Margarita Salas buvo ispanų biochemikė, 2022-2023 m. Gavusi Europos išradėjų apdovanojimą. Didžiąją savo mokslinės karjeros dalį ji skyrė bakteriofagų virusas, vadinamas ϕ29 (phi29), kuris šiandien yra labai pritaikytas biotechnologijoje.
Kad suprastumėte, kas yra šis virusas, žodis bakteriofagas kilęs iš „bakterijų“ ir „fagų“ (graikų kalba reiškia valgyti) derinio. Todėl, mes kalbame apie virusus, kurie „valgo“ bakterijas.
Toliau paprasčiausiu įmanomu būdu pateikiame šią informaciją apie didįjį atradimą, kurį Salas padarė apie šį akytąjį elementą ir jo naudingumą tyrimų pasaulyje.
Viruso struktūra
Virusas yra mikroskopinis agentas, užkrečiantis daugelį organizmų - nuo gyvūnų, augalų ir grybų iki bakterijų. Virusai neturi savo esybės, tai yra Jų dauginimasis priklauso nuo kitų ląstelių, todėl jie laikomi privalomais parazitais.
Viduje yra genetinės medžiagos, DNR arba RNR, būtinos, kad būtų galima koduoti jo baltymus, o išorėje ją supa kapsulė, kurioje yra sukibimo baltymai, kuriuos ji panaudos prisijungdama prie kitų ląstelių paviršiaus.
Terminas bakteriofagas ir jo svarba
Bakteriofagai (arba fagai) yra virusai, užkrečiantys bakterijas. Viena vertus, yra tokių, kurie integruoja savo genomą į ląstelės šeimininkės chromosomą (lizogeniniai fagai), suteikdami bakterijoms genus, kurie koduoja naujus baltymus, ir, kita vertus, yra tų, kurie replikuojasi joje, sukeldami vėliau lizė. (liziniai fagai).
Jų svarba kyla dėl jų gebėjimo sumažinti bakterijų populiaciją.
Jis naudojamas dar 1920-aisiais, kai Félix d'herelle davė 12 metų berniuko dizenterijos gydymui fagą ir simptomai palaipsniui nutrūko, kol jis pasveiko per kelias dienas. Richardas Bruynoghe ir Josephas Maisinas 1921 m. Gydė odos ligą Stafilokokas spp. su bakteriofagais, o pacientai palaipsniui pagerėjo nuo 24 iki 48 valandų. Jie taip pat buvo naudojami gydyti tūkstančius žmonių, sergančių cholera ar buboniniu maru.
Šiandien fagų terapija naudojama maisto pramonėje E. coli O157: H7 ir klinikinėje praktikoje gydant infekcines pilvaplėvės ligas, išorinį otitą arba šalinant P. aeruginosa žmonėms, sergantiems cistine fibroze.
Margarita Salas ir fagas ϕ29
Biochemijos absolventė Margarita Salas buvo viena didžiausių Ispanijos mokslininkų. Ji buvo Severo Ochoa (Nobelio medicinos premija), su kuria ji dirbo Jungtinėse Valstijose, mokinė ir šešiasdešimtajame dešimtmetyje 45 savo gyvenimo metus skyrė fago ϕ29 tyrimams. Kurdamas šį infekcinį agentą, jis rėmėsi trimis savybėmis:
- Jo mažas dydis (20 genų).
- Jos morfologijos sudėtingumas.
- Tai buvo fagas, apie kurį mažai žinoma.
Fagas ϕ29 yra lytinis virusas, priklausantis šeimai Podoviridae. Jis sudarytas iš dvigubos DNR molekulės ir užkrečia bakterijas Bacillus subtilis ir kitos genties bakterijos Bacilos.
Šis bakteriofagas buvo laikomas molekulinės biologijos tyrimo modeliu suprasti genų ekspresijos kontrolę ir įvairius biologinius mechanizmus, tokius kaip DNR replikacija (dubliavimasis).
Nors Salaso darbas buvo pagrindinis tyrimas, jo padarytas atradimas šiandien yra svarbus biotechnologinis pritaikymas: fago ϕ29 DNR polimerazės fermento panaudojimas DNR amplifikacijai.
Kad jums būtų lengviau suprasti šį įvykį, sakau jums, kad fermentai yra baltymai, kurie pagreitina chemines reakcijas, vykstančias visuose organizmuose. Šiuo atveju DNR polimerazė atlieka DNR sintezę iš DNR, kuri tarnauja kaip šablonas.
Bet … Kas yra DNR amplifikacija?
DNR amplifikacija atliekama laboratorijoje atliekama procedūra, vadinama PGR (polimerazės grandininė reakcija), kurios metu iš nedidelio dominančio DNR kiekio gaunama milijonai tos sekos kopijų, palengvinančių jos analizę ir identifikavimą. Jūsų Kūrėjas, Kary mullis 1993 metais buvo apdovanota Nobelio chemijos premija.
Salasas atrado fagą ϕ29 DNR polimerazės fermentą stiprinimas iš daug mažesnių fragmentų, net ląstelės dydžio, su mažiau nei milijono bazinės poros paklaida. Ši sistema yra žinoma kaip MDA (kelių poslinkių stiprinimas). Tokiu būdu DNR tyrimai yra greitesni ir patikimesni.
Galiausiai reikėtų pažymėti, kad jos sukurta technika turi daugybę pritaikymų įvairiose mokslo srityse, pvz onkologija, archeologija ir teismo medicina. Pavyzdžiui, tai leidžia nustatyti nusikaltimo vietoje rastų plaukų savininką ir onkologams kreiptis į smulkių ląstelių pogrupius, kurie gali sukelti navikus.
Margarita Salas visą savo gyvenimą skyrė tyrimams. Jis laikomas etalonu mokslo pasaulyje ir jo atradimas atvers daug durų naujoms mokslo pažangoms.
