Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ochronna pomyłka
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Szybką i bezbłędną klasyfikację białek, wykrywanie w nich miejsc wiążących potencjalne leki, identyfikowanie białek występujących na powierzchni wirusów, a także badania np. RNA, umożliwia nowe narzędzie bioinformatyczne opracowane przez naukowców z Wydziału Biologii UW.
BioS2Net, czyli Biological Sequence and Structure Network, jest zaawansowanym algorytmem wykorzystującym uczenie maszynowe, pozwalającym na klasyfikację nowo poznanych białek nie tylko na podstawie podobieństwa sekwencji aminokwasowych, ale także ich struktury przestrzennej. Publikacja na jego temat ukazała się na łamach pisma International Journal of Molecular Sciences.
Narzędzie opracował zespół kierowany przez dr. Takao Ishikawę z Zakładu Biologii Molekularnej Wydziału Biologii UW we współpracy z naukowcem z Wydziału Matematyki, Informatyki i Mechaniki UW. Jak mówią sami autorzy, jego głównym zastosowaniem jest usprawniona klasyfikacja białek, ponieważ obecnie stosowany system klasyfikacji strukturalnej opiera się na żmudnej pracy polegającej na porównywaniu struktur nowych białek do tych już skategoryzowanych.
Istnieje co prawda jego zautomatyzowany odpowiednik, jednak jest on bardzo restrykcyjny i bierze pod uwagę wyłącznie podobieństwo sekwencji białek, całkowicie pomijając ich strukturę. Takie narzędzie jak BioS2Net potencjalnie ma szansę znacząco usprawnić cały proces – wyjaśnia dr Ishikawa. Dodatkowo opracowana przez nas architektura może zostać użyta (po niewielkich przeróbkach) do innych zadań, niekoniecznie związanych z klasyfikacją. Przykładowo można by jej użyć do wykrywania w białku miejsc wiążących potencjalne leki lub do identyfikacji białek występujących na powierzchni wirusów.
Można sobie np. wyobrazić sytuację, w której dotychczas zaklasyfikowane do innych grup białka, dzięki zastosowaniu BioS2Net zostaną skategoryzowane jako bardzo podobne do siebie pod względem budowy powierzchni, mimo innego zwinięcia łańcucha białkowego wewnątrz struktury. I wówczas niewykluczone, że cząsteczka oddziałująca z jednym białkiem (np. jako lek) okaże się także skutecznym interaktorem dla drugiego – wymienia dalsze potencjalne zastosowania praktyczne narzędzia dr Ishikawa. Innym ciekawym zastosowaniem mogłoby być np. wykrywanie miejsc wiążących w białkach, które mogą stanowić albo cel dla leków, albo punkt interakcji z białkiem wirusowym.
Działanie BioS2Net opiera się na wykonywanych po sobie operacjach matematycznych, które bazują na danych o konkretnym białku. Do pracy narzędzie potrzebuje tychże danych (im więcej, tym lepiej), odpowiedniego oprogramowania zdolnego do wykonywania skomplikowanych obliczeń związanych z treningiem sieci neuronowej oraz sporej ilości czasu.
W efekcie BioS2Net tworzy unikatową reprezentację każdego białka w postaci wektora o stałym rozmiarze. Można to porównać do czegoś w rodzaju kodu kreskowego opisującego każde z poznanych białek – tłumaczy dr Ishikawa. Narzędzie świetnie nadaje się do klasyfikacji białek na podstawie sekwencji aminokwasowej oraz struktury przestrzennej. Szczególnie istotne jest to, że można dzięki niemu wykryć białka o podobnej strukturze trójwymiarowej, ale o odmiennym „foldzie”, czyli innym sposobie zwinięcia łańcucha białkowego.
Dotychczas stosowane metody przydzielałyby takie białka do osobnych grup. Tymczasem znane są przypadki, gdy tego typu cząsteczki pełnią podobne funkcje. I do wykrywania takich grup białek może się przydać BioS2Net – dodaje.
Jak mówi naukowiec, nowe białka odkrywa się cały czas. Zdecydowana większość z nich, jeśli już ma opisaną strukturę przestrzenną, jest deponowana w bazie danych Protein Data Bank, do której każdy ma dostęp przez Internet. Warto jednak zwrócić uwagę, że proces odkrywania nowych białek rozpoczyna się o wiele wcześniej, już na etapie sekwencjonowania genomu. W bazach danych genomów często można spotkać się z adnotacją ’hypothetical protein’ (pol. hipotetyczne białko). Istnieją algorytmy komputerowe, które na podstawie sekwencji nukleotydowych w zsekwencjonowanym genomie przewidują obszary przypominające geny, które potencjalnie kodują informację o białkach. I takich potencjalnych białek znamy bardzo wiele. Ich funkcje można częściowo przewidzieć na podstawie podobieństwa do cząsteczek już wcześniej opisanych, ale do pełnego poznania takiej roli i mechanizmu działania często jednak należy najpierw ustalić ich strukturę, co wymaga miesięcy lub lat eksperymentów – opowiada badacz z UW.
W przypadku białek podobna sekwencja aminokwasów z reguły przekłada się na podobną strukturę. Do niedawna był to wręcz dogmat w biologii strukturalnej. Dzisiaj jednak wiadomo – mówi dr Ishikawa – że wiele białek jest inherentnie nieustrukturyzowanych (IDP; ang. intrinsically disordered protein) albo przynajmniej zwiera w sobie tego typu rejony. Takie białka mogą przyjmować różne struktury w zależności od tego z jakimi innymi białkami w danym momencie oddziałują.
Dodatkowo bardzo istotny jest cały kontekst, w jakim białko ulega pofałdowaniu. Przykładowo, obecność tzw. białek opiekuńczych, czy nawet samo tempo syntetyzowania białka w komórce, może mieć niemały wpływ na ostateczny jego kształt, a zatem też na funkcje. Nie zmienia to jednak faktu, że cechą fundamentalną każdego białka jest jego sekwencja aminokwasowa – podkreśla.
A dlaczego w ogóle poznanie dokładnej budowy cząsteczki białka jest takie ważne? Autor publikacji wyjaśnia, że białka, realizując swoje zadania w komórce, zawsze przyjmują określoną strukturę. Np. jeśli chcemy zaprojektować nowy lek, który będzie oddziaływał z określonym białkiem, to fundamentalne znaczenie ma określenie struktury tego drugiego. W trakcie pandemii SARS-CoV-2 trzeba było np. określić strukturę wirusowego białka S (tzw. kolca) m.in. po to, aby można było zaproponować cząsteczkę swoiście z nim oddziałującą, a przez to zmniejszyć wydajność zakażania komórek człowieka – mówi. Podsumowując: badanie struktury białek ma ogromne znaczenie dla poznania ich funkcji i mechanizmu działania, a także innych cząsteczek z nimi oddziałujących.
Jeśli chodzi o sam BioS2Net, to najpierw należy ściągnąć z bazy danych i przetworzyć informacje o danym białku. Przetwarzanie służy temu, aby wszystkie cechy białka, takie jak współrzędne atomów, rodzaje aminokwasów, profil ewolucyjny itd., zamienić na liczby, które będą zrozumiałe dla komputera. Każdy pojedynczy atom cząsteczki jest opisywany przez kilkadziesiąt liczb, które wyrażają wspomniane cechy.
Następnie liczby te wprowadza się do sieci neuronowej, która analizuje każdy z atomów oraz ich najbliższych sąsiadów, biorąc pod uwagę zarówno ich ułożenie przestrzenne, jak i sekwencyjne. Kolejny etap to łączenie grup atomów w jeden „superatom”, który zawiera w sobie całą wyuczoną lokalną informację. Proces ten powtarza się do momentu aż ów „superatom” będzie zawierał zagregowane informacje o całym białku. To jest nasz kod kreskowy, który wykorzystujemy potem do klasyfikacji białka, używając standardowych sieci neuronowych – zaznacza dr Ishikawa.
Zapytany o dokładność nowego narzędzia biolog wyjaśnia, że jeśli chodzi o wytworzenie unikatowego wektora reprezentującego poszczególne białka, to BioS2Net robi to bezbłędnie, tzn. że każde białko jest reprezentowane w jedyny możliwy sposób i żadna inna cząsteczka nie będzie opisana w taki sam sposób.
Natomiast, gdy zastosowaliśmy BioS2Net do klasyfikacji białek, osiągnęliśmy wynik nawet 95,4 proc. trafności w porównaniu do obowiązującej klasyfikacji wg bazy danych. Oznacza to, że w ponad 95 przypadków na 100 BioS2Net był w stanie prawidłowo przyporządkować białko do danej grupy. Tutaj jednak warto wspomnieć, że ta obowiązująca klasyfikacja opiera się na podobieństwie sekwencji aminokwasowych i pomija informacje strukturalne – tłumaczy autor publikacji.
