर्जा वाहक माना जाता है। जब हाइड्रोजन को ऑक्सीजन के साथ जलाया जाता है, तथाकथित ऑक्सीहाइड्रोजन प्रतिक्रिया, 286 kJ / mol पर बहुत उच्च स्तर की ऊर्जा निकलती है। कुछ अवायवीय सूक्ष्मजीव, अर्थात् जो ऑक्सीजन के बिना रहते हैं, हाइड्रोजन को हाइड्रोजन गैसों का उपयोग करके ऑक्सीकरण करके और इस प्रकार हाइड्रोजन में बाध्य ऊर्जा का उपयोग करके ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं। दूसरी ओर, अन्य सूक्ष्मजीव हाइड्रोजन के रूप में अपनी अतिरिक्त ऊर्जा को हाइड्रोजन के रूप में भी छोड़ते हैं।

"हाइड्रोजनेज की एक विशेष विशेषता ऑक्सीजन के प्रति उनकी संवेदनशीलता है। यह एंजाइम के उत्प्रेरक केंद्र को अपरिवर्तनीय रूप से नुकसान पहुंचा सकता है ”, समूह के नेता डॉ। चैरिटे में इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स से पैट्रिक शीरर। "एक अपवाद हैं, उदाहरण के लिए, कुछ एरोबिक रूप से जीवित हाइड्रोजन-ऑक्सीकरण बैक्टीरिया, तथाकथित ऑक्सीहाइड्रोजन बैक्टीरिया। वे ऑक्सीजन युक्त वातावरण में हाइड्रोजन को संसाधित करने में विशेषज्ञ हैं, ”उन्होंने आगे कहा। वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ता यह पता लगाना चाहते थे कि ऑक्सीहाइड्रोजन बैक्टीरिया के हाइड्रोजनेज को ऑक्सीजन के प्रति अधिक प्रतिरोधी क्या बनाता है। ऑक्सीजन-सहिष्णु हाइड्रोजनीज का विस्तृत लक्षण वर्णन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रकाश और पानी से जैव-हाइड्रोजन के प्रकाश संश्लेषण द्वारा संचालित उत्पादन में इन एंजाइमों के उपयोग के लिए एक नया दृष्टिकोण खोलता है। लेकिन ऑक्सीजन-सहिष्णु हाइड्रोजन भी एंजाइमी ईंधन कोशिकाओं में बिजली आपूर्तिकर्ताओं के रूप में बहुत प्रासंगिक हैं।

प्रोटीन क्रिस्टल के महान गैस व्युत्पन्नकरण और एक्स-रे संरचना विश्लेषण जैसे विभिन्न तरीकों का उपयोग करके, वैज्ञानिकों ने प्रोटीन की त्रि-आयामी संरचना की जांच की। उन्होंने हाइड्रोफोबिक, यानी जल-विकर्षक गैस सुरंगों के मार्ग, लंबाई और आकार का भी विश्लेषण किया, जो एंजाइम के आंतरिक सक्रिय केंद्र तक सब्सट्रेट की पहुंच को सक्षम करते हैं। एक और कदम में, शोधकर्ताओं ने मॉडल गणनाओं का उपयोग करके ऑक्सीजन-सहिष्णु और ऑक्सीजन-संवेदनशील हाइड्रोजन की संरचना की तुलना की। "हमारे परिणाम हाइड्रोजन के दो समूहों के बीच हाइड्रोफोबिक गैस सुरंगों की संख्या और आकार में महत्वपूर्ण अंतर दिखाते हैं। ये अंतर संभवतः ऑक्सीजन सहिष्णुता की उल्लेखनीय संपत्ति के लिए एक महत्वपूर्ण कारण हैं, ”अध्ययन के पहले लेखक जैकलिन कलम्स ने परिणामों पर टिप्पणी करते हुए कहा।

* एक O2-सहिष्णु झिल्ली-बाउंड [NiFe] के क्रिप्टन व्युत्पन्नकरण हाइड्रोजन गैस परिवहन के लिए एक हाइड्रोफोबिक सुरंग नेटवर्क का खुलासा करता है। कलम्स जे, श्मिट ए, फ्रिलिंग्सडॉर्फ एस, वैन डेर लिंडेन पी, वॉन स्टेटन डी, लेनज़ ओ, कारपेंटियर पी, शीरर पी। एंज्यू केम इंट एड इंग्लैंड। 2016 फरवरी 23। डोई: 10.1002 / एनी। 201508976। [एपब प्रिंट से पहले] पीएमआईडी: 26913499।


प्रोटीन संश्लेषण के नए नियंत्रण तंत्र की खोज की गई

चैरिटे - यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन के वैज्ञानिकों ने एक नियामक तंत्र की खोज की है जो प्रोटीन के उत्पादन में भूमिका निभाता है। यह तंत्र, जो केवल उच्च जीवों में होता है, एंटीबायोटिक दवाओं के कार्य करने के लिए पूरी तरह से नई संभावनाएं खोल सकता है। शोधकर्ताओं के परिणाम पत्रिका के वर्तमान अंक में हैं कक्ष * जारी किया गया।

विकासवादी शब्दों में, राइबोसोम सबसे पुराने एंजाइमों में से हैं। वे मैक्रोमोलेक्यूलर कॉम्प्लेक्स हैं जिनमें दो सबयूनिट होते हैं जो एक दूसरे के खिलाफ मुड़ सकते हैं। वे हर जीव की सभी कोशिकाओं में सभी प्रोटीन के उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं। एक प्रोटीन के निर्माण की प्रक्रिया के दौरान, अनुवाद, प्रोटीन का ब्लूप्रिंट, तथाकथित मैसेंजर आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड), राइबोसोम के दो सबयूनिट्स के बीच इंटरफेस में पढ़ा जाता है। प्रोटीन तब अमीनो एसिड से एक श्रृंखला की तरह से निर्मित होते हैं।

डॉ। चैरिटे में इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स के तात्याना बुडकेविच ने संस्थान के अन्य वैज्ञानिकों के साथ मिलकर क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की मदद से राइबोसोम की विभिन्न अवस्थाओं की जांच की। इस विधि में, राइबोसोम अपनी मूल स्थिति को बनाए रखने के लिए पहले फ्लैश फ्रोजन होते हैं। विभिन्न दिशाओं से रिकॉर्ड की गई कई द्वि-आयामी प्रक्षेपण छवियों से, राइबोसोम की त्रि-आयामी संरचना को कंप्यूटर-एडेड इमेज प्रोसेसिंग का उपयोग करके फिर से बनाया और देखा जा सकता है। इस तरह, वैज्ञानिकों ने एक नए नियामक तंत्र की पहचान की जो राइबोसोम वास्तुकला में बदलाव से शुरू होता है। राइबोसोम के दो सबयूनिट एक दूसरे के खिलाफ घूमते हैं, जिससे ठीक उसी बिंदु पर एक गैप बनाया जाता है जहां अमीनो एसिड राइबोसोम से जुड़ते हैं और एक प्रोटीन श्रृंखला बनाने के लिए जुड़े होते हैं। यह उद्घाटन अमीनो एसिड के राइबोसोम के बंधन को सरल करता है और संभवतः प्रोटीन उत्पादन की गति और सटीकता में सुधार करता है। हालांकि, यह तंत्र केवल उन कोशिकाओं में होता है जिनमें एक नाभिक होता है, तथाकथित यूकेरियोटिक कोशिकाएं:

"हमारे परिणाम बताते हैं कि जीवाणु राइबोसोम और यूकेरियोट्स के समान हैं, लेकिन पहले की तुलना में महत्वपूर्ण कार्यात्मक चरणों में अधिक भिन्न हैं," डॉ। तात्याना बुडकेविच। "यूकेरियोटिक राइबोसोम में उनके सबयूनिट्स के रोटेशन के संदर्भ में स्वतंत्रता की अधिक डिग्री होती है," वह आगे कहती हैं। विशेष रूप से नए एंटीबायोटिक दवाओं के डिजाइन के लिए इस तरह के अंतर आवश्यक हैं। क्योंकि केवल उन बिंदुओं पर जहां मानव राइबोसोम बैक्टीरिया से भिन्न होते हैं, सक्रिय अवयवों को गंभीर दुष्प्रभाव पैदा किए बिना लागू किया जा सकता है। "नियामक तंत्र की पहचान की गई, यानी अमीनो एसिड और राइबोसोम के बीच का उद्घाटन, अधिक लक्षित दवाओं के उत्पादन को सक्षम करने के लिए ऐसा अंतर हो सकता है," डॉ। बुडकेविच।

