211service.com
Paprastesnis būdas šnipinėti nesąžiningas molekules
Atskiri baltymai vaidina pagrindinį vaidmenį vystant daugybę ligų, įskaitant Alzheimerio, Parkinsono ir Hantingtono ligas. Daugybė naujų vaizdo gavimo metodų gali atskleisti atskirų biomolekulių elgesį, tačiau šie metodai yra sudėtingi ir brangūs. Dabar Harvardo universitete sukurta nauja technika galėtų būti pigesnis ir paprastesnis būdas išmatuoti ir sekti molekules, kai jos laisvai juda tirpale.
Stebėjimo molekulės: CLIC sąranką sudaro išgaubtas lęšis, esantis ant stiklo gabalo, padengto baltymų tirpalu (rožiniu). Optinis fluorescencinis mikroskopas ir kameros seka atskiras molekules.
Baltymai yra maži – vidutiniškai apie du nanometrus – ir greitai skraido aplinkui, todėl juos sunku atsekti mikroskopu. Populiarus būdas stebėti dviejų baltymų sąveiką yra pririšti vieną prie paviršiaus ir palaukti, kol ateis kita molekulė ir sąveikaus. Aiškina šio požiūrio problema Adomas Cohenas , Harvardo universiteto chemijos docentas ir 2007 m. TR35 apdovanojimo laureatas, teigia, kad baltymai, prisirišę prie paviršiaus, elgiasi kitaip, nes turi mažiau judėjimo laisvės.
Coheno laboratorija pritaikė įprastą fluorescencinį mikroskopą, kad būtų paprastesnis vienos molekulės vaizdavimas. Naujoji technika, vadinama Išgaubtas lęšio sukeltas uždarymas (CLIC), suspaudžia molekules tarp plokščio stiklo lakšto ir lenkto lakšto, todėl jos yra apribotos, bet nepririštos. Nors yra ir kitų būdų imobilizuoti pavienes molekules, jiems paprastai reikia specializuotų prietaisų, kurie gali būti sudėtingi arba brangūs.
Viena iš Coheno doktorantūros tyrėjų Sabrina Leslie, naudodama mechaninę sąranką, modifikavo įprastą fluorescencinį mikroskopą. Išgaubtas lęšis paliečia plokščio stiklo gabalo, padengto baltymų turinčiu tirpalu, centrą. Lenktas lęšio paviršius yra nukreiptas žemyn. Baltymai pasklinda per tirpalą, tačiau jų dydis riboja, kiek toli jie gali nukeliauti link centro, kur tarpas tarp plokščio stiklo ir išlenkto stiklo tampa mažesnis. Kaip toli baltymai gali nukeliauti, mokslininkai gali išsiaiškinti kiekvieno baltymo dydį.
Objektyvas taip pat kontroliuoja tirpalo gylį. Tai neleidžia baltymams susisluoksniuoti vienas ant kito, kaip įprasta. Sąranka taip pat palengvina atskirų baltymų stebėjimą ilgiau, nes jie yra tarp plokščio stiklo ir objektyvo.
Tai nuostabiai paprastas, naujas požiūris, sako Julio Fernandez , Kolumbijos universiteto biologinių studijų profesorius, kurio laboratorija tiria baltymų dinamiką. Jis sako, kad stebint molekules labai ilgą laiką esant didelei skiriamajai gebai, mokslininkams užteks laiko pamatyti, kaip elgiasi pavieniai baltymai. Jis sako, kad daug geriau stebėti kažką nepakitusio.
Naujasis metodas gali padėti mokslininkams suprasti, pavyzdžiui, kaip vienas baltymas prisideda prie amiloidinių plokštelių susidarymo – baltymų raizginių, esančių tarp Alzheimerio ligos nervų ląstelių. Tai turėtų išplėsti galimų eksperimentų apimtį, sako Cohenas.
Kitas CLIC sąrankos pranašumas yra tai, kad jis yra pigus. Mikroskopai, skirti atskiriems baltymams vaizduoti, kainuoja apie 100 000 USD. Galite padaryti geriau naudodami CLIC, ir tai jums kainuotų kelis šimtus dolerių, sako Fernández. Tam nereikia jokios konkrečios programinės įrangos ar brangios įrangos, sako jis ir priduria, kad planuoja išbandyti šią techniką savo laboratorijoje.
Fernándezas pabrėžia, kad prireiks laiko ir eksperimentų, kad patvirtintume, ar ši technika bus naudinga, tačiau sako, kad manau, kad ji atrodo daugiau nei perspektyvi.