Naukowcy podkreślają, że poza głównym zastosowaniem, czyli klasyfikacją białek, BioS2Net będzie mógł służyć także do analizowania innych cząsteczek biologicznych, w tym RNA. Uważamy, że narzędzie można by też wykorzystywać do klasyfikacji zupełnie innych danych biologicznych, np. map chromosomów w jądrze komórkowym. Właściwie to nasza architektura może być przydatna wszędzie tam, gdzie jest zdefiniowana struktura i sekwencja – mówią.
Dr Ishikawa dodaje, że BioS2Net powstał w ramach pracy licencjackiej pierwszego autora (jego Alberta Roethla) wykonanej pod kierunkiem. Warto to podkreślić, bo to ważny sygnał, że licencjat niekoniecznie jest pracą dyplomową, którą po prostu trzeba zrobić, ale czymś, co ma potencjał naukowy i może zostać opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie – zaznacza naukowiec.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Kwasy nukleinowe, szczególnie RNA, mogą być niezwykle podatne na degradację, szczególnie w przewodzie pokarmowym. Rozwiązanie tego problemu otwiera nowe możliwości terapeutyczne, w tym możliwość opracowania doustnych szczepionek, mówi Giovanni Traverso, profesor inżynierii mechanicznej na MIT i gastroenterolog w Brigham and Women's Hospital.
Amerykańscy naukowcy wykazali właśnie, że opracowana przez nich kapsułka pozwala na dostarczenie do żołądka świni do 150 mikrogramów RNA. To więcej niż mRNA używane w szczepionkach przeciwko COVID-19.
Zespół Traverso od lat współpracuje z zespołem Roberta Langera, profesora w David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research. Celem ich badań jest stworzenie nowych technik doustnego dostarczania leków. W 2019 roku zaprezentowali kapsułkę z igłą, która wbija się w wyściółkę żołądka i dostarcza tam insulinę. Kapsułce nadano kształt karapaksu żółwia lamparciego. Karapaks zwierzęcia ma taki kształt, że jeśli żółw upadnie na grzbiet, bez problemu odwraca się na nogi. Naukowcy nadali kapsułce taki kształt, dzięki czemu zawsze ustawi się ona tak, by igła mogła wbić się w żołądek.
W ubiegłym roku Traverso i Langer wykazali, że za pomocą kapsułki możliwe jest dostarczanie dużych molekuł, jak przeciwciała monoklonalne. Po udanych testach postanowili sprawdzić, czy ich kapsułka przyda się również do pracy z innymi dużymi molekułami, kwasami nukleinowymi.
Kwasy nukleinowe łatwo ulegają degradacji po dostaniu się do organizmu. Dlatego też muszą być dostarczane w osłonkach. Uczeni z MIT opracowali więc specjalne polimerowe nanocząsteczki wykonane z poli(β-aminoestrów). Już wcześniej wykazali bowiem, że dzięki nadaniu im odpowiedniego kształtu można dobrze chronić kwasy nukleinowe.
Nowe cząstki przetestowano najpierw na myszach. Zwierzętom wstrzyknięto je do żołądka, nie używając przy tym kapsułki. Cząstki miały chronić RNA z kodem pewnego białka reporterowego. Gdyby dostarczenie do żołądka i pobranie RNA przez organizm było skuteczne, białko to powinno pojawić się w tkankach. I rzeczywiście. Wykryto je zarówno w żołądkach, jak i wątrobie, co wskazuje, że RNA zostało dostarczone do innych organów, a następnie trafiło do filtrującej krew wątroby.
Następnie naukowcy poddali kompleks RNA-nanocząsteczki liofilizacji i umieścili go w swoich kapsułkach. W jednej byli w stanie upakować około 50 mikrogramów mRNA. Trzy takie kapsułki podano świniom. Badania wykazały, że po podaniu kapsułek białko reporterowe było wytwarzane przez komórki żołądka, ale nie znaleziono go w innych częściach ciała. W następnym etapie badań naukowcy spróbują zwiększyć ilość RNA dostarczonego do organizmu zmieniając budowę nanocząsteczek lub podając więcej RNA.
Zauważają jednak, że w niektórych zastosowaniach wystarczy dostarczyć RNA do samego żołądka. W układzie pokarmowym znajduje się wiele komórek układu odpornościowego, a stymulowanie tych komórek to znany od dawna sposób na wywołanie reakcji immunologicznej, stwierdzają naukowcy.
