Svietivý zebra • Gregory Molev • Vedecký obraz dňa o "prvkoch" • Genetika, metodológia vedy

Svietivý zebra

Na fotografii je zobrazená geneticky modifikovaná zebrafish, žiariaca zelená kvôli exprimovanému proteínu GFP (zelený fluorescenčný proteín, zelený fluorescenčný proteín). Fotografie urobená pomocou konfokálneho mikroskopu.

Zebrafish ryby (v angličtine "zebrafish" – kvôli charakteristickým prúžkom) sú už dlho obľúbeným cieľom pre výskumníkov zaoberajúcich sa genetickými modifikáciami na rôzne účely. Obľúbenosť rýb je spôsobená tým, že sa množia a rastie pomerne rýchlo, sú nenáročné, sú v prvých štádiách života transparentné, aby ste mohli vyšetriť svoje orgány pod mikroskopom bez prípravy a kontrola obhajcov zvierat ich (zatiaľ) nepokrýva.

Životný cyklus zebrafish od vajíčka po dospelého. Fotky z en.wikipedia.org

Sami seba žiariaci zebra nie je nový. Záujemcovia sa môžu usadiť vo svojom akváriu a dokonca aj viacfarebných rybách. Ale geneticky modifikované žiariace ryby sú potrebné nielen pre zábavu majiteľov akvárií a nielen pre viac či menej základný výskum. Počas niekoľkých posledných rokov vstúpili spoločnosti na trh (napríklad spoločnosť InDanio Bioscience), ktorá obchodovala s technológiou genetickej modifikácie rýb pri hľadaní novýchdrogy.

Teraz si môžete zakúpiť takéto roztomilé žiarivo žiarivo fluoreskujúce v akváriu v rôznych farbách. Obrázok z thatpetplace.com

Tu je stručný opis technológie. Sú odvodené línie transgénnych zebrafish, v ktorých sa zaviedli gény rôznych ľudských proteínov, ktorých poruchy spôsobujú choroby. Spravidla ide o gény nukleárnych receptorov (pozri Jadrový receptor), ale potenciálne takmer všetky. Na vyliečenie týchto ochorení je potrebné posilniť prácu receptorov (pozri Enhancer) alebo inhibovať (pozri Inhibitor) v závislosti od poruchy. Vajcia týchto rýb sa inkubujú s rôznymi molekulami – potenciálnymi liekmi – a ak molekula interaguje s exprimovaným receptorom, proteín mení svoju konformáciu a v dôsledku toho sa po prenose určitých molekulárnych signálov vytvára fluorescenčný proteín a začne sa žiariť rybie embryo. Samozrejme, vajcia sú inkubované nie s žiadnymi molekulami, ale s tými, ktoré prešli predbežnými, zvyčajne virtuálnymi (in silico), testovanie potenciálu chemickej interakcie s receptorom na správnom mieste.

X-ray kryštalografická štruktúra PPAR-y nukleárneho receptora (zelená) viazaný na iný receptor – RXR-α (modrý), DNA fragment (nachový) a dva fragmenty koaktivátora NCOA2 (červená). V štruktúre sú tiež viditeľné molekuly GW9662 (PPAR-y antagonista) a kyselina retinová (RXR-α agonista); atómy sú reprezentované sférami: uhlík – biela, kyslík – červená, dusík – modrý, Chlór – zelená). Obrázok z en.wikipedia.org

Aby sa uistil, že ide o inkubovanú molekulu, ktorá interaguje s proteínom, proteíny sa izolujú a vykoná sa hmotnostná spektrálna analýza a, ak je to šťastný, rôntgenový štrukturálny. Takýto systém kontroly molekúl na živom objekte (in vivo) nevykazuje viac ako testy v banke (in vitro), navyše sa ihneď vykoná test toxicity, správanie sa študuje vo fyziologickom prostredí a presne vidíme, kde (v ktorých orgánoch) dochádza k maximálnej interakcii molekuly s receptorom.

Pozrite tiež použitie svetelného zebra v výskumu rakoviny:
Bolo možné vysledovať vznik a vývoj melanómu z prvej rakovinovej bunky, "Elements", 13.03.2016.

Fotografie z news.nationalgeographic.com.

Gregory Molev


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: