Margarita Salas var en spansk biokemiker, der modtog European Inventor Award i 2022-2023. Hun dedikerede det meste af sin videnskabelige karriere til undersøgelsen af en bakteriofagvirus kaldet ϕ29 (phi29), som i dag har store bioteknologiske anvendelser.
For at give dig en idé om, hvad denne virus er, kommer ordet bakteriofag fra kombinationen af "bakterier" og "fag" (hvilket betyder at spise på græsk). Derfor, vi taler om vira, der "spiser" bakterier.
Nedenfor præsenterer vi på den enklest mulige måde følgende oplysninger om den store opdagelse, Salas gjorde om denne acellulære enhed og dens anvendelighed i forskningsverdenen.
Struktur af en virus
En virus er et mikroskopisk middel, der inficerer mange organismer, fra dyr, planter og svampe til bakterier. Vira har ikke deres egen enhed, det vil sige De er afhængige af andre celler for at reproducere, hvorfor de betragtes som obligatoriske parasitter.
Inde indeholder det det genetiske materiale, DNA eller RNA, der er nødvendigt for at kunne kode dets proteiner, og det er eksternt omgivet af en kapsel, hvor de adhæsionsproteiner, det vil bruge til at binde til overfladen af andre celler, er placeret.
Udtrykket bakteriofag og dets betydning
Bakteriofager (eller fager) er vira, der inficerer bakterier. På den ene side er der dem, der integrerer deres genom i værtscellens kromosom (lysogene fager), hvilket giver bakterierne gener, der koder for nye proteiner, og på den anden side er der dem, der replikerer i det, og producerer dets efterfølgende lysis. (lytiske fager).
Deres betydning kommer fra deres evne til at reducere bakteriepopulationer.
Dets anvendelse stammer tilbage fra 1920'erne, da Félix d'Herelle administrerede en fag til behandling af dysenteri hos en 12-årig dreng, og symptomerne ophørte gradvist, indtil han kom sig inden for få dage. Richard Bruynoghe og Joseph Maisin i 1921 behandlede en hudsygdom for Staphylococcus spp. med bakteriofager, og patienterne blev gradvist forbedret mellem 24 og 48 timer. De er også blevet brugt til at medicinere tusindvis af mennesker med kolera eller bubonic pest.
I dag bruges fagterapi i fødevareindustrien til kontrol af E coli O157: H7 og i klinisk praksis til behandling af infektiøse peritoneale sygdomme, ekstern otitis eller ved eliminering af P. aeruginosa hos mennesker med cystisk fibrose.
Margarita Salas og fagen ϕ29
Margarita Salas, kandidat i biokemi, har været en af de store forskere i Spanien. Hun var en discipel af Severo Ochoa (Nobelprisen i medicin), som hun arbejdede sammen med i USA, og dedikerede 45 år af sit liv til studiet af fag ϕ29 i løbet af tresserne. Han stolede på tre egenskaber for at lave sit projekt om dette smitsomme middel:
- Dens lille størrelse (20 gener).
- Kompleksiteten i dens morfologi.
- Det var en fag, som man kun vidste lidt om.
Fag ϕ29 er en lytisk virus, der tilhører familien Podoviridae. Det består af et dobbeltstrenget DNA-molekyle og inficerer bakterier Bacillus subtilis og andre bakterier af slægten Bacillus.
Denne bakteriofag er blevet betragtet som en undersøgelsesmodel inden for molekylærbiologi til forståelse af kontrollen med genekspression og forskellige biologiske mekanismer, såsom DNA -replikation (duplikering).
Selvom Salas 'arbejde var grundforskning, har den opdagelse, han gjorde, en vigtig bioteknologisk anvendelse i dag: anvendelse af fag ϕ29 DNA -polymeraseenzym til DNA -amplifikation.
For at gøre det lettere for dig at forstå denne begivenhed, fortæller jeg dig, at enzymer er proteiner, der fremskynder de kemiske reaktioner, der opstår i alle organismer. I dette tilfælde udfører DNA -polymerase DNA -syntese fra et DNA, der fungerer som en skabelon.
Men … Hvad er DNA -amplifikation?
DNA -amplifikation udføres ved en procedure i laboratoriet kaldet PCR (Polymerase Chain Reaction), hvormed der opnås millioner af kopier af den sekvens fra en lille mængde DNA af interesse, hvilket letter analysen og identifikationen. Din skaber, Kary mullis blev tildelt Nobelprisen i kemi i 1993.
Salas 'opdagelse af fagen ϕ29 DNA -polymeraseenzym tillader forstærkning fra meget mindre fragmenter, selv størrelsen på en celle, med mindre end en million baseparfejl. Dette system er kendt som MDA (Multiple Displacement Amplification). På denne måde er DNA -tests hurtigere og mere pålidelige.
Endelig skal det bemærkes, at den teknik, hun opfandt, har flere anvendelser inden for forskellige videnskabelige områder som f.eks onkologi, arkæologi og retsmedicin. For eksempel gør det det muligt at identificere ejeren af et hår, der findes på et gerningssted, og onkologer nærme sig småcellede subpopulationer, der kan give anledning til tumorer.
Margarita Salas dedikerede hele sit liv til forskning. Det betragtes som et benchmark i videnskabens verden, og dets opdagelse åbner mange døre til nye videnskabelige fremskridt.