Traverso i Langer chcą sprawdzić, czy podanie szczepionki mRNA drogą doustną wywoła ogólnoustrojową reakcję immunologiczną, w tym aktywację limfocytów B i T. Nowa metoda podawania mogłaby też być wykorzystywana przy leczeniu chorób układu pokarmowego, które trudno jest zwalczać za pomocą tradycyjnych zastrzyków podskórnych.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach pisma Matter.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Profesor Krzysztof Marycz z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu chce wykorzystać technologię mRNA do leczenia osteoporozy. Jego projekt badawczy uzyskał najwyższe (3,2 miliona pln) finansowanie z programu Tango 5 Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Ta technologia może zrewolucjonizować nasze podejście do leczenia osteoporozy, mówi uczony, który ma zamiar odwrócić proces resorpcji kości.
Na osteoporozę cierpi ok. 33% kobiet w okresie przekwitania. Ryzyko złamania kości wynosi u nich 40%, podczas gdy u mężczyzn jest co najmniej 2-krotnie mniejsze. W krajach wysoko rozwiniętych, w tym i w Polsce, osteoporoza to jedna z głównych przyczyn śmierci, gdyż złamania wiążą się z zanikiem mięśni, pojawieniem się odleżyn, zatoru czy opadowego zapalenia płuc.
Profesor Marycz wykorzystuje mRNA do stworzenia materiału, który nie tylko zahamuje rzeszotowienie kości, ale również doprowadzi do odbudowy brakującej tkanki.
Technologia mRNA została po raz pierwszy zastosowana w 2001 roku. Wtedy choremu pobrano komórki, wprowadzono do nich RNA, a całość ponownie wstrzyknięto pacjentowi. mRNA to kopia genu zawierająca np. informację o tym, w jaki sposób komórka ma wyprodukować konkretne białko. Ze znajdującego się w jądrze komórki DNA organizm przenosi mRNA do cytoplazmy komórki, tam wykonywana jest zawarta w mRNA instrukcja i wytwarzane jest konkretne białko. A to białka odpowiadają za większość procesów fizjologicznych naszego organizmu.
Uczony z Wrocławia zapowiada, że wykorzysta technologię mRNA do leczenia osteoporozy. Nad tym rozwiązaniem zaczęliśmy pracować już kilka lat temu, przed pandemią. Punktem wyjścia były badania związane z końmi. Razem z Pawłem Golonką zaproponowaliśmy podobną technologię, choć jeszcze bez mRNA, do wypełniania cyst podchrzęstnych u koni. Wszystko się dobrze powiodło, opublikowaliśmy pracę ukazującą spektakularne wyniki badań klinicznych, więc zacząłem się zastanawiać nad tym, jak to doświadczenie wykorzystać w szukaniu rozwiązań terapeutycznych dla ludzi. Bo po pierwsze, konie mogą pomagać medycynie człowieka, ale po drugie – czy chodzi o to, by pomagać setkom koni, czy milionom ludzi?.
Projekt naukowca, który zyskał uznanie NCBiR, to pomysł na wykorzystanie mRNA do hamowania osteoklastów – komórek kościogubnych, mających zdolność rozpuszczania tkanki kostnej – i promocji osteoblastów, komórek tworzących kości. To radykalna zmiana myślenia. Do tej pory myślano o tym, by do kości dostarczać wapń. Ja zamierzam wykorzystać komórki, które ten wapń produkują, bo problemem osteoporozy są nadaktywne komórki kościogubne, tj. te „zjadające” kość. Z kolei te, które ją budują i umożliwiają deponowanie wapnia w kości, są wyraźnie słabsze. Wpadłem więc na pomysł, by na poziomie postranskrypcyjnym zablokować komórki osteoporotyczne, a więc osteoklasty, a aktywować komórki osteoblastyczne, tym samym doprowadzając do sytuacji, w której będą one deponować kluczowe białka w macierzy kostnej i sprzyjać odkładaniu się wapnia, a więc budować kość w miejscu ubytku, wyjaśnia uczony.
Uczonemu zależy też, by cały proces był niezwykle precyzyjny. Zawierający mRNA biomateriał ma być wprowadzany w miejsce konkretnego ubytku, a lekarz ma sterować przebiegiem leczenia. Najpierw mają otwierać się mikrokapsułki z mRNA, które zahamuje osteoklasty, a następnie kapsułki z mRNA pobudzającym osteoblasty. Profesor Marycz chce zawieszać mRNA nie w obecnie stosowanych lipidach, a w hydroksyapatytach, związkach nieorganicznych połączonych z nanocząstkami magnetyczymi.
