211service.com
Nobelis už šviečiančią biologiją
The 2008 m. Nobelio chemijos premija buvo apdovanotas trims mokslininkams už žėrinčio medūzos baltymo atradimą ir sukūrimą, sukėlęs revoliuciją biologijoje ir medicinoje. Šį rytą paskelbtas prizas pripažįstamas Osamu Šimomura Jūrų biologinės laboratorijos, Woods Hole, MA; Martinas Chalfie Kolumbijos universitete Niujorke; ir Rogeris Y. Tsienas Kalifornijos universiteto San Diege už jų darbą žalias fluorescencinis baltymas (GFP).
Šviečianti biologija: Šių metų Nobelio chemijos premija buvo apdovanota trims chemikams už darbą su žaliais fluorescenciniais baltymais (GFP), vaizdine etikete, gauta iš medūzos Aequorea victoria (pavaizduota aukščiau).
Ši vaizdinė etiketė padarė po mikroskopu matomus tarpląstelinius procesus ir apšvietė kadaise nematomą molekulinį ląstelių veikimą. GFP praturtino biologų supratimą apie pagrindinius ligos progresavimo ir normalios biologijos procesus. Nobelio fondo pranešime GFP apibūdinama kaip viena iš svarbiausių šiuolaikiniame biomoksle naudojamų įrankių ir priduriama, kad naudodamiesi GFP mokslininkai sukūrė būdus stebėti procesus, kurie anksčiau buvo nematomi, pavyzdžiui, nervinių ląstelių vystymąsi smegenyse ar kaip. vėžio ląstelės plinta.
Tai pati geriausia chemija, komentuoja Bruce'as Burstenas , Amerikos chemijos draugijos prezidentas. Žali fluorescenciniai baltymai leidžia mokslininkams tiesiogine prasme pamatyti vėžio augimą ir ištirti Alzheimerio ligą bei kitas ligas, kuriomis serga milijonai žmonių.
Įterpdami GFP geną į organizmus, įskaitant bakterijas, kirminus ir peles, biologai gali, pavyzdžiui, stebėti genų ekspresijos pokyčius vėžio ląstelėse ir vizualizuoti baltymų raizginių, atsakingų už Alzheimerio ligą, susidarymą. Jie taip pat gali stebėti baltymų judėjimą organizmo vystymosi metu, sekti migruojančias ląsteles ir išsamiai ištirti ląstelių dalijimosi mechaniką.
GFP buvo išskirtas iš medūzų Aequorea victoria , kuris susijaudinus švyti aplink savo kraštą žaliai. Shimomura, Woods Hole profesorius emeritas, dalijasi šių metų chemijos prizu už atsakingos molekulės išskyrimą 1961 m. vasarą. Aštuntajame dešimtmetyje Shimomura toliau dirbo su GFP.
Skirtingai nuo daugelio kitų bioliuminescencinių baltymų, GFP nereikia kuro, kad švytėtų – jis tiesiog paverčia mėlyną arba UV šviesą žalia šviesa. Ši kokybė pasirodė svarbi mokslininkams, naudojantiems GFP ląstelių biologijai tirti mikroskopu, nes nereikia pridėti kitų cheminių medžiagų, kurios gali sutrikdyti tiriamas ląsteles ar audinius.
Spalvingas padaras: Ši miegančioji beždžionė išreiškia GFP su mutantinio Huntingtono baltymo genu. Šiuos gyvūnus tyrėjai naudoja Hantingtono ligai tirti.
Martinas Chalfie , dabar Kolumbijos universiteto biologijos mokslų skyriaus pirmininkas, pirmasis pademonstravo GFP kaip genetinės žymos vertę. Chalfie suprato, kad jei GFP geną būtų galima sujungti su kito baltymo genu, būtų galima stebėti, kaip šis genas įsijungia mikroskopu. 1994 m. Chalfie pademonstravo šią techniką mažame kirminelyje, vadinamame C. elegans , kuriame yra mažiau nei tūkstantis ląstelių. Jis prijungė GFP geną prie dalies a C. elegans genas, išreikštas tik šešiose gyvūno ląstelėse; po mikroskopu šios šešios ląstelės švytėjo žaliai.
Chalfie darbas parodė, kad GFP gali pasakyti biologams, ar ląstelė ekspresuoja tam tikrą geną. Rogeris Y. Tsienas Kalifornijos universiteto San Diege biochemijos profesorius, remdamasis Shimomura ir Chalfie darbais, sukūrė daugybę GFP variantų, kurių kiekvienas šviečia skirtinga spalva, leidžiantis tyrėjams sekti skirtingus biologinius procesus toje pačioje ląstelėje. Eksperimentuodamas su GFP geno sekos variacijomis, Tsienas sukūrė baltymus, kurie fluorescuoja mėlynos ir geltonos spalvos atspalviais. Rusijos mokslininkams sukūrus sudėtingą raudonai fluorescencinį baltymą, Tsien taip pat sukūrė paprastesnę versiją.
Mokslininkams būtina nustatyti ir suprasti skirtingų baltymų vaidmenį ir jų sąveiką realiu laiku organizme, sako Elias Zerhouni, Nacionalinio sveikatos instituto direktorius. Suprasdami, kaip veikia šis baltymų mechanizmas, padaugės mūsų žinių apie galimas ligų ir ligų priežastis ir galbūt padės geriau gydyti.