Motilität Mechanismus der malaria-Erreger erklärt

Wie Einzellige Parasiten bewegen aus der Speicheldrüse der Mücke, die durch eine person, die Haut in roten Blutkörperchen? Welche molekularen Mechanismen bilden die Grundlage für dieses sehr wichtige Bewegung der Protozoen?

Ein team von Forschern unter der Leitung von Dr. Friedrich Frischknecht, Leiter einer Forschungsgruppe in der Abteilung von Infektionskrankheiten am Heidelberg University Hospital, beobachtet die erste Phase des malaria-Parasiten, die durch Stechmücken übertragen wird, die mit neuen Mikroskop-Techniken. Sie entdeckten, dass der Parasit ständig wechselt zwischen Phasen der raschen gleiten und Phasen der festen Haftung auf der Oberfläche. Die Interaktion dieser beiden Prozesse, wahrscheinlich können die Parasiten schnell zu bewegen über eine lange Zeit, die notwendig für die erfolgreiche übertragung der Krankheit. Die Forschung war eine Zusammenarbeit innerhalb des Exzellenzcluster CellNetworks und veröffentlicht in der renommierten Zeitschrift “ Cell Host & Microbe.

Der Exzellenzcluster CellNetworks

Forscher aus drei verschiedenen Disziplinen im Exzellenzcluster CellNetworks beteiligten sich an der Studie. Dies ist eine der ersten Studien überhaupt in die moderne biophysikalische Methoden wurden verwendet, um Parasiten untersuchen. Führende dieser Studie waren neben Dr. Friedrich Frischknecht von der Abteilung Parasitologie, Professor Dr. Ulrich Schwarz vom Institut für Theoretische Physik und Professor Dr. Joachim Spatz vom Institut für Biophysikalische Chemie an der Universität Heidelberg.

Das Ziel des Exzellenzcluster CellNetworks ist es, zu beschreiben und zu verstehen, komplexe biologische Netzwerke. Es besteht aus zahlreichen wissenschaftlichen Institutionen in der region Mannheim/Heidelberg und wurde an der Universität Heidelberg im Jahr 2006 als Teil der Exzellenzinitiative der deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) als einer der ersten Exzellenz-Einrichtungen in Deutschland.

Wie funktioniert die Motilität Mechanismus der malaria-Parasiten-Funktion?

Malaria wird verursacht durch plasmodia, winzige Parasiten, die den menschlichen Körper gelangen durch den Speichel der Mücke, wenn es beißt. Verwenden Sie aktive Bewegungen, um in den Blutkreislauf und von dort zu den Zellen der Leber und schließlich in Blut-Zellen. Ein Parasit Plasmodium besteht aus einer einzigen Zelle, die kleinen Motoren (myosin) in die innere Zellwand, die miteinander verbunden sind, um die äußere Zellwand, die durch bewegliche Elemente (Aktin). Bestimmte protein-Strukturen (TRAP, thrombospondin-related anonymous protein) sind dort angesiedelt, mit denen die Protozoen können auf der Oberfläche haften. Die Komponenten dieses Motilität Mechanismus ist essentiell für den Parasiten sind bekannt, die zu einem großen Teil, aber die räumliche und zeitliche Dynamik der einzelnen Komponenten sind noch unklar.

Die „stick-slip“ – Methode

Unter speziellen mikroskopen-beobachteten die Forscher, wie die Sporozoiten halten, um mehrere sites auf der Oberfläche über das TRAP-protein und verwenden Sie dann die kurze Aktin-Filamente schieben Ihre Körper Vergangenheit diese Adhäsion-Punkte. „Der Parasit kann gestreckt nach vorne, während immer noch die Befestigung mit seinem hinteren Ende – so Aufbau-elastische Energie. In dem moment, wenn das hintere Adhäsion gelöst, Energie wird freigesetzt und die sporozoite gleitet rasant“, erklärt Dr. Friedrich Frischknecht. Die Forscher nennen diesen Mechanismus die „stick-slip“ – Methode. Die Geschwindigkeit der Bewegung geregelt, die durch die Bildung und den Umsatz von Adhäsion Seiten, der Existenz und Dynamik wurden zum ersten mal beschrieben.

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