Naukowiec powołał już interdyscyplinarny zespół naukowy i zaprasza do współpracy. Mój projekt daje szansę rozwoju całej grupie badawczej, a co więcej, pozwala rozbudować zespół – dlatego też zwracam się do młodych i ambitnych naukowców – jeśli kogoś interesują innowacyjne badania z zakresu spersonalizowanej i precyzyjnej medycyny translacyjnej, to zapraszam do aplikacji i zgłoszenia się do mnie, aby dać sobie szansę udziału w projekcie, który otwiera możliwość rozwoju i udziału w przełomowych badaniach.
Marycz już stawia sobie kolejne ambitne cele. Jeśli uda mu się stworzyć szczepionkę mRNA przeciwko osteoporozie, rozpocznie prace nad szczepionką przeciwko rakowi prostaty i jelita grubego.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Amerykański Narodowy Instytut Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID) poinformował, że wstępne badania szczepionki mRNA przeciwko HIV dały pozytywne rezultaty. Badania,przeprowadzone na myszach oraz nie człowiekowatych wykazały, że szczepionka jest bezpieczna i wygenerowała pożądaną reakcję przeciwciał i komórek w odpowiedzi na wirusa podobnego do HIV.
Rezusy, którym podano pierwszą dawkę szczepionki, a następnie dawki przypominające, były narażone na 79% mniejsze ryzyko infekcji SHIV (simian-human immunodeficiency virus) niż zwierzęta niezaszczepione.
Pomimo czterech dekad poszukiwań, szczepionka przeciwko HIV wciąż nie istnieje. Ta eksperymentalna szczepionka mRNA ma liczne cechy, dzięki którym może pokonać niedociągnięcia innych eksperymentalnych szczepionek przeciwko HIV. To obiecująca technologia, mówi dyrektor NIAID, Anthony Fauci.
Eksperymentalna szczepionka przeciwko HIV zawiera mRNA kodujące dwie kluczowe proteiny wirusa HIV – Env i Gag. Po domięśniowym podaniu komórki zaszczepionych zwierząt wytwarzają cząstki podobne do wirusa (VLP), zawierające Env na swojej powierzchni. Jako, że nie mają pełnego materiału genetycznego nie mogą się ani namnażać, ani wywołać choroby. Jednak wywołują reakcję ze strony układu odpornościowego.
Podczas badań na myszach po podaniu dwóch dawek szczepionki przeciwciała pojawiły się u wszystkich zwierząt. Proteina Env, którą wytworzyły myszy z instrukcji przekazanych przez mRNA zawarte w szczepionkach, był bardzo podobny do Env wytwarzanej przez wirusa HIV. To duży postęp w porównaniu z wcześniejszymi szczepionkami. Prezentacja na powierzchni każdej VLP licznych kopii autentycznej osłonki wirusa HIV to jedna z olbrzymich zalet naszej szczepionki. Dzięki temu zaszczepienie symuluje prawdziwą infekcję i może odegrać olbrzymią rolę w uzyskaniu pożądanej reakcji ze strony układu odpornościowego, mówi główny autor badań, doktor Paolo Lusso.
Po obiecujących testach na myszach, szczepionka Env-Gag VLP mRNA była testowana na makakach. Na różnych grupach zwierząt zastosowano różne schematy podawania szczepionki. Jednak każdej grupie po podaniu oryginalnej szczepionki przez rok podawano dawki przypominające składające się z Gag mRNA i ENV mRNA wirusów HIV z dwóch innych kladów niż ten, którego białka wykorzystano w oryginalnej szczepionce. Używano różnych wariantów wirusa, by jak najbardziej uwrażliwić układ odpornościowy na najbardziej zachowywany pomiędzy wirusami obszar Env.
Mimo, że podawano wysokie dawki mRNA zwierzęta dobrze tolerowały szczepionkę, pojawiły się tylko łagodne przejściowe skutki uboczne, jak np. utrata apetytu. Do 58. tygodnia wszystkie zwierzęta posiadały w organizmach mierzalny poziom przeciwciał, które atakowały większość z 12 testowanych szczepów HIV.
Od początku 60. tygodnia wszystkie zaszczepione zwierzęta oraz niezaszczepioną grupę kontrolną, co tydzień wystawiano wirusa SHIV, podając im go do nosa. Po 13 tygodniach 2 z 7 zaszczepionych makaków wciąż nie były zainfekowane. Makaki, które nie były szczepione, zaraziły się średnio po 3 tygodniach. Makaki, które były zaszczepione i się zaraziły, zarażały się średnio po 8 tygodniach. Wirusa SHIV użyto, gdyż HIV-1 nie replikuje się u makaków.
Obecnie pracujemy nad udoskonaleniem zarówno samej szczepionki, jak i protokołu szczepień. To powinno zwiększyć efektywność naszej szczepionki, dzięki czemu potrzebna będzie mniejsza liczba dawek przypominających. Jeśli szczepionka okaże się bezpieczna i efektywna, przygotujemy się do I fazy badań klinicznych na zdrowych dorosłych ochotnikach, mówi doktor Lusso.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego opracowali nową metodę znakowania mRNA. Pozwoli ona na lepsze monitorowanie cząsteczek mRNA zarówno w komórkach, jak i w całym organizmie. Technologia, stworzona przez zespół pracujący pod kierunkiem prof. Jacka Jemielitego i dr hab. Joanny Kowalskiej, przyspieszy prace nad rozwojem terapii wykorzystujących mRNA.
mRNA służą komórkom do produkcji białek.
Wytwarzanie białek przez komórki zaczyna się od skopiowania niewielkiego fragmentu DNA, czyli wykonania cząsteczki mRNA. Opuszcza ona jądro komórkowe i przechodzi do cytoplazmy. Tam przechwytują ją enzymy transportujące mRNA do rybosomów. W rybosomach mRNA jest odczytywane i na podstawie zawartych w nim instrukcji produkowane są cząstki białka. Cząstki mRNA są bardzo nietrwałe i szybko ulegają degradacji. Dlatego też naukowcy, pracujący nad wykorzystaniem mRNA w medycynie, musieli przezwyciężyć dwa problemy. Jednym z nich było ustabilizowanie mRNA tak, by zwiększyć jego odporność na obecne w komórkach czynniki degradujące. Z drugiej zaś – konieczne było zwiększenie jego produktywności, zatem by wykorzystywane w terapii mRNA częściej trafiało do rybosomów. Już w 2007 roku obie te trudności udało się przezwyciężyć zespołowi prof. Jemielitego i dr Kowalskiej.
Teraz, gdy technologie mRNA zaczynają być stosowane na szeroką skalę – tutaj przykładem są szczepionki przeciwko COVID-19 – i rośnie zainteresowanie tą technologią, pojawiło się kolejne wyzwanie. Naukowcy opracowujący nowe terapie z wykorzystaniem mRNA chcieliby mieć możliwość dokładnego śledzenia losów cząsteczek mRNA podanych do organizmu.
Naukowcy z UW dodali właśnie do jednego z końców mRNA, zwanego cap 3', znaczniki fluorescencyjne, pozwalające na monitorowanie cząsteczki w żywych komórkach. Co ważne, zastosowana przez Polaków technologia jest kompatybilna z tą stosowaną do oznaczania drugiego z końców, cap 5'. To zaś oznacza, że dzięki uczonym z Warszawy możliwe jest oznaczanie obu końców mRNA. Co więcej, każdy z nich może zostać oznaczony innym kolorem, a znaczniki mogą wymieniać między sobą energię jeśli znajdą się blisko siebie.
Podwójne znakowanie mRNA umożliwia zlokalizowanie tej cząsteczki w żywych organizmach. Nasze badania prowadzone były na organizmie kijanki Danio pręgowanego. W ich trakcie wykazaliśmy, że można prowadzić monitoring, czy i kiedy mRNA ulega degradacji, a także sprawdzać, jak efektywnie powstaje z niego białko. Podwójne wyznakowanie fluorescencyjne utrzymuje w pełni funkcjonalność mRNA, zarówno w liniach komórkowych, jak i żywym organizmie. W naszych badaniach wyznakowane mRNA odpowiadało za produkcję białka GFP. Jest to białko fluorescencyjne, które dawało światło w innym kolorze niż oba znaczniki zastosowane w mRNA. To pozwoliło nam jednocześnie obserwować losy wyznakowanego mRNA i powstającego białka. Co ważne, opracowana przez nas technologia pozwala tworzyć sondy molekularne, które umożliwiają monitorowanie enzymów odpowiedzialnych za metabolizm mRNA w komórkach żywych, stwierdził profesor Jemielity.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.