* बुडकेविच टीवी, गिसेब्रेच्ट जे, बेहरमन ई, लोएर्के जे, रामरथ डीजे, मिलेकेटी, इस्मर जे, हिल्डेब्रांडपीडब्लू, तुंग सीएस, नीरहौस केएच, सैनबोनमात्सु केवाई, स्पैनसीएम। राइबोसोमल सबयूनिट रोलिंग द्वारा स्तनधारी बढ़ाव चक्र का विनियमन: एक यूकेरियोटिक-विशिष्ट गठनात्मक परिवर्तन। सेल 2014 जुलाई 3 गुरु: 10.1016 / जे.सेल.2014.04.044।


राइबोसोम अपनी रुकावटों को कैसे दूर करते हैं

चैरिटे - यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन के वैज्ञानिकों ने पहली बार सुधार प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कदम का दस्तावेजीकरण करने में सफलता प्राप्त की है, जिसमें बिगड़ा हुआ कार्य वाला एक जीवाणु राइबोसोम होता है। राइबोसोम की संरचना और संचालन के तरीके का सटीक ज्ञान, जीवाणुरोधी एजेंटों के मुख्य लक्ष्यों में से एक, एंटीबायोटिक अनुसंधान के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह अध्ययन नेचर* जर्नल के वर्तमान अंक में प्रकाशित हुआ है।

राइबोसोम सभी जीवित चीजों की कोशिकाओं में "प्रोटीन कारखाने" हैं। दिए गए आनुवंशिक कोड का उपयोग करके उन पर प्रोटीन का उत्पादन किया जाता है, जो अस्थायी रूप से विशेष न्यूक्लिक एसिड अणुओं पर संग्रहीत होता है। इन अणुओं को, जिन्हें उन पर संग्रहीत आनुवंशिक जानकारी के कारण मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) भी कहा जाता है, राइबोसोम द्वारा वर्गों में पढ़े जाते हैं। एमआरएनए पर परिभाषित स्टार्ट और स्टॉप सिग्नल इस प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं। यदि कोई स्टॉप सिग्नल नहीं है, तो प्रोटीन का निर्माण पूरा नहीं हो सकता है और राइबोसोम अपने कार्य में अवरुद्ध हो जाता है।

अब तक, एक राइबोसोम इस तरह की रुकावट को कैसे दूर कर सकता है, इसकी प्रक्रिया को विस्तार से प्रलेखित नहीं किया जा सका है। इस मरम्मत प्रक्रिया के केंद्र में, जिसे ट्रांस-ट्रांसलेशन के रूप में जाना जाता है, एक अन्य न्यूक्लिक एसिड अणु (tmRNA) है, जो mRNA और एक अन्य न्यूक्लिक एसिड, ट्रांसफरआरएनए (tRNA) दोनों के गुणों को जोड़ती है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दौरान, टीआरएनए एमआरएनए पर संबंधित जीन अनुक्रम के लिए सही अमीनो एसिड की मध्यस्थता करता है। tmRNA अणु अब लापता स्टॉप सिग्नल को प्रोटीन में तस्करी करने और इस तरह रुकावट को उठाने में सफल होता है। अब तक, यह स्पष्ट नहीं था कि यह बड़ा टीएमआरएनए अणु राइबोसोम के माध्यम से कैसे चलता है और यह अपनी जानकारी को राइबोसोम के एमआरएनए चैनल में कैसे प्रसारित कर सकता है।

