Gaismas zebrafish • Gregory Molev • Zinātniskā Dienas attēls par "elementiem" • Ģenētika, zinātnes metodoloģija

Gaismas zebrafish

Fotogrāfijā parādīts ģenētiski modificēts zebrafish, kvēlojošs zaļš, pateicoties ekspresētajam olbaltumvielu GFP (zaļās fluorescējošās olbaltumvielas, zaļās fluorescējošās olbaltumvielas). Fotoattēls, kas uzņemts, izmantojot konfokālas mikroskopu.

Zebrafish zivis (angļu valodā "zebrafish" – raksturīgo joslu dēļ) jau sen ir iemīļots mērķis pētniekiem, kas iesaistīti ģenētisko modifikāciju dažādos nolūkos. Zivju populācija ir saistīta ar faktu, ka tie tiek vairoties un augt relatīvi ātri, ir nepretenciozi, ir pirmajā dzīves posmā caurspīdīgi, lai tos varētu pārbaudīt mikroskopā bez sagatavošanas, un dzīvnieku apsargu kontrole to vēl neaptver.

Zebrafish dzīves cikls no olšūnas līdz pieaugušajam. Fotogrāfijas no en.wikipedia.org

Paši paši kvēlojoši zebrafi nav jauni. Interesenti var apmesties savā akvārijā un pat daudzkrāsainās zivīs. Bet ģenētiski modificētās kvēlojošās zivis ir vajadzīgas ne tikai akvārija īpašnieku priekam un ne tikai vairāk vai mazāk pamatzinātnēs. Pēdējos gados tirgū ir nonākuši uzņēmumi (piemēram, InDanio Bioscience), kas pārdeva zivju ģenētiskās modifikācijas tehnoloģiju, meklējot jaunasnarkotikas.

Tagad jūs varat iegādāties tik gudru zebrafish luminiscējošo krāsu dažādās krāsās jūsu akvārijam. Attēls no thatpetplace.com

Šeit ir īss tehnoloģijas apraksts. Ir atvasināti transgēnu zebrafish līnijas, katrā no tām ievada dažādu cilvēka olbaltumvielu gēnus, kuru sadalīšanās izraisa slimības. Parasti šie ir kodolreceptoru gēni (skat. Kodolreceptoru), bet potenciāli gandrīz visi no tiem. Lai ārstētu šīs slimības, atkarībā no sadalījuma nepieciešams pastiprināt receptoru darbību (skatīt Enhancer) vai inhibēt (skatīt inhibitoru). Šo zivju olšūnas tiek inkubētas ar dažādām molekulām – iespējamām zālēm – un, ja molekula mijiedarbojas ar izteiktu receptoru, olbaltumviela mainās pēc konformācijas, kā rezultātā pēc dažu molekulāro signālu pārnešanas tiek ražots fluorescējošais proteīns un zivju embrijs sāk mirdzēt. Protams, olas tiek inkubētas nevis ar molekulām, bet ar tām, kas ir nokārtojušas sākotnējo, parasti virtuālo (silīcijā), ķīmiskās mijiedarbības ar receptoriem pareizajā vietā testēšana.

PPAR-γ kodola receptora rentgenstaru kristālogrāfiskā struktūra (zaļš), kas saistīta ar citu receptoru – RXR-α (zils), DNS fragments (violets) un divi koaktivatora NCOA2 fragmenti (sarkans) Arī struktūrā ir redzamas molekulas GW9662 (PPAR-γ antagonists) un retinoīdskābe (RXR-α agonists); atomi ir apzīmēti ar sfērām: oglekļa – balts, skābeklis – sarkans, slāpeklis – zilshlors zaļš) Attēls no en.wikipedia.org

Lai pārliecinātos, ka tā ir inkubētā molekula, kas mijiedarbojas ar olbaltumvielām, olbaltumvielas tiek izolētas un veic masas spektrālo analīzi, un, ja tas ir laimīgs, rentgena konstrukcijas. Šāda molekulu kontroles sistēma uz dzīvo priekšmetu (in vivo) izdalās ne vairāk kā testus kolbā (in vitro), turklāt toksikoloģijas tests tiek veikts nekavējoties, uzvedība tiek pētīta fizioloģiskā vidē, un tieši tā tiek noskaidrota (kur orgānos) notiek maksimālā molekulas mijiedarbība ar receptoru.

Skatīt arī zibspuldžu gaismas izmantošanu vēža pētījumos:
Varēja izsekot melanomas izcelsmi un attīstību no pirmās vēža šūnas, "Elements", 2015/05/13.

Foto no news.nationalgeographic.com.

Gregory Molev


Like this post? Please share to your friends:
Atbildēt

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