Tabu in den menschlichen Genen - Prionen

Haben Sie Train to Busan gesehen? Dieser Film mit seiner dramatischen Handlung und seiner zum Nachdenken anregenden Bedeutung hat viele Filmfans dazu bewegt, stehen zu bleiben und ihn anzuschauen. Das Auftauchen des Zombievirus führt zu einer Verschwörung, in der die Überlebenden entkommen und sich in der Zombieflut gegenseitig helfen. Während seiner Flucht erwacht die Menschlichkeit des Protagonisten. Unglücklicherweise infiziert er sich, als er einer Mutter und ihrer Tochter bei der Flucht hilft, springt aus dem Auto und stirbt. Darin sahen wir Menschlichkeit und Solidarität, mussten aber auch die „Tyrannei“ des Zombie-Virus fürchten. Gibt es das Zombie-Virus also wirklich? Wie sieht es aus?

Sehen wir uns hier diese reale Version des „Zombie-Virus“ – das Prion – genauer an.

Was ist die chemische Natur von Prionen?

Wenn wir es wörtlich verstehen, können wir es vielleicht grob verstehen: „Prion“ bedeutet Protein; Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich also um ein Virus, das aus Protein besteht. Manche Leute fragen sich vielleicht: Viren bestehen im Allgemeinen aus Proteinen und Nukleinsäuren (DNA oder RNA). Was ist also das Besondere an ihnen? Natürlich.

Prion, auch bekannt als „Prion“, „Proteininfektionsfaktor“, „Toxinprion“ und „infektiöses Protein“, ist ein „Virus“, das nur aus Protein besteht. Streng genommen handelt es sich also nicht um ein Virus, sondern es wird allgemein nur als „Prion“ bezeichnet.

Warum wird es „Zombie-Virus“ genannt?

Wenn wir über das „Zombie-Virus“ sprechen, werfen wir einen Blick auf die Krankheiten, die es verursachen kann.

Schon vor dreihundert Jahren entdeckte der Mensch eine solche Krankheit bei Schafen und Ziegen: Sie verspüren meist einen starken Juckreiz und reiben sich häufig an rauen Baumstämmen und Steinoberflächen, wodurch ihnen sämtliche Haare am Körper ausfallen – daher auch der Name „Schafjucken“.

Die Rinderwahnsinnskrankheit wurde erstmals 1958 entdeckt: Der damit verbundene Infektionsfaktor (Prion) kann Gehirnzellgewebe zerstören und Kavitation verursachen; Kranke Kühe haben autonome Bewegungsstörungen und eine gestörte biologische Uhr. Die BSE-Krankheit verursachte für die britische Wirtschaft nicht nur Verluste in zweistelliger Milliardenhöhe, sondern löste auch große Panik in der Gesellschaft aus.

Darüber hinaus gibt es auch die infektiöse Enzephalomalazie der Nerze, die chronische Auszehrungskrankheit des Rothirsches und Hirsches, die spongiforme Enzephalopathie der Katze, die Kuru- und die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit usw. Es ist nicht schwer festzustellen, dass diese Krankheiten bei Patienten abnormales Verhalten und Symptome hervorrufen, die denen von Zombies ähneln. Verstehen Sie jetzt, warum es „Zombie-Virus“ genannt wird?

Wie ist die Struktur von Prionen und welche Beziehung besteht zu Genen?

Diejenigen von uns, die in der Schule Biologie und Chemie gelernt haben, wissen, dass zu den Faktoren, die Proteine ​​beeinflussen, die Art und Anzahl der Aminosäuren, die Reihenfolge der Aminosäuren und ihre räumliche Struktur gehören; Gene steuern die Synthese von Proteinen. Daher können wir hier von diesen beiden Wissenspunkten ausgehen, um sein „wahres Gesicht“ zu klären.

Vielleicht werden Sie überrascht sein, dass wir die Gene haben, um es in unserem Körper zu synthetisieren! Natürlich produzieren die Gene im Körper im Allgemeinen keine Substanzen, die für den menschlichen Körper so schädlich sind. Also, was ist hier der Grund?

Der Mensch besitzt 23 Chromosomenpaare, und das 20. Chromosomenpaar enthält das Gen, das das Prionprotein (PrP) kodiert. Der Unterschied besteht darin, dass es sich bei dem oben erwähnten Prion um das pathogene Prionprotein (PrPSc) handelt, während dieses Gen das normale Prionprotein (PrPc) kodiert! Was bedeutet das? Vereinfacht ausgedrückt wird es vom menschlichen Körper produziert. Normalerweise wird das normale Protein PrP produziert (Hinweis: Es handelt sich um ein Glykoprotein normaler menschlicher Zellen), bei dem Prion, von dem wir sprechen, handelt es sich jedoch um das pathogene Protein PrP.

