• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nowatorska technika obserwacji pojedynczego białka

    05.04.2012. 16:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy muszą poznać sposób funkcjonowania białek, aby zrozumieć powiązane procesy biologiczne, które zachodzą na poziomie molekularnym. Uzyskują te informacje znakując białka za pomocą substancji fluorescencyjnych. Problem z tą metodą jest jednak taki, że zmienia ona białka i oddziałuje na badane procesy biologiczne. W Niemczech przeprowadzono pionierskie badania nad nową metodą umożliwiającą obserwację pojedynczych białek. Badania, zaprezentowane w czasopiśmie Nano Letters, zostały dofinansowane przez projekt SINGLESENS (Pojedyncze nanocząstki metalu jako czujniki molekularne), realizowanego pod kierunkiem profesora Carstena Sönnichsena, który otrzymał w 2010 r. grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) dla początkujących naukowców o wartości 1,5 mln EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

    Autorami nowej techniki są naukowcy z Uniwersytetu Jana Gutenberga (JGU) w Moguncji, Niemcy. "Nasza metoda umożliwia śledzenie pojedynczych białek bez konieczności ich uprzedniego znakowania" - wyjaśnia profesor Carsten Sönnichsen z Instytutu Chemii Fizycznej JGU, autor naczelny raportu z badań. "Zyskujemy teraz całkowicie nowy wgląd w procesy molekularne i możemy zaobserwować na przykład, jak wszystko pozostaje stale w ruchu nawet w bardzo małej skali."

    Ta innowacyjna metoda opiera się na wykorzystaniu nanocząstek złota, które pełnią funkcję połyskujących nanoanten zmieniających częstotliwość (lub kolor) po wykryciu pojedynczych, nieznakowanych białek. "To ogromny skok naprzód pod względem technologicznym" - mówi profesor Sönnichsen. "Udało nam się osiągnąć bardzo wysoką rozdzielczość czasową obserwacji pojedynczych molekuł."

    Naukowcy mogą teraz precyzyjnie obserwować dynamikę molekuły białka z dokładnością do milisekundy. To najnowsze osiągnięcie umożliwi postęp w badaniach nad białkami, w szczególności poprzez śledzenie wahań gęstości populacji białek i monitorowanie procesów ich absorpcji w czasie rzeczywistym.

    "Możemy teraz zobaczyć, jak molekuły się poruszają, jak łączą się z konkretnymi miejscami i w jaki sposób się zwijają - otworzyło się dla nas okno na molekularny świat" - mówi dr Irene Ament, członek zespołu Sönnichsena i współautorka raportu z badań.

    Ta nowa technika może okazać się przydatna w chemii, biologii i medycynie. Eksperci twierdzą, że to osiągnięcie jest kluczem do badań nad zjawiskami nierównowagi na poziomie molekularnym.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Demografia Białorusi rozumiana jest w niniejszym artykule przede wszystkim jako procesy i zjawiska demograficzne, które zachodziły we współczesnych granicach państwa białoruskiego, a więc zarówno w okresie Białoruskiej SRR, jak i niepodległej Republiki Białorusi. Koimmunoprecypitacja - metoda badania interakcji między białkami. Wykorzystując tę metodę wprowadza się do mieszaniny białek przeciwciało wiążące się selektywnie z jednym z nich (przeważnie dobrze poznanym), dociążone kulkami sefarozowymi (kulki są opłaszczone cząsteczkami przeciwciała), a następnie wiruje całość w wirówce laboratoryjnej i bada skład osadu z dna probówki. Jeśli w uzyskanym materiale znajdą się dwa białka, można sądzić, że drugie białko utworzyło kompleks z tym, które wychwycono za pomocą przeciwciała i dzięki temu osadziło się wraz z nim, a więc, że między tymi białkami zaszła interakcja. Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia.

    Białka transportowe - grupa białek odpowiedzialych za transport cząsteczek i jonów poprzez błony biologiczne. Białka transportowe są integralnymi białkami błonowymi. Mogą uczestniczyć w przemieszczaniu substancji poprzez dyfuzję ułatwioną lub transport aktywny. Białka fibrylarne (białka włókniste, włókienkowe lub włókiennikowe, skleroproteiny, skleroproteidy, albuminoidy) - białka proste o strukturze włókienkowej stanowiące podstawowy materiał budulcowy organizmów zwierzęcych.

