Но дизайн таких методов лечения зависит от основательного понимания того, как фаги делают свою работу.«Фаги могут немедленно убить клетку, или они могут стать бездействующими и убить ее позже», говорит Абхюдай Сингх, доцент электротехники в Университете Делавэра.«Данные показывают высокий уровень точности в убивании время», добавляет он. «Требуется приблизительно один час для вируса, чтобы закончить процесс, но вопросы остаются о том, как клетки управляют этой точностью в выборе времени».Сингх и Джон Деннехи из Колледжа округа Куинс и Аспирантуры Городского университета Нью-Йорка сотрудничали на исследовании, чтобы пролить свет на молекулярной основе для этого процесса.
Их результаты появляются в газете, «Подход Времени Первого Прохода к Управлению Шумом в Выборе времени Внутриклеточных Событий», издал онлайн на Слушаниях Национальной академии наук 9 января.Сингх и докторант Хем Радж Гузинга предоставили теоретический вклад, и Dennehy снабдил биологический фонд для работы, которая имеет важные последствия для медицины.
«Проблема состоит в том, что, в то время как есть полная точность к этому процессу, есть также врожденная хаотичность от клетки до клетки», говорит Сингх. «Таким образом, наша математическая модель – в основном структура или образцовая система, которая приносит заказ к этой хаотичности и обеспечивает общее биологическое понимание, которое может быть применено в лаборатории».Он объясняет, что белки, названные holins, важны для разложения, или разрушения, клетки.
Они накапливаются на клеточной мембране, добираются до критического порога, и затем формируют отверстия, которые разрывают клетку и выпускают фаг «младенцы». Но тот же самый ген, который выражает перфорацию также, выражает другой белок, названный antiholin.«Любопытно, что природа сделала бы две версии белка, которые уравновешивают друг друга», говорит Сингх. «Но оказывается, что это на самом деле antiholin, который делает выбор времени точным. Если мы удаляем antiholin, изменение в увеличениях процесса».
Сингх говорит, что формулы, развитые в работе, теряют парадоксальное понимание регулирующих механизмов, необходимых для планирования события в точное время с минимальными колебаниями.«В то время как мы ожидали, что обратная связь будет важной частью механизма вызова, оказывается, что регулирование негативных откликов может на самом деле усилить шум или беспорядок, в выборе времени событий», говорит он. «Так же в некоторых случаях, такой как с нашей работой над lysis в бактериофагах, точность в выборе времени получена без обратной связи вообще».
«Мы полагаем, что аналитические результаты и понимание, которое мы получили в этой работе, имеют более широкие последствия для выбора времени явления в химической кинетике, экологическом моделировании и статистической физике».