Cum A Transformat O Proteină De Meduză

{h1}

O proteină izolată de meduze în anii '60 a transformat cercetarea biologică.

În aceste zile, oamenii de știință pot urmări modul în care celulele canceroase se răspândesc, cum progresează infecțiile cu HIV și chiar ce mascul sfârșește prin fertilizarea ouălor unei muște din fructe. Aceste și multe alte studii care oferă o perspectivă asupra sănătății umane beneficiază toate de o proteină verde, strălucitoare, găsită pentru prima dată într-o creatură de mare.

De la începuturile sale umile în corpurile unei anumite specii de meduze, proteine ​​fluorescente verzi sau GFP pe scurt, a transformat cercetarea biomedicală. Folosind o genă care poartă instrucțiuni pentru a face GFP, oamenii de știință pot atașa etichete inofensive de strălucire în întuneric la proteine ​​selectate, fie în celulele din vasele de laborator, fie în interiorul creaturilor vii, pentru a urmări activitatea lor. Este ca și cum ai străluci o lanternă asupra funcționării interioare a celulelor. Viermii de piatra, mormolii si pestii zebra se numara printre creaturile ale caror parti au fost programate sa lumineze in numele stiintei.

Proteinele individuale din celulele umane sunt prea mici pentru a fi observate chiar la un microscop, însă modul în care se formează, se pliază și interacționează sunt esențiale pentru viață - astfel încât captarea acestora în acțiune este de neprețuit. De exemplu, atașarea GFP la celulele producătoare de insulină. în pancreas a ajutat cercetătorii să studieze modul în care sunt făcute, ceea ce ar putea informa noi tratamente pentru diabet. Etichetarea spermatozoizilor cu muște de fructe cu GFP este de asemenea să arunce o lumină asupra modului în care anumite celule sexuale își maximizează șansele de a fi fertilizate.

GFP poate fi de asemenea utilizat pentru a studia aspecte ale mediului intracelular, cum ar fi pH-ul unei celule sau concentrația de calciu.

Origini antice

GFP ar putea suna ca un material futurist, de știință, dar a fost de fapt de peste 160 de milioane de ani. Proteina este exprimată în mod natural în meduzele din America de Nord Aequorea victoriași funcționează prin absorbția de energie din lumina albastră în mediu și emit o strălucire verde ca răspuns. Oamenii de știință nu știu de ce aceste meduze și-au evoluat strălucirea, dar o ipoteză este că îi ajută să se îndepărteze de prădători.

Meduzele nu sunt singurele creaturi bioluminiscente (care își fac strălucirea) pe planetă. Proteine ​​strălucitoare de culoare diferită apar în mod natural la mai mult de o sută de specii, inclusiv licurici și corali. Multe dintre aceste proteine ​​fluorescente sunt folosite pentru a obține noi etichete colorate pentru cercetare.

O proteină fluorescentă verde face ca spermatozoizii să zboare din fructe să strălucească.

O proteină fluorescentă verde face ca spermatozoizii să zboare din fructe să strălucească.

GFP rămâne totuși special, deoarece se pliază spontan în forma potrivită atunci când este creat, gata să strălucească fără a avea nevoie de ajutor de la substanțe chimice suplimentare, enzime sau alte substanțe.

O proteină premiată

Cercetările GFP au avut timpul să strălucească pe scenă în 2008, când Martin Chalfie, Osamu Shimomura și Roger Tsien au primit Premiul Nobel pentru chimie pentru descoperirea și dezvoltarea GFP.

Shimomura a extras mai întâi proteina strălucitoare din meduze în anii 1960 și apoi a izolat gena care poartă instrucțiunile pentru a o face. Acest lucru a permis cercetătorilor să introducă gena în aproape orice alt animal prin reproducere sau prin utilizarea tehnicilor, cum ar fi viruși pentru a livra materialul genetic. Atâta timp cât un animal are gena, poate produce GFP - care poate fi folosit pentru a lumina anumite părți ale unui animal, cum ar fi celulele musculare sau circuitele celulelor creierului.

Aceste mormoli strălucitoare au avut gena pentru proteine ​​fluorescente verzi introduse atunci când erau embrioni.

Aceste mormoli strălucitoare au avut gena pentru proteine ​​fluorescente verzi introduse atunci când erau embrioni.

Lucrarea lui Chalfie la începutul anilor 1990 a transformat GFP într-un instrument puternic pentru studierea expresiei genice, iar activitatea lui Tsien în anii următori a produs o întreagă paletă de culori care străluceau mai mult și mai strălucitor, permițând cercetătorilor să studieze multe molecule diferite în același timp.

Descoperirea GFP a deschis ușa unor noi posibilități științifice interesante, cum ar fi să vezi cum se comportă seturi specifice de celule în timpul dezvoltării embrionare, studierea modului în care celulele mor în timpul unui proces numit apoptoză și chiar găsirea de noi modalități de a activa și dezactiva fluorescența.

Going Beyond GFP

GFP este bun pentru studierea celulelor, dar are limitele sale. La mamiferele vii, culorile sale fluorescente sunt adesea mascate deoarece hemoglobinina din sânge absoarbe lumina vizibilă pe care o emite GFP.

O echipă de cercetători de la Colegiul de Medicină Albert Einstein a proiectat o nouă sondă fluorescentă folosind o proteină bacteriană. IRFP dublat, sonda emite lumină în infraroșu aproape. Deoarece țesuturile de mamifere sunt aproape transparente în lumina infraroșie, această sondă face ușoară vizionarea între organe și organisme întregi.

Până acum, iRFP a fost testat doar pe șoareci. Dar, ca o metodă non-toxică, non-invazivă, care nu implică radiații, iRFP ar putea avea un potențial mare de imagistică la om.

Aflați mai multe:

  • Green Light: profilul lui Marc Zimmer
  • Instrumente cool pe ChemHealthWeb
  • "Proteină fluorescentă verde" în 21Sf Genetica secolului

Acest articol Inside Life Science a fost furnizat WordsSideKick.com în colaborare cu Institutul Național de Științe Medicale Generale, parte a Institutelor Naționale de Sănătate.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Misterul Cercurilor De Gheață Uriașe Rezolvate
Misterul Cercurilor De Gheață Uriașe Rezolvate

Fostul Spațiu De Sănătate „Bachelorette” Al Stelei: Ce Provoacă Convulsiile?
Fostul Spațiu De Sănătate „Bachelorette” Al Stelei: Ce Provoacă Convulsiile?

Justificarea Atrocităților Modifică Memoria
Justificarea Atrocităților Modifică Memoria

Fotografii Incredibile Surprind Ultima Viziune A „Reginei Elefante” Cu Zgârieturi Lungi
Fotografii Incredibile Surprind Ultima Viziune A „Reginei Elefante” Cu Zgârieturi Lungi

Apele De Patrulare Pește Robotizate Pentru Poluanți
Apele De Patrulare Pește Robotizate Pentru Poluanți


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com