    Datowanie metodą badania racemizacji aminokwasów - metoda datowania względnego kalibrowanego próbek pochodzenia organicznego, użyta po raz pierwszy na początku lat siedemdziesiątych XX wieku. Metoda nowa pozostająca w fazie prób. Może być stosowana do 100 000 lat wstecz, a do przeprowadzenia wystarczy próbka o wadze 10g. Proces racemizacji polega na przekształceniu aminokwasów, będących produktem rozpadu białek w próbie w ich enancjomery (z naturalnie występujących w białkach aminokwasów L w ich enancjomery D, aż do utworzenia mieszaniny racemicznej). W metodzie bada się jak duży procent aminokwasów w próbce uległ racemizacji, zakładając, że w momencie zerowym (próbka żywa) 100% aminokwasów było w formie L. Szybkość racemizacji zależy od rodzaju aminokwasów, temperatury i innych cech próbki, dlatego metoda ta ogranicza się do poszczególnych stanowisk i musi być kalibrowana metodą radiowęglową. Immunoprecypitacja białek – metoda wyodrębnienia konkretnego białka z mieszaniny białek przy pomocy specyficznych dla niego przeciwciał.

    Metoda wiszącej kropli – jedna z kroplowych metod otrzymywania monokryształów, w szczególności białek, z bardzo małej ilości substancji. Ukierunkowane znakowanie spinowe (ang. Site-directed spin labeling, SDSL) - technika analityczna pozwalająca badać strukturę i lokalną dynamikę białek przy użyciu spektroskopii EPR. SDSL bazuje na specyficznej reakcji znacznika spinowego z wybranym aminokwasem białka. Znacznik spinowy wbudowany w strukturę białka jest wykrywany za pomocą metod EPR.

    Adaptor, białko adaptorowe – białko, które nie ma aktywności enzymatycznej, a swoją funkcję pełni poprzez asocjację z innymi białkami. Termin ten odnosi się szczególnie do białek w szlakach przekazywania sygnału. W cytologii słowo adaptor ma węższe znaczenie i odnosi się do białek zaangażowanych w proces endocytozy.

    Białoruskie Towarzystwo Naukowe (biał. Беларускае навуковае таварыства) – białoruska instytucja naukowa działająca w okresie międzywojennym, reaktywowana podczas niemieckiej okupacji.


    Białe myszy, białe myszki – omamy wzrokowe występujące w powiedzeniu "widzieć białe myszy" (myszki), których ujrzenie ma świadczyć o osiągnięciu stanu upojenia alkoholowego czy majaczenia. Chordyna – białko, antagonista białek morfogenetycznych kości, złożone z czterech niewielkich domen bogatych w cystynę. Jego funkcja pozostaje niejasna. Po raz pierwszy znaleziono ją u platany szponiastej jako białko kluczowe dla rozwoju, odpowiedzialne za dorsalizację wczesnych tkanek zarodkowych u kręgowców. Polipeptyd liczy sobie 941 reszt aminoacylowych, osiągając masę 120 kDa. Wprowadza dorsalizację w rozwijającym się zarodku poprzez wiązanie czynników wentralizujących z nadrodziny TGF-β, jak białka morfogenetyczne kości. Wiąże bezpośrednie choćby białko BMP-4. Przypuszczalnie, może również pełnić pewną rolę w organogenezie. Wyróżniono 5 izoform tego białka, które powstają na drodze alternatywnego splicingu.

    Białorutenizacja − proces nadawania cech kultury białoruskiej osobom lub zbiorowościom funkcjonującym wcześniej w ramach innych kultur, umacniania pozycji kultury i języka białoruskiego w danej dziedzinie lub na określonym obszarze. W latach 20. XX wieku stanowiła ona część oficjalnej polityki władz Białoruskiej SRR. Współcześnie, zdaniem niektórych polskich badaczy, białorutenizacja objawia się określaniem elementów i dziedzictwa kultur nie-białoruskich na Białorusi jako elementy kultury białoruskiej. Europejska Rada ds. Badań Naukowych (ERBN, ang. European Research Council, ERC) – niezależna instytucja mająca na celu wspieranie wysokiej jakości badań naukowych poprzez wspieranie najlepszych naukowców, inżynierów i pracowników akademickich, niezależnie od dziedziny badań. Działa w ramach siódmego programu ramowego Unii Europejskiej w dziedzinie badań naukowych. Ustanowiona w lutym 2007 roku na mocy decyzji Rady 2006/972/WE (Dz. Urz. UE L 400 z 19.12.2006).

    Dodano: 05.04.2012. 16:37  


    Najnowsze