Tyrėjai suvokia daugiau kaip 10 000 vaisių muselių baltymų

The Choice is Ours (2016) Official Full Version (Birželis 2019).

Anonim

Žmogaus genomas koduoja daugiau nei 20 000 skirtingų baltymų, tačiau daugelio šių baltymų molekulinis poveikis nėra žinomas. Kadangi dauguma baltymų yra saugomi nuo sklidimo į žmones, supratimas, kad molekulinis baltymų vaidmuo muses gali būti pirmasis žingsnis terapijoje prieš įvairias žmogaus ligas, kurias dažnai sukelia netinkamai elgiamasi baltymai. "Max Planck" Biochemijos instituto Martinsriedo ir molekulinės ląstelių biologijos ir genetikos mokslininkų konsorciumas Drezdene ir Nacionalinis biologinių mokslų centras Bangalorėje jau pasiekė svarbų žingsnį suprasti šių baltymų funkciją, naudojant vaisius skristi.

Žmogaus kūnas yra pastatytas daugybės šimtų skirtingų tipų ląstelių; kiekvienas turi labai specifinę funkciją kūne. Raudonosios kraujo kūneliai transportuoja deguonį, nervų ląstelės keičia signalus, raumenų ląstelės sukuria mechanines jėgas Dauguma ląstelių funkcijų yra pagaminama 20 000-25 000 baltymų, užkoduotų žmogaus genomoje.

Nors žmogaus genomo sekos nustatymas ir anotacija buvo užbaigti 2004 m., Iki šiol daugelio tūkstančių šių baltymų funkcija vis dar paslaptinga. Dažnai nežinoma, kokius ląstelių tipus gamina tie baltymai, ypač kai šie baltymai yra ląstelėse. Ar jie yra branduolyje arba per membraninius pūslelius, ar jie patenka į neuroninius dendritus ar sinapses, ar jie yra sutrumpinti raumenų mechanizmai? Baltymų lokalizacija yra svarbi informacija, nes tai yra pirmasis žingsnis nustatant baltymų molekulinę funkciją.

Skrandžio baltymai

Baltymų funkcijos išskyrimas dažnai prasideda paprastesniuose modeliuose esančiuose organizmuose, pvz., Kirminuose ar musijose. Kaip ir žmonės, vaisių muses turi raumenis, neuronus, oocitus, spermą ir daugelį kitų svarbių ląstelių tipų. Kiaulių genomoje yra apie 13 000 baltymo koduojančių genų, kurie yra atsakingi už visų skraidytų organų kūrimą ir palaikymą. Svarbu tai, kad daugelis iš šių baltymų yra labai panašūs į žmogaus baltymus, todėl tyrinėjant baltymą muses mus mokys apie jo vaidmenį žmogaus kūne.

Norint sustiprinti šiuos baltymų tyrimus sistemingai, grupės, vadovaujamos Frank Schnorrerio grupėje Max-Plancko Institutui Martinsriede, Pavelui Tomancakui ir Mihailui Sarovui Max-Plancko insti tucijoje Drezdene ir K VijayRaghavan, NCBB Bangalore, sukūrė didelį šaltinį baltymų vizualizavimui Drosophila melanogaster. Naudodami šiuolaikines molekulinės biologijos gudrybes, mokslininkai prie mėgintuvėlyje pritvirtino žalią fluorescuojančio baltymo (GFP) žymą 10 000 šių baltymo koduojančių genų. Kiekvienas žymėtas genas gali būti vėl įplaukiamas į "genotipo" kaip "transgenas", sukuriamas "TransgeneOme" skruzdelis. "Kartu mes iki šiol sukūrėme 880 skirtingų mėsos štamų, kurių kiekvienas išreiškia skirtingą fluorescenciniu būdu pažymėtą baltymą", - aiškina Frankas Šnoreris. "Šiuos baltymus galima stebėti fluorescuojančia vaizdo mikroskopija įvairiuose ląstelių tipuose."

Daugiau nei 200 baltymų mokslininkai dokumentais nurodė, kur jie yra sklidimo metu, pradedant oocitu, kuris vystosi į embrioną ir galiausiai į brandžią skrynią. "Tomancak" grupė naudojo vadinamąją šviesos lakšto mikroskopiją, kad filmuotų, kaip baltymai pasirodo embriono ląstelėse per pirmąją jo vystymosi dieną. "Schnorrer" grupė naudojo šį šaltinį, norėdama ištirti baltymų lokalizaciją raumenyse. Kaip ir žmonių skeleto raumenyse, skrandžio raumenyse yra sudėtingų mini mašinų, vadinamų "sarcomeres", kurios sukuria mechanines jėgas, leidžiančias gyvūnams judėti.

"Mes iki šiol pažvelgėme tik į 200 šių transgeninių linijų. Ateities uždavinys - sistemingai vaizduoti šių baltymų lokalizaciją daugeliuose skruzdžių audiniuose, o tai geriausia pasiekti įtraukiant galingą" Drosophila "mokslinių tyrimų bendruomenę", - prognozuoja Pavelas Tomancakas. Ištekliai turės didžiulį poveikį supratimui ne tik apie skrydžio biologiją, bet ir apie skirtingų žmogaus ląstelių tipų baltymų funkcijų supratimą ".

menu
menu