211service.com
Vienkāršāks veids, kā izspiegot negodīgas molekulas
Atsevišķām olbaltumvielām ir galvenā loma daudzu slimību attīstībā, tostarp Alcheimera, Parkinsona un Hantingtona slimības attīstībā. Vairākas jaunas attēlveidošanas metodes var atklāt atsevišķu biomolekulu uzvedību, taču šīs pieejas ir sarežģītas un dārgas. Tagad jauna metode, kas izstrādāta Hārvardas universitātē, varētu nodrošināt lētāku un vienkāršāku veidu, kā izmērīt un izsekot molekulas, kad tās brīvi pārvietojas pa šķīdumu.
Izsekošanas molekulas: CLIC iestatījums sastāv no izliektas lēcas, kas atrodas uz stikla gabala, kas pārklāts ar proteīna šķīdumu (rozā). Optiskais fluorescences mikroskops un kameras izseko atsevišķas molekulas.
Olbaltumvielas ir mazas — vidēji aptuveni divi nanometri — un ātri skraida apkārt, tāpēc tos ir grūti izsekot zem mikroskopa. Populārs veids, kā novērot mijiedarbību starp diviem proteīniem, ir piesiet vienu pie virsmas un gaidīt, līdz parādās cita molekula un mijiedarbojas. Problēma ar šo pieeju skaidro Ādams Koens , Hārvardas Universitātes ķīmijas docents un TR35 balvas ieguvējs 2007. gadā, norāda, ka olbaltumvielas uzvedas savādāk, ja tās ir piestiprinātas pie virsmas, jo tām ir mazāka pārvietošanās brīvība.
Koena laboratorija ir pielāgojusi regulāru fluorescences mikroskopu, lai vienkāršotu vienas molekulas attēlveidošanu. Jaunā tehnika, ko sauc Izliekta lēca izraisīta norobežošanās (CLIC), izspiež molekulas starp plakanu stikla loksni un izliektu loksni, tāpēc tās ir ierobežotas, bet nav piesietas. Lai gan ir arī citi veidi, kā imobilizēt atsevišķas molekulas, parasti tām ir nepieciešamas specializētas ierīces, kas var būt sarežģītas vai dārgas.
Viena no Koena pēcdoktorantūras pētniecēm Sabrina Leslija, izmantojot mehānisku iestatījumu, mainīja parasto fluorescences mikroskopu. Izliekta lēca pieskaras plakana stikla gabala centram, kas pārklāts ar proteīnu saturošu šķīdumu. Lēcas izliektā virsma ir novietota uz leju. Olbaltumvielas izkliedējas cauri šķīdumam, taču to izmērs ierobežo to attālumu, kurā tie var pārvietoties uz centru, kur atstarpe starp plakano stiklu un izliekto stiklu kļūst mazāka. Cik tālu olbaltumvielas var pārvietoties, pētnieki var noskaidrot katra proteīna lielumu.
Objektīvs kontrolē arī šķīduma dziļumu. Tas novērš proteīnu slāņošanos viena virs otras, kā tas parasti notiek. Iestatījums arī atvieglo atsevišķu proteīnu novērošanu ilgāk, jo tie atrodas starp plakano stiklu un objektīvu.
Šī ir ļoti vienkārša, jauna pieeja, saka Hulio Fernandess , Kolumbijas universitātes bioloģisko pētījumu profesors, kura laboratorija pēta olbaltumvielu dinamiku. Viņš saka, ka molekulu skatīšanās ļoti ilgu laiku ar augstu izšķirtspēju dos pētniekiem pietiekami daudz laika, lai redzētu, kā uzvedas atsevišķi proteīni. Viņš saka, ka ir daudz labāk kaut ko novērot, ja tā dinamika nav mainīta.
Jaunā tehnika varētu palīdzēt pētniekiem saprast, piemēram, kā viens proteīns veicina amiloīda plāksnīšu veidošanos - proteīnu samezglošanos, kas atrodami starp Alcheimera slimības nervu šūnām. Tam vajadzētu paplašināt iespējamo eksperimentu loku, saka Koens.
Vēl viena CLIC iestatīšanas priekšrocība ir tā, ka tā ir lēta. Mikroskopi, kas paredzēti atsevišķu proteīnu attēlveidošanai, maksā aptuveni 100 000 USD. Jūs varat darīt labāk ar CLIC, un tas jums izmaksātu pāris simtus dolāru, saka Fernández. Tam nav nepieciešama īpaša programmatūra vai dārgs aprīkojums, viņš saka, piebilstot, ka plāno izmēģināt šo tehniku savā laboratorijā.
Fernandess uzsver, ka būs vajadzīgs laiks un eksperimenti, lai apstiprinātu, cik noderīga būs tehnika, taču saka: es domāju, ka tas izskatās vairāk nekā daudzsološi.