Da bei der Proteinsynthese ein „Fehler“ des Gens aufgetreten ist, wurde die synthetisierte PrP-Polypeptidkette aufgrund seiner Nachlässigkeit falsch „verarbeitet“, wodurch ein für uns schädliches „Fehlerprodukt“ entstand – ein abnormales PrP-Protein – PrPSc. Im Vergleich zum normalen Protein PrPc weist es mehrere abnormale Faltungsphänomene auf, wodurch PrPSc eine geringe Löslichkeit aufweist und nicht durch Proteasen hydrolysiert wird.

Im Allgemeinen handelt es sich bei Prionen um pathogene Proteine, die vom 20. Chromosomenpaar im menschlichen Körper kodiert werden, eine abnormale räumliche Struktur aufweisen und durch die Denaturierung normaler Proteine ​​entstehen. Verstehen Sie nun die „in die menschlichen Gene eingravierten Tabus“?

Was ist der pathogene Mechanismus von Prionen?

Wie bereits erwähnt handelt es sich bei Prionen um abnormale Proteine, die vom menschlichen Körper produziert werden. Doch die Kraft einer kleinen Proteinmenge zum Kampf gegen unser Immunsystem einzusetzen, ist zum Scheitern verurteilt. Deshalb griff man auf einen „schmutzigen Trick“ zurück: die Assimilation.

Der Effekt der Assimilation kann mit der „Kettenreaktion“ der Kernspaltung verglichen und auch mit dem „Dominoeffekt“ in Verbindung gebracht werden. Das abnormale Protein kommt in „engen Kontakt“ mit dem normalen Protein in unserem Körper und veranlasst es dann, sich in dasselbe abnormale Protein wie es selbst umzuwandeln, und dann setzen sie die nächste „Kettenreaktion“ fort. Wie wär’s, heimtückisch, oder?

Wie kann man Prionenerkrankungen vorbeugen?

Da es so bösartig und heimtückisch ist, wie sollen wir verhindern, dass es passiert? Im Folgenden finden Sie Anweisungen und Vorschläge.

Obwohl wir derzeit keine Medikamente haben, die Prionen abtöten, können wir sie dennoch verhindern. Erstens: Essen Sie kein Fleisch unbekannter Herkunft oder ungeprüftes Fleisch. zweitens müssen die in der neurologischen Chirurgie verwendeten medizinischen Geräte streng desinfiziert werden; Und schließlich: Wenn sich in Ihrer Umgebung Menschen mit entsprechenden Krankheiten befinden, achten Sie bitte darauf, keinen Kontakt mit ihnen aufzunehmen, um eine Ansteckung zu verhindern.

(Nehmen Sie ein kleines Notizbuch und schreiben Sie die wichtigsten Punkte auf!)

Nachtrag: Hommage an die Wissenschaftler, die hart dafür gearbeitet haben

Viele Wissenschaftler haben große Beiträge zur Bekämpfung von Softvirus-Erkrankungen geleistet.

Daniel Carlton Gajdusek drang allein tief in das Gebiet des primitiven Stammes ein, lebte mit den Eingeborenen und erforschte das Geheimnis der Kru-Krankheit.

Der britische Biologe Alps schlug kreativ vor, dass der pathogene Faktor der Scrapie keine Nukleinsäure enthält. Obwohl es als Ketzerei angesehen wurde, beharrte er weiterhin auf der Wahrheit und bewies alles durch Experimente.

Der amerikanische Virologe Prusiner entdeckte 1982 Prionen und löste damit das Rätsel zahlreicher Prionenkrankheiten.

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Bis heute kämpfen zahllose Wissenschaftler darum, Prionen auszurotten. Ihre Bemühungen, ihre Beharrlichkeit, ihr Mut und ihre Weisheit ermöglichen es uns, das Geheimnis Schritt für Schritt zu verstehen, die Grundursache zu ermitteln und die Menschheit zu retten.

Bitte sprechen Sie ihnen unseren größten Respekt aus!

Dieser Artikel ist ein Werk des Science Popularization China-Starry Sky Project

Produziert von: Abteilung für Wissenschaftspopularisierung der Chinesischen Vereinigung für Wissenschaft und Technologie

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

Autor: Fu Chunrui, populärwissenschaftlicher Autor

Gutachter: Tao Ning, Assoziierter Forscher, Institut für Biophysik, Chinesische Akademie der Wissenschaften