"Reactome" umjesto "proteome" proboj za identifikaciju proteina

Nova metoda otkrivanja pokazuje koje molekule djeluju u stanici

© DESY
čitati naglas

Proteini su funkcionalne jedinice stanice, no upravo su ove funkcije još uvijek nepoznate u mnogim proteinima. Sada su znanstvenici razvili novu metodu koja se po prvi put ne zatvara poput proteomike gena na proteinima i njihovih funkcija, već izravno određuje koje molekule su aktivne u stanici. Znanstveni časopis "Science" uvodi novu metodu u svom trenutnom broju.

Šifra za izgradnju proteina su naši geni. To je jedan od najvećih izazova za istraživače genoma i proteina da zaključe iz koda u protein, a onda čak i njegov zadatak. Bezbroj poznatih i nepoznatih proteina blisko surađuju u složenim metaboličkim procesima. Još uvijek nije poznata funkcija mnogih proteina - kao ni geni koji su kodirani.

Reaktom zatvara jaz između aktivnosti genoma i stanica

S novom tehnikom sada je moguće otkriti nove proteine, dešifrirati njihovu ulogu u metaboličkim procesima i dodijeliti odgovarajuće gene u genomu. Naziv tehnike: Reactome Array. Razvijen je u suradnji sa Sveučilištem Bangor u Velikoj Britaniji, Centrom za istraživanje infekcije Braunschweig Helmholtz (HZI) i Institutom za biokatalizu u Madridu, Španjolska. Pomoću Reactome Array, znanstvenici sada imaju priliku prvi put premostiti jaz koji postoji između stalno rastućih količina podataka o genomu i stvarnih aktivnosti kodiranih u stanici.

"Vrlo lako možemo opisati i katalogizirati elemente koji čine DNK sekvence - gene", kaže Peter Golyshin, znanstvenik u radnoj skupini "Mikrobiologija okoliša" na HZI i profesor ekološke genomike na Sveučilištu Bangor u Walesu. "Da bi pojasnili njihovu ulogu, znanstvenici su povijesno trebali uspoređivati ​​ih s postojećim bazama podataka u kojima je funkcija gena već bila poznata. U nekom smislu, uvijek su uspoređivali samo poznate gene i proteine ​​s već poznatim funkcijama. "

Povežite se sa 1.700 metabolita

Pomoću Reactomovog niza, znanstvenici više ne traže gene za nove proteine, već su sada u mogućnosti da čipom prepoznaju sve proteine ​​u staničnoj vrsti ili staničnoj zajednici. I tako više ne traže već poznati prikaz

Uzorci, ali mogu se naći i nepoznati proteini. Za svoje eksperimente, znanstvenici prvo proizvode ekstrakt proteina iz svog uzorka stanica. Zatim ovu smjesu nanose na čip koji su razvili: tisuće molekula otisnute su na staklenoj ploči. Kolekcija od oko 1.700 metaboličkih proizvoda iz svih životnih oblika.

Reakcija u boji pokazuje funkciju i omogućava izolaciju

Čip čini dvije stvari: Prvo, skup ovih molekula povezan je s bojama. Kada protein iz ekstrakta uzorka reagira s jednom od tih obilježenih tvari, točka se promijeni. "Za razliku od mnogih do sada korištenih metoda, ovaj novi čip pokazuje koje metaboličke reakcije zapravo čine mikrobne zajednice u njihovom okruženju i kako na kraju utječu na njih", kaže Golyshin.

Drugo, istih 1.700 molekula ponovno se spaja na sićušne nanočestice. Na taj način oni služe kao kavezu za nove bjelančevine koje znanstvenici potom pročišćuju i ispituju. To je omogućilo znanstvenicima da klasificiraju stotine proteina, njihov zadatak

u staničnom metabolizmu do tada nisu znali i uglavnom im dodjeljuju gene.

Pogodno za sve vrste stanica

"Reactome Array je napredni istraživački alat i primjenjiv na sve vrste stanica", objašnjava Kenneth N. Timmis, voditelj radne skupine za mikrobiologiju okoliša u HZI. "A budući da on predstavlja metabolizam stanica, tkiva ili organa u trenutku uzorkovanja i omogućava precizne usporedbe, možemo procijeniti zdravlje takvih stanica

sudac. "

Tehnologiju Reactom-Array znanstvenici mogu koristiti u osnovnim istraživanjima do razvoja lijekova za medicinu. Oni se također mogu naći u poljoprivredi, proizvodnji hrane, poljoprivredi, znanosti o materijalima, pa čak i bio-rudarstvu

korištenje.

(Helmholtz centar za istraživanje infekcije, 16.10.2009. - NPO)