इस प्रक्रिया को अब क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके पहली बार प्रलेखित किया गया है। यह विधि मैक्रोमोलेक्यूल्स के अलग-अलग घटकों के बीच स्थानिक और लौकिक बातचीत का अध्ययन करने की संभावना प्रदान करती है। राइबोसोम तरल एथेन में -192 डिग्री सेल्सियस पर शॉक-फ्रोजन होते हैं और कई सौ हजार दो-आयामी व्यक्तिगत छवियों को तीन-आयामी पुनर्निर्माण में वापस प्रक्षेपित किया जाता है। संस्थान में डॉक्टरेट छात्र डेविड रामरथ बताते हैं, "क्रायो-इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की मदद से, राइबोसोम, टीएमआरएनए, एक विशेष प्रोटीन (एसएमबीपी) और लम्बाई कारक जी के बीच बातचीत में केंद्रीय महत्वपूर्ण कदम में एक अद्वितीय अंतर्दृष्टि प्राप्त की गई थी।" चैरिटे में मेडिकल फिजिक्स और बायोफिजिक्स के लिए और अध्ययन के पहले लेखक।

एमआरएनए चैनल, जिसमें टीएमआरएनए को लापता जानकारी की तस्करी करनी होती है, छोटे राइबोसोमल सबयूनिट के तथाकथित हेड और बॉडी डोमेन के बीच राइबोसोम के बीच से होकर गुजरती है। संरचनात्मक विश्लेषण से पता चला है कि मरम्मत की स्थिति में राइबोसोम और tmRNA के बीच सहयोग केवल एक गठनात्मक परिवर्तन के आधार पर संभव है, यानी राइबोसोम के हेड डोमेन में एक अल्पकालिक और अप्रत्याशित रूप से बड़े स्थानिक परिवर्तन।

राइबोसोम को स्थानांतरित करने पर tmRNA-SmpB और EF-G का परिसर। डेविड जे.एफ. रामरथ, हिरोशी यामामोटो, क्रिस्टियन रोदर, डेनिएला विटेक, मार्कस पेच, थोरस्टेन मिलेके, जस्टस लोर्के, पैट्रिक शीरर, पावेल इवानोव, योशिका टेराओका, ओल्गा शापंचेंको, नुड एच. नीरहौस और क्रिश्चियन एम. टी. स्पैन। प्रकृति (2012), डीओआई: 10.1038 / प्रकृति 11006


ऑक्सीहाइड्रोजन बैक्टीरिया की जानकारी का प्रयोग करें

हाइड्रोजनेज एंजाइम होते हैं जो हाइड्रोजन को प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में विभाजित करते हैं या इलेक्ट्रॉनों के साथ प्रोटॉन को हाइड्रोजन में कम करते हैं। वे ऑक्सीजन को सहन करते हैं या नहीं यह उनकी त्रि-आयामी संरचना पर निर्भर करता है। उत्प्रेरक धातु केंद्रों की प्रकृति के अलावा, कुछ चैनलों की संख्या और आकार भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह निष्कर्ष चैरिटे - यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन के वैज्ञानिकों ने टेक्नीश यूनिवर्सिटेट बर्लिन के शोधकर्ताओं के साथ मिलकर कैटालिसिस (यूनिकैट) क्लस्टर ऑफ एक्सीलेंस में यूनिफाइंग कॉन्सेप्ट्स के हिस्से के रूप में प्राप्त किया है। अध्ययन के परिणाम विशेषज्ञ पत्रिका के वर्तमान अंक में हैं अप्लाइड रसायन विज्ञान* जारी किया गया।

हाइड्रोजन को भविष्य का ऊर्जा वाहक माना जाता है। जब हाइड्रोजन को ऑक्सीजन के साथ जलाया जाता है, तथाकथित ऑक्सीहाइड्रोजन प्रतिक्रिया, 286 kJ / mol पर बहुत उच्च स्तर की ऊर्जा निकलती है। कुछ अवायवीय सूक्ष्मजीव, अर्थात् जो ऑक्सीजन के बिना रहते हैं, हाइड्रोजन को हाइड्रोजन गैसों का उपयोग करके ऑक्सीकरण करके और इस प्रकार हाइड्रोजन में बाध्य ऊर्जा का उपयोग करके ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं। दूसरी ओर, अन्य सूक्ष्मजीव हाइड्रोजन के रूप में अपनी अतिरिक्त ऊर्जा को हाइड्रोजन के रूप में भी छोड़ते हैं।

