Evolucija deluje tudi na prione

Prioni so povzročitelji bolezni, katerih obstoj so prvikrat predpostavili v 60. letih prejšnjega stoletja, izolirali in nedvoumno okarakterizirali pa so jih šele sredi 80. letih. Od bakterij in virusov se razlikujejo v tem, da so po strogi definiciji življenja nežive strukture, saj ne vsebujejo DNK ali RNK in niso nič drugega kot napak zviti proteini. Protein PrP je prisoten v zdravih celicah, kjer je zvit v nativno obliko s 43 odstotki alfa vijačnice in 3 odstotki beta ploskev. Različica PrP^SC istega proteina se razlikuje v zvitju, saj sta njegovi sekundarna in terciarna struktura drugačni. Tako zvit protein ne opravlja svoje funkcije, je odporen na proteolizne encime, za nameček pa inducira zvijanje nativnih proteinov PrP v svoji bližini v napačno obliko. Prav ta katalizatorski vpliv je razlog, da prioni povzročajo bolezen norih krav pri govedu, praskavec pri ovcah ter Creutzfeldt–Jakobovo bolezen in kuru pri človeku.

Ker prioni nimajo nukleinskih kislin, so izjemno odporni - ne uniči jih niti podaljšano avtoklaviranje pri 120 °C. So pa znanstveniki do sedaj domnevali, da zaradi odsotnosti dednega materiala prioni ne morejo mutirati in evoluirati. Že več let potekajo raziskave spojin, ki bi prionske proteine deaktivirali in omogočili zdravljenje bolezni, ki jih povzročajo.

Raziskave, ki jih je izvedel Charles Weissmann s sodelavci, kažejo, da tudi prioni mutirajo. Ugotovili so, da podobno kot virusi razvijejo odpornost na antivirusna zdravila, se tudi prioni prilagodijo na zdravila. Izmerili so, da so mutacije prionov relativno hitre, saj se je ta v zgolj milijonu poizkusov uspel prilagoditi na zdravilo (to je nekaj deset generacij). To pomeni slabe novice za zdravljenje prionskih bolezni, saj denaturirane oblike proteina PrP očitno ne bo tako zlahka moč ukrotiti. So pa obetavnejše zgodnejše raziskave Weissmannove skupine, ki je pripravila genetsko spremenjene miši, ki proteina PrP sploh niso imele. Te miši so bile odporne na PrP^SC, prav tako pa ni bilo videti, da bi jih manko proteina PrP oviral. Njegova funkcija pri ljudeh še ni razjasnjena. Več o tem.

Z računalniškega vidika pa je to pričakovana novica. Omejitev, da mora za delovanje evolucije nujno obstajati RNK ali DNK, se zdi hudo toga. Navsezadnje so k evoluciji podvržene vse strukture, ki se tako ali drugače podvajajo, pri čemer niso vse kopije stoodstotno enake izvirniku. Računalniška evolucija se je že izkazala za zelo koristno pri izboljševanju algoritmov, o čemer smo debatirali tudi na našem forumu.