एक एंटीबायोटिक रोगी के अपने प्रोटीन संश्लेषण को अवरुद्ध किए बिना बैक्टीरियल प्रोटीन संश्लेषण को कैसे अवरुद्ध कर सकता है?

बैक्टीरियल राइबोसोम (70S, 30S और 50S सबयूनिट्स से बना) मानव साइटोप्लाज्मिक राइबोसोम (80S) से संरचना में भिन्न होते हैं, इसलिए ये दवाएं बैक्टीरियल राइबोसोम पर मौजूद स्थलों से जुड़ती हैं, लेकिन मेजबान राइबोसोम पर नहीं, या बहुत कम अच्छी तरह से। यह चयनात्मकता पूर्ण के बजाय सापेक्ष है, यही एक कारण है कि इनमें से कुछ दवाओं में विशिष्ट विषाक्तता होती है।

क्या सभी राइबोसोम-लक्षित एंटीबायोटिक्स जीवाणुनाशक होते हैं?

नहीं। कई जीवाणुस्थैतिक होते हैं (वे वृद्धि को रोकते हैं), जबकि कुछ वर्ग, विशेष रूप से एमिनोग्लाइकोसाइड्स, आमतौर पर जीवाणुनाशक होते हैं। यह अंतर दर्शाता है कि बंधन घटना राइबोसोम और कोशिका को कैसे प्रभावित करती है, और यह उन विशेषताओं में से एक है जो वर्गों को अलग करती है।

प्रोटीन संश्लेषण अवरोधक एंटीबायोटिक्स

प्रोटीन संश्लेषण अवरोधक एंटीबायोटिक्स जीवाणुरोधी एजेंट होते हैं जो बैक्टीरियल राइबोसोम से जुड़कर और अनुवाद के एक या अधिक चरणों को अवरुद्ध करके कार्य करते हैं — वह प्रक्रिया जिसके द्वारा मैसेंजर आरएनए को प्रोटीन में पढ़ा जाता है। चूंकि बैक्टीरियल 70S राइबोसोम संरचनात्मक रूप से यूकेरियोटिक 80S राइबोसोम से भिन्न होता है, ये दवाएं मेजबान के अपने प्रोटीन संश्लेषण को विभिन्न डिग्री तक बचाते हुए बैक्टीरियल वृद्धि को दबा सकती हैं।

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Definition

प्रोटीन संश्लेषण अवरोधक एंटीबायोटिक्स ऐसी दवाएं हैं जो बैक्टीरियल राइबोसोम (30S या 50S सबयूनिट, या उनके बीच का इंटरफ़ेस) से जुड़ती हैं और दीक्षा, एमिनोएसिल-टीआरएनए चयन, पेप्टाइड-बॉन्ड गठन, या स्थानांतरण में हस्तक्षेप करती हैं, जिससे बैक्टीरियल प्रोटीन संश्लेषण रुक जाता है।

Scope

यह क्षेत्र राइबोसोम पर कार्य करने वाले प्रमुख दवा वर्गों को उन्मुख करता है: एमिनोग्लाइकोसाइड्स, मैक्रोलाइड्स और लिंकोसामाइड्स, टेट्रासाइक्लिन और ग्लाइसिलसाइक्लिन, और ऑक्साज़ोलिडिनोन, साथ ही राइबोसोमल बंधन का संरचनात्मक आधार और वह चयनात्मकता जो बैक्टीरियल को मेजबान अनुवाद से अलग करती है। यह इन एजेंटों को तंत्र द्वारा व्यवस्थित एक औषधीय संदर्भ समूह के रूप में मानता है, न कि नुस्खे के मार्गदर्शन के रूप में।

Sub-topics

Core questions

राइबोसोमल एंटीबायोटिक का प्रत्येक वर्ग अनुवाद के किस चरण को अवरुद्ध करता है?
बैक्टीरियल राइबोसोम की कौन सी संरचनात्मक विशेषताएं इसे मेजबान राइबोसोम के सापेक्ष एक चयनात्मक दवा लक्ष्य बनाती हैं?
कुछ राइबोसोम-लक्षित दवाएं जीवाणुनाशक क्यों होती हैं जबकि अन्य जीवाणुस्थैतिक होती हैं?
बैक्टीरिया राइबोसोम-लक्षित एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिरोध कैसे प्राप्त करते हैं?

Key concepts

बैक्टीरियल 70S राइबोसोम (30S और 50S सबयूनिट्स)
चयनात्मक विषाक्तता
30S-बंधन एजेंट (एमिनोग्लाइकोसाइड्स, टेट्रासाइक्लिन)
50S-बंधन एजेंट (मैक्रोलाइड्स, लिंकोसामाइड्स, ऑक्साज़ोलिडिनोन)
पेप्टिडिल ट्रांसफरेज़ सेंटर
जीवाणुनाशक बनाम जीवाणुस्थैतिक क्रिया
प्रतिरोध तंत्र के रूप में लक्ष्य-स्थल संशोधन और राइबोसोमल संरक्षण

