211service.com
Nobels par apgaismojošo bioloģiju
The 2008. gada Nobela prēmija ķīmijā ir piešķirts trim zinātniekiem par mirdzoša medūzas proteīna atklāšanu un izstrādi, kas ir radījis revolūciju bioloģijā un medicīnā. Šorīt paziņotā balva atzīst Osamu Šimomura no Jūras bioloģiskās laboratorijas Vudsholā, MA; Mārtiņš Čalfijs Kolumbijas universitātē Ņujorkā; un Rodžers J. Tsiens Kalifornijas Universitātē Sandjego par darbu pie zaļš fluorescējošais proteīns (GFP).
Apgaismojošā bioloģija: Šī gada Nobela prēmija ķīmijā tika piešķirta trim ķīmiķiem par darbu pie zaļās fluorescējošās olbaltumvielas (GFP), attēlveidošanas etiķetes, kas iegūta no medūzas Aequorea victoria (attēlā iepriekš).
Šī attēlveidošanas etiķete ir padarījusi subcelulāros procesus redzamus zem mikroskopa un izgaismojusi kādreiz neredzamo šūnu molekulāro darbību. GFP ir bagātinājusi biologu izpratni par slimības progresēšanas un parastās bioloģijas pamatprocesiem. Nobela fonda paziņojumā GFP aprakstīts kā viens no svarīgākajiem instrumentiem, ko izmanto mūsdienu biozinātnē, piebilstot, ka ar GFP palīdzību pētnieki ir izstrādājuši veidus, kā novērot procesus, kas iepriekš bija neredzami, piemēram, nervu šūnu attīstību smadzenēs vai to, kā. vēža šūnas izplatās.
Tā ir ķīmija tās labākajā izpausmē, komentē Brūss Bērstens , Amerikas Ķīmijas biedrības prezidents. Zaļie fluorescējošie proteīni ļauj zinātniekiem burtiski redzēt vēža attīstību un pētīt Alcheimera slimību un citus apstākļus, kas ietekmē miljoniem cilvēku.
Ievietojot GFP gēnu organismos, tostarp baktērijās, tārpos un pelēs, biologi var, piemēram, vērot gēnu ekspresijas izmaiņas vēža šūnās un vizualizēt par Alcheimera slimību atbildīgo olbaltumvielu samezglojuma veidošanos. Viņi var arī sekot olbaltumvielu kustībai organisma attīstības laikā, izsekot migrējošām šūnām un detalizēti izpētīt šūnu dalīšanās mehānismus.
GFP tika izolēts no medūzām Aequorea victoria , kas uzbudināts ap malu mirdz zaļā krāsā. Šimomura, Vudsholas emeritētais profesors, dala šī gada ķīmijas balvu par atbildīgās molekulas izolēšanu 1961. gada vasarā. Šimomura veica turpmāku darbu pie GFP 1970. gados.
Atšķirībā no daudzām citām bioluminiscējošām olbaltumvielām, GFP nav nepieciešama degviela, lai spīdētu – tas vienkārši pārvērš zilo vai UV gaismu zaļā gaismā. Šī kvalitāte ir izrādījusies svarīga pētniekiem, kuri izmanto GFP, lai pētītu šūnu bioloģiju mikroskopā, jo tai nav nepieciešams pievienot citas ķīmiskas vielas, kas varētu traucēt pētāmās šūnas vai audus.
Krāsains radījums: Šis guļošais pērtiķu mazulis ekspresē GFP ar mutanta Hantingtona proteīna gēnu. Šos dzīvniekus pētnieki izmanto, lai pētītu Hantingtona slimību.
Mārtiņš Čalfijs , tagad Kolumbijas Universitātes Bioloģijas zinātņu nodaļas vadītājs, bija pirmais, kas demonstrēja GFP kā ģenētiskās atzīmes vērtību. Čalfijs saprata, ka, ja GFP gēnu varētu savienot ar cita proteīna gēnu, tad būtu iespējams vērot, kā šis gēns ieslēdzas mikroskopā. 1994. gadā Čalfijs demonstrēja šo tehniku niecīgā tārpā, ko sauca C. elegans , kurā ir mazāk nekā tūkstotis šūnu. Viņš pievienoja GFP gēnu daļai a C. elegans gēns, kas izpaužas tikai sešās dzīvnieka šūnās; zem mikroskopa šīs sešas šūnas kvēloja zaļā krāsā.
Chalfie darbs parādīja, ka GFP var pateikt biologiem, vai šūna ekspresē noteiktu gēnu. Rodžers J. Tsiens , bioķīmijas profesors Kalifornijas Universitātē Sandjego, balstoties uz Šimomura un Čalfija darbu, izstrādājot daudzas GFP variācijas, no kurām katra spīd citā krāsā, ļaujot pētniekiem izsekot dažādiem bioloģiskiem procesiem vienā šūnā. Eksperimentējot ar GFP gēna secības variācijām, Tsiens izstrādāja proteīnus, kas fluorescē zilā un dzeltenā toņos. Pēc tam, kad krievu pētnieki izstrādāja sarežģītu sarkanu fluorescējošu proteīnu, Tsien izveidoja arī vienkāršāku versiju.
Pētniekiem ir obligāti jākartē un jāsaprot dažādu proteīnu loma un to mijiedarbība organismā reāllaikā, paziņojumā saka Nacionālo veselības institūtu direktors Eliass Zerhouni. Izpratne par to, kā šīs proteīnu iekārtas nedarbojas, palielinās mūsu zināšanas par iespējamiem slimību un slimību cēloņiem un, iespējams, novedīs pie labākas ārstēšanas.