"हाइड्रोजनेज की एक विशेष विशेषता ऑक्सीजन के प्रति उनकी संवेदनशीलता है। यह एंजाइम के उत्प्रेरक केंद्र को अपरिवर्तनीय रूप से नुकसान पहुंचा सकता है ”, समूह के नेता डॉ। चैरिटे में इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल फिजिक्स एंड बायोफिजिक्स से पैट्रिक शीरर। "एक अपवाद हैं, उदाहरण के लिए, कुछ एरोबिक रूप से जीवित हाइड्रोजन-ऑक्सीकरण बैक्टीरिया, तथाकथित ऑक्सीहाइड्रोजन बैक्टीरिया। वे ऑक्सीजन युक्त वातावरण में हाइड्रोजन को संसाधित करने में विशेषज्ञ हैं, ”उन्होंने आगे कहा। वर्तमान अध्ययन में, शोधकर्ता यह पता लगाना चाहते थे कि ऑक्सीहाइड्रोजन बैक्टीरिया के हाइड्रोजनेज को ऑक्सीजन के प्रति अधिक प्रतिरोधी क्या बनाता है। ऑक्सीजन-सहिष्णु हाइड्रोजनीज का विस्तृत लक्षण वर्णन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रकाश और पानी से जैव-हाइड्रोजन के प्रकाश संश्लेषण द्वारा संचालित उत्पादन में इन एंजाइमों के उपयोग के लिए एक नया दृष्टिकोण खोलता है। लेकिन ऑक्सीजन-सहिष्णु हाइड्रोजन भी एंजाइमी ईंधन कोशिकाओं में बिजली आपूर्तिकर्ताओं के रूप में बहुत प्रासंगिक हैं।

प्रोटीन क्रिस्टल के महान गैस व्युत्पन्नकरण और एक्स-रे संरचना विश्लेषण जैसे विभिन्न तरीकों का उपयोग करके, वैज्ञानिकों ने प्रोटीन की त्रि-आयामी संरचना की जांच की। उन्होंने हाइड्रोफोबिक, यानी जल-विकर्षक गैस सुरंगों के मार्ग, लंबाई और आकार का भी विश्लेषण किया, जो एंजाइम के आंतरिक सक्रिय केंद्र तक सब्सट्रेट की पहुंच को सक्षम करते हैं। एक और कदम में, शोधकर्ताओं ने मॉडल गणनाओं का उपयोग करके ऑक्सीजन-सहिष्णु और ऑक्सीजन-संवेदनशील हाइड्रोजन की संरचना की तुलना की। "हमारे परिणाम हाइड्रोजन के दो समूहों के बीच हाइड्रोफोबिक गैस सुरंगों की संख्या और आकार में महत्वपूर्ण अंतर दिखाते हैं। ये अंतर संभवतः ऑक्सीजन सहिष्णुता की उल्लेखनीय संपत्ति के लिए एक महत्वपूर्ण कारण हैं, ”अध्ययन के पहले लेखक जैकलिन कलम्स ने परिणामों पर टिप्पणी करते हुए कहा।

* एक O2-सहिष्णु झिल्ली-बाउंड [NiFe] के क्रिप्टन व्युत्पन्नकरण हाइड्रोजन गैस परिवहन के लिए एक हाइड्रोफोबिक सुरंग नेटवर्क का खुलासा करता है। कलम्स जे, श्मिट ए, फ्रिलिंग्सडॉर्फ एस, वैन डेर लिंडेन पी, वॉन स्टेटन डी, लेनज़ ओ, कारपेंटियर पी, शीरर पी। एंज्यू केम इंट एड इंग्लैंड। 2016 फरवरी 23। डोई: 10.1002 / एनी। 201508976। [एपब प्रिंट से पहले] पीएमआईडी: 26913499।


पर्यावरणीय रसायन गर्भवती महिला की प्रतिरक्षा प्रणाली और नवजात शिशु के स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करते हैं

प्रोफेसर डॉ. एना ज़ेनक्लूसन को संयुक्त रूप से 1 जुलाई, 2020 को हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर फ़ॉर एनवायरनमेंटल रिसर्च - UFZ लीपज़िग और यूनिवर्सिटी ऑफ़ लीपज़िग के मेडिकल फैकल्टी से प्रोफेसरशिप "बाल चिकित्सा पर्यावरण महामारी विज्ञान / इम्यूनोलॉजी" के लिए नियुक्त किया गया था। उन्होंने पहले ओटो-वॉन-गुएरिके यूनिवर्सिटी मैगडेबर्ग में प्रायोगिक स्त्री रोग और प्रसूति विज्ञान के लिए प्रोफेसर का पद संभाला था। एना ज़ेनक्लूसन प्रजनन प्रतिरक्षा विज्ञान, प्रतिरक्षा कोशिकाओं में हार्मोनल परिवर्तन और मातृ और भ्रूण स्वास्थ्य पर पर्यावरणीय रसायनों के प्रभावों पर शोध करती है।

मैगडेबर्ग में और पहले बर्लिन में चैरिट एंड एक्यूट में, जहां एना ज़ेनक्लूसन ने इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल इम्यूनोलॉजी में एक कार्यकारी समूह का नेतृत्व किया, उसने विशेष रूप से गर्भवती माताओं में सेलुलर प्रतिरक्षा तंत्र के लिए खुद को समर्पित किया। उदाहरण के लिए, उनकी टीम ने पाया कि नियामक टी कोशिकाएं, जो वास्तव में शरीर में आत्म-सहिष्णुता के लिए जिम्मेदार हैं, गर्भावस्था के दौरान प्रतिरक्षा सहिष्णुता के लिए जिम्मेदार हैं और मां और भ्रूण से हार्मोन द्वारा नियंत्रित होती हैं। & ldquoप्रतिरक्षा प्रणाली वास्तव में इस तरह से बनाई गई है कि यह कीटाणुओं, बैक्टीरिया या विदेशी कोशिकाओं जैसे सभी विदेशी चीजों को खारिज कर देती है, & rdquo, एना ज़ेनक्लूसन बताती हैं। गर्भावस्था के दौरान, हालांकि, प्रतिरक्षात्मक रूप से अर्ध-विदेशी भ्रूण के विकास के लिए मातृ प्रतिरक्षा प्रणाली की कोई हानिकारक प्रतिक्रिया नहीं होती है। Im Gegenteil, es kommt zu einer protektiven Immunantwort für die Zeitspanne der Schwangerschaft. Verantwortlich dafür sind sich regulatorische T-Zellen, die spezifisch gegenüber den Antigenen des Fötus sind und den heranwachsenden Fötus vor der Immunantwort der Mutter schützen. &bdquoDie Plazenta, ein fötales Gewebe, produziert Botenstoffe wie beispielsweise das Hormon hCG, das die T-Zellen beeinflusst und damit quasi die eigene Toleranz steuert.&ldquo Hormonelle Mechanismen wie diese können jedoch durch Umweltchemikalien wie etwa den Weichmacher Bisphenol A gestört werden &ndash mit noch unklaren Folgen. Was passiert beispielsweise, wenn schwangere Frauen Kontakt mit Umweltchemikalien haben? Wie beeinflussen die Umweltchemikalien die Immunreaktion der Mutter? Welche langfristigen Folgen haben sie für den Fötus und dann später für Kinder und Jugendliche? Diese sind nur einige der Fragen, die im UFZ-Department Umweltimmunologie, dessen Leiterin sie ist, beantwortet werden sollen.

Ana Zenclussen widmet sich in ihrer Forschung zudem den Zellen des angeborenen Immunsystems wie zum Beispiel Makrophagen oder Mastzellen. Sie analysiert, wie diese Zellen wichtige Prozesse im Gewebe wie etwa die Umwandlung von Spiralarterien im Uterus während der Schwangerschaft beeinflussen. Ihr Team konnte nachweisen, dass Mastzellen entscheidend für die Versorgung des Fötus sind, indem sie die notwendige Veränderung der Spiralarterien steuern. Auch diesen Prozess stören jedoch Umweltchemikalien, die damit eine Gefahr für das fötale Wachstum darstellen und langfristige Konsequenzen bis ins Erwachsenalter haben können. &bdquoWenn wir verstehen wollen, wie Umweltfaktoren die Gesundheit unserer Kinder beeinflussen, müssen wir herausfinden, wie diese bereits in der Schwangerschaft sich auf wichtige Prozesse auswirken&ldquo, sagt sie.

Mit der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig als Partner will die neue Departmentleiterin zudem Konzepte für langfristige Mutter-Kind-Kohorten zu neuen immunologischen Fragestellungen erarbeiten. &bdquoAm UFZ lassen sich solche dauerhaften Studien erfreulicherweise umsetzen&ldquo, sagt Ana Zenclussen. Ein Teil ihrer Arbeitsgruppe wird am UFZ forschen, der andere am Sächsischen Inkubator für klinische Translation der Universität Leipzig. &bdquoDer Standort Leipzig ist für die Forschung auf dem Gebiet Kinder/Umwelt/Gesundheit besonders geeignet, weil es neben dem UFZ, der Universität und dem Universitätsklinikum mit Einrichtungen der Max-Planck- sowie der Fraunhofer-Gesellschaft weitere hochkarätige Forschungsinstitute auf diesem Gebiet gibt.&ldquo

Ana Claudia Zenclussen, 1971 im argentinischen Esperanza geboren, promovierte nach dem Studium der Biochemie an der Universität &bdquoUniversidad Nacional del Litoral&ldquo Santa Fe im Bereich Immunologie an der Universität Buenos Aires. Nach der Promotion 2001 ging sie als Stipendiatin der Alexander von Humboldt-Stiftung an die Humboldt-Universität zu Berlin, wo sie bis März 2003 zum Thema Stress und Bluthochdruck in der Schwangerschaft (Präeklampsie) forschte. Danach war sie bis 2007 Arbeitsgruppenleiterin am Institut für Medizinische Immunologie an der Charité, ehe sie einen Ruf auf die Professur für Experimentelle Gynäkologie und Geburtshilfe der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg annahm. Seit dem 1. Juli forscht Ana Claudia Zenclussen als Professorin für &bdquoPädiatrische Umweltepidemiologie/Immunologie" am UFZ, wo sie das Department Umweltimmunologie leitet, sowie an der Universität Leipzig mit ihrer Forschergruppe &bdquoPerinatale Immunologie&ldquo.


Nachruf auf Prof. Klaus Arnold

Am 24. Januar 2012 verstarb Prof. Dr. Klaus Arnold, der ehemalige Direktor des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig im Alter von 69 Jahren. In der akademischen Trauerfeier am heutigen Freitag würdigten Weggefährten und Freunde ihn als begnadeten und innovativen Biophysiker, dessen Forschung und Lehre nachhaltig in der Wissenschaft allgemein und im besonderen für die Leipziger Medizin fort wirke.

Geboren 1942 in Preußlitz (Sachsen-Anhalt), studierte er in Leipzig Physik, wo er 1969 auch promovierte. Im Jahre 1971 gründeten Dr. Arnold und Dr. Frischleder unter Leitung ihres Lehrers Prof. Dr. Gotthard Klose die Forschungsgruppe Bio- und Modellmembranen an der Sektion Physik der Universität Leipzig. Nach seiner Habilitation 1978 lehrte und forschte Klaus Arnold an der Humboldt-Universität zu Berlin. Nach Leipzig kehrte er 1984 zurück, um die Leitung des Instituts für Medizinische Physik und Biophysik zu übernehmen, das er mit sicherem Gespür für wissenschaftliches Niveau und ruhigem, überlegten Handeln durch die Wirren der Wendezeit führte. Zu allen Zeiten genoss er national wie international höchstes Renommee. So verbrachte er Forschungsfreisemester in Moskau und Buffalo und wurde 1988 zum Mitglied der Sächsischen Akademie der Wissenschaften gewählt. In den Jahren 1997 bis 2002 war er als Prodekan der Medizinischen Fakultät tätig.

Seine Forschungsinteressen waren sehr vielgestaltig. Er gehörte zu den Pionieren der Biophysik, die die magnetische Kernresonanz in den 70er Jahren auf Membransysteme anwendeten. Er arbeitete an dem Verständnis der Hydratationskraft zwischen Zellmembranen sowie der Membran- und Virus-Zell-Fusion, insbesondere der Polymer-vermittelten Fusion. Später traten medizinisch motivierte Fragestellungen in den Fokus: Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Atherosklerose und Wechselwirkung von Lipoproteinen mit Komponenten der extrazellulären Matrix. Anfang der 90er Jahre etablierte er ein Forschungsprogramm zum Gelenkknorpel, das den molekularen Ursachen von rheumatischen Erkrankungen nachging. Klaus Arnold beherrschte das vielseitige Spektrum der Biophysik von Methoden der magnetischen Resonanz über optische Methoden bis hin zu massenspektrometrischen Verfahren.

Er vermochte es, tiefe Freude aus der Forschung zu schöpfen, wofür auch seine etwa 300 wissenschaftlichen Publikationen sprechen. Aber auch seine Lehrveranstaltungen waren bekannt und beliebt. Seine aktive Zeit als Institutsdirektor endete im Jahre 2007. Klaus Arnold blieb dem Institut und der Biophysik dennoch eng verbunden. Er war ein vielseitig interessierter, kreativer und innovativer Wissenschaftler und eine wichtige Kontaktperson für das Zusammenwachsen der Biophysiker in Ost und West. Seine bescheidene, freundliche und motivierende Art wird nachhaltig in Erinnerung bleiben, sein großes wissenschaftliches Werk wird in tiefer Dankbarkeit und in aller Hochachtung bewahrt werden.

Die akademische Trauerfeier im Rektorat fand unter großer Anteilnahme von langjährigen Weggefährten, Leipziger Institutsmitarbeitern und Berliner Arbeitskollegen sowie im Beisein der Familie statt. Der Dekan der Medizinischen Fakultät, Prof. Dr. Joachim Thiery, nannte den Verstorbenen einen großen Mann mit Weisheit, der mit bewundernswerter Ausdauer gerade in schweren Zeiten Großes für die Leipziger Medizin vorausschauend geleistet habe. Auch Prof. Dr. Dieter Michel von der Sächsischen Akademie der Wissenschaften zu Leipzig unterstrich, dass Arnold die Leipziger Wissenschaft in außerordentlich nachwirkender Weise geprägt habe und stellte dabei die zutiefst menschlichen Aspekte seines Wirkens heraus. Davon berichtete auch Prof. Dr. Dick Hoekstra, Kollege und Freund von der niederländischen Universität Groningen: "Klaus Arnold war Mentor und Ausbilder für eine beachtliche Zahl von inzwischen selbst renommierten Wissenschaftlern. Seine Integrität und sein Verständnis von Wissenschaftsaustausch können als herausragendes Beispiel für die Forschergemeinschaft weltweit dienen. Sein Motiv war Neugier, nicht Ruhm." Dies griff auch sein Schüler und Nachfolger als Institutsleiter, Prof. Dr. Daniel Huster, in einer sehr persönlichen Rede auf. "Es entsprach seinem Wesen, durch wissenschaftliche Leistung zu überzeugen statt durch eloquente Selbstdarstellung." Wie kein anderer habe Arnold es in seinen Vorlesungen vermocht, komplizierte Zusammenhänge sowohl anschaulich als auch unterhaltsam darzustellen und dabei Begeisterung für die Forschung und Zukunftsoptimismus zu verbreiten.


Video: Concept of Physics Applied in Biology (जुलाई 2022).


टिप्पणियाँ:

  1. Sauville

    बस एक बढ़िया विचार आपके पास आया है

  2. Bem

    ब्रावो, एक वाक्य ..., एक महान विचार

  3. Hardwyn

    कुल्नी मूर्तियाँ))))))

  4. Akintunde

    कभी नहीँ

  5. De

    Incomparable theme, it is interesting to me :)

  6. Dien

    सबकुछ सबकुछ।



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