Mechanisms

अनुवाद दीक्षा, बढ़ाव (एमिनोएसिल-टीआरएनए का डिकोडिंग, पेप्टिडिल ट्रांसफरेज़ सेंटर द्वारा पेप्टाइड-बॉन्ड गठन, और स्थानांतरण), और समाप्ति के माध्यम से आगे बढ़ता है, यह सब दो राइबोसोमल सबयूनिट्स द्वारा किया जाता है। राइबोसोम-लक्षित एंटीबायोटिक्स इन चरणों को विशिष्ट स्थलों पर रोकते हैं: छोटे (30S) सबयूनिट से जुड़ने वाले एजेंट डिकोडिंग निष्ठा या एमिनोएसिल-टीआरएनए बंधन में हस्तक्षेप करते हैं, जबकि बड़े (50S) सबयूनिट से जुड़ने वाले एजेंट पेप्टिडिल ट्रांसफरेज़ सेंटर या नवजात-पेप्टाइड निकास सुरंग को बाधित करते हैं। 30S और 50S सबयूनिट्स की, और एंटीबायोटिक्स के साथ कॉम्प्लेक्स में सबयूनिट्स की उच्च-रिज़ॉल्यूशन संरचनाओं ने खुलासा किया कि ये दवाएं कहाँ बैठती हैं और वे कार्य को कैसे बाधित करती हैं, जिससे संरचनात्मक विवरण प्रदान होता है जो वर्ग तंत्रों को रेखांकित करता है।

Clinical relevance

राइबोसोम-लक्षित एंटीबायोटिक्स जीवाणुरोधी शस्त्रागार का एक बड़ा हिस्सा बनाते हैं, और उनके साझा तंत्र को समझने से यह स्पष्ट होता है कि वर्ग स्पेक्ट्रम में, जीवाणुनाशक बनाम जीवाणुस्थैतिक व्यवहार में, और विशिष्ट प्रतिकूल प्रभावों और प्रतिरोध पैटर्न में क्यों भिन्न होते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए वर्ग के औषधीय आधार का वर्णन करती है; यह व्यक्तिगत रोगियों के लिए एंटीबायोटिक्स का चयन या खुराक निर्धारित करने के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है।

Evidence & guidelines

इस क्षेत्र का यांत्रिक आधार एंटीबायोटिक-राइबोसोम इंटरैक्शन के जैव रासायनिक अध्ययनों और बैक्टीरियल राइबोसोम और एंटीबायोटिक्स के साथ इसके कॉम्प्लेक्स की परमाणु-रिज़ॉल्यूशन क्रिस्टल संरचनाओं पर आधारित है। मानक औषध विज्ञान संदर्भ वर्ग-स्तरीय औषध विज्ञान को संकलित करते हैं, जबकि संरचनात्मक अध्ययन बंधन-स्थल असाइनमेंट को आधार प्रदान करते हैं।

History

स्ट्रेप्टोमाइसिन, पहला चिकित्सकीय रूप से उपयोगी राइबोसोम-लक्षित एंटीबायोटिक, 1940 के दशक में उभरा, और अगले दो दशकों में क्रमिक वर्ग (टेट्रासाइक्लिन, मैक्रोलाइड्स, लिंकोसामाइड्स) सामने आए। उस अवधि के अधिकांश समय के लिए बंधन स्थलों को जैव रासायनिक और आनुवंशिक अध्ययनों से अप्रत्यक्ष रूप से अनुमानित किया गया था। लगभग 2000 में 30S और 50S राइबोसोमल सबयूनिट्स की परमाणु-रिज़ॉल्यूशन संरचनाओं का निर्धारण, और बाद में एंटीबायोटिक-बाउंड कॉम्प्लेक्स का, यह सटीक रूप से दिखाकर क्षेत्र को बदल दिया कि प्रत्येक वर्ग कहाँ बंधता है, इस कार्य को 2009 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली।

Key figures

Venkatraman Ramakrishnan
Thomas A. Steitz
Ada E. Yonath
Harry F. Noller

Seminal works

ban-2000
wimberly-2000
schlunzen-2001

Frequently asked questions

एक एंटीबायोटिक रोगी के अपने प्रोटीन संश्लेषण को अवरुद्ध किए बिना बैक्टीरियल प्रोटीन संश्लेषण को कैसे अवरुद्ध कर सकता है?: बैक्टीरियल राइबोसोम (70S, 30S और 50S सबयूनिट्स से बना) मानव साइटोप्लाज्मिक राइबोसोम (80S) से संरचना में भिन्न होते हैं, इसलिए ये दवाएं बैक्टीरियल राइबोसोम पर मौजूद स्थलों से जुड़ती हैं, लेकिन मेजबान राइबोसोम पर नहीं, या बहुत कम अच्छी तरह से। यह चयनात्मकता पूर्ण के बजाय सापेक्ष है, यही एक कारण है कि इनमें से कुछ दवाओं में विशिष्ट विषाक्तता होती है।
क्या सभी राइबोसोम-लक्षित एंटीबायोटिक्स जीवाणुनाशक होते हैं?: नहीं। कई जीवाणुस्थैतिक होते हैं (वे वृद्धि को रोकते हैं), जबकि कुछ वर्ग, विशेष रूप से एमिनोग्लाइकोसाइड्स, आमतौर पर जीवाणुनाशक होते हैं। यह अंतर दर्शाता है कि बंधन घटना राइबोसोम और कोशिका को कैसे प्रभावित करती है, और यह उन विशेषताओं में से एक है जो वर्गों को अलग करती है।