lauantai 27. lokakuuta 2012

Laservalo paljastaa DNA-kiipeilijän


Oxfordin yliopistossa kehitetyllä uudella kuvantamismenetelmällä voidaan nähdä kuinka solun sisällä DNA:ta muokkaavat molekyylikoneet kiipeävät DNA:ta pitkin kuin kalliokiipeilijät etsien uutta otekohtaa.

Uudessa kuvantamismenetelmässä luodaan laservalon avulla kirkkaita valopisteitä solun viereen. Kun valopisteisiin liitetään fluoresoivia merkkejä, voidaan niiden avulla kuvata solun sisäisiä tapahtumia niin nopeasti, että solun molekyylikoneiden muodonmuutokset ja liike on havaittavissa. Aikaisemmilla menetelmillä ei ole voitu kuvata solun molekyylikoneita näin tarkasti ja nopeasti.

Kuvantamistekniikan kehittivät Mark Leaken ja David Sherattin johtamat tutkimusryhmät Oxfordin yliopiston fysiikan ja biokemian laitoksilta.

Uudella menetelmällä kuvattiin kromosomin rakenteellisen ylläpidon kompleksia SMC (Structural Maintenance of Chromosome complexes). Ne muokkaavat geneettistä materiaalia jokaisessa elävässä solussa ja ne toimivat samojen periaatteiden mukaisesti kuin solun monet pienet molekyylimoottorit, jotka suorittavat erilaisia tehtäviä, kuten elintärkeiden materiaalien kuljetus, jotta vaikkapa lihastyö olisi mahdollista.

Tutkijat tarkastelivat erityisesti MukBEF-nimistä SMC-kompleksia E. coli-bakteerissa. David Sherattin ryhmän onnistui liittää 'fluoresoivia proteiineja' suoraan MukBEF:iä koodaavaan DNA:n osaan, jolloin he saivat oman värimerkkinsä jokaiseen MukBEF:in komponenttiin.

"Jokainen (molekyyli)kone toimii samalla tavoin kuin kalliokiipeilijä jyrkällä seinämällä," Mark Leake Oxfordin yliopiston fysiikan laitokselta kertoo, "yksi sen osa on kiinnittyneenä DNA:han ja toinen osa avautuu ja sulkeutuu satunnaisesti etsien uutta kiinnittymispaikkaa. Se käyttää solussa kaikkialla olevaa adenosiinitrifosfaattia (ATP) polttoaineenaan."

Osan avautuminen ja sulkeutuminen on mekaaninen tartuntatoiminto, aivan kuten kiipeilijän kädessä tai robotin tartuntakourassa.

Tämänkaltaisten uusien tekniikoiden toivotaan auttavan meitä ymmärtämään solun monimutkaisia elämälle välttämättömiä toimintoja ja sairauksien syitä, sekä löytämään uusia hoitokeinoja.

Kehitysopin mukaan myös tämä kiipeilevä molekyylikone tartuntamekanismeineen on kehittynyt vähitellen mutaatioiden ja luonnonvalinnan tuloksena. Mitähän se mahtoi tehdä ennenkuin se ryhtyi kiipeilijäksi ja korjailemaan DNA:ta? Karvakuonon arvaus: se konttasi jossakin solun pohjalla etsien äitiä.


Lähde:

http://www.ox.ac.uk/media/news_stories/2012/121026.html

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti