Hebat, para ilmuwan telah merancang protein "bercahaya" yang unik! Ahli biofisika di Institut Fisika dan Teknologi Moskow bekerja sama dengan ilmuwan dari Prancis dan Jerman untuk membuat protein fluoresen baru. Selain memancarkan cahaya di bawah sinar ultraviolet dan biru, ia sangat kecil dan stabil pada suhu tinggi. Hasil penelitiannya dipublikasikan dalam "Ilmu Fotokimia dan Fotobiologi". Protein ini memiliki janji untuk mikroskop fluoresensi. Teknologi ini digunakan untuk penelitian tentang kanker, penyakit menular dan perkembangan organ.
Mikroskopi fluoresensi adalah metode untuk mempelajari jaringan hidup, yang mengandalkan pendaran yang diinduksi. Di bawah iradiasi laser panjang gelombang tertentu, beberapa protein memancarkan cahaya dengan panjang gelombang berbeda. "Cahaya" yang diinduksi ini dapat dianalisis dengan mikroskop khusus. Para peneliti secara genetik merekayasa protein fluoresen ini untuk melekat pada protein lain, membuat protein fluoresen terlihat di bawah mikroskop dan mengamati perilaku mereka di dalam sel. Nilai ilmiah mikroskop fluoresensi terbukti begitu tinggi sehingga Hadiah Nobel dianugerahkan untuk penemuannya. Yang lainnya dianugerahi Hadiah Nobel karena secara radikal meningkatkan keakuratan metode tersebut.
Sejauh ini, protein fluoresen yang digunakan untuk pengamatan ini memiliki beberapa kekurangan. Mereka rentan terhadap panas, berukuran cukup besar, dan hanya memancarkan cahaya jika ada oksigen. Vera Nazarenko, penulis pertama makalah dari MIPT Membrane System Structural Analysis and Engineering Laboratory, mengatakan: Pertama-tama, protein lebih tahan panas daripada analognya, hanya berubah sifat pada 68 derajat Celcius. Mereka juga miniatur, dan sebagian besar protein fluoresen yang saat ini digunakan berukuran lebih besar. Yang terpenting, ia bisa memancarkan cahaya tanpa adanya oksigen Tim peneliti awalnya menemukan protein ini dalam sel bakteri termofilik a.
Bakteri jenis ini hidup di lingkungan bersuhu tinggi, seperti sumber air panas. Kemudian, para peneliti merancang urutan DNA melalui rekayasa genetika yang mereplikasi bagian fluoresen dari protein tetapi bukan bagian lain, yang akan membuat molekul lebih besar. Dengan memperkenalkan gen yang mengkodekan protein ke dalam sel bakteri lain, Escherichia coli, tim peneliti mengubahnya menjadi pabrik berskala besar untuk produksi protein fluoresen dengan karakteristik unik. Para peneliti yang mempelajari apa yang terjadi pada sel-sel hidup telah menunggu protein yang menggabungkan karakteristik utama ini. Dengan memasukkannya ke dalam sel, data dasar tentang hidup dan mati sel kini dapat diperoleh.
Mengutip beberapa contoh, mikroskop fluoresensi dianggap sebagai salah satu alat terbaik untuk mempelajari mekanisme terjadinya dan perkembangan tumor ganas, dan juga sangat berguna untuk mempelajari sinyal sel dan perkembangan organ. Protein besar dan tidak stabil secara termal yang sebelumnya digunakan dalam mikroskop fluoresensi membatasi penerapan metode ini. Berkat tim MIPT, hambatan ini telah diatasi.
(Kartu lingkaran telah ditambahkan di sini, silakan buka klien Toutiao untuk melihatnya)
Domain photo-oxygen voltage (LOV) merupakan bagian dari fotoreseptor pada tumbuhan, bakteri dan jamur yang mengikat flavonoid sebagai chromophores dan mendeteksi cahaya biru. Variasi domain LOV telah dikembangkan menjadi protein reporter fluoresen. Karena fluoresensinya di bawah kondisi anaerobik, kinetika lipat cepat, dan ukuran kecil, ini merupakan analisis kuantitatif waktu nyata yang menjanjikan dan sistem pelaporan untuk proses biologis.
Protein fluoresen berbasis flavin termostabil CagFbFP mengandung histidin kinase dari domain LOV terlarut dan agregat dari bakteri termofilik Chloflurexus. Residu kunci dalam protein fotoreseptor LOV yang bertanggung jawab untuk transduksi sinyal glutamin memiliki dua konformasi. Simulasi dinamika molekul menunjukkan bahwa kedua konformasi ini dapat dengan cepat beralih satu sama lain. Penentuan struktur kristal domain LOV dari polimer kloroflurexus tipe liar pada resolusi 1,22 A mengkonfirmasi adanya dua konformasi alternatif rantai samping glutamin. Secara umum, karena kestabilan dan kemudahan kristalinitasnya, protein diharapkan menjadi studi struktural resolusi ultra-tinggi dan bahan pelapor fluoresen untuk domain LOV.
Taman Brokat Penelitian / Dari: Institut Fisika dan Teknologi Moskow
Jurnal referensi "Fotokimia dan Ilmu Fotobiologi"
DOI: 10.1039 / c9pp00067d
Taman Brocade Sains, Teknologi, Riset Ilmiah, Sains Populer
- Goldman Sachs memimpin dalam pendinginan daging buatan! "Saham pertama" Beyond Meat telah dinilai sebagai "Netral", dan celana pendek sedang populer. Bagaimana konsep saham diinterpretasikan?
- @Semua driver, tol tol di batas provinsi akan dibatalkan sebelum akhir tahun, jadi tidak perlu antri lagi pembayaran
- "Science Innovation Board Headlines" semakin dekat! Saham bayangan telah meningkat tajam, dan batch pertama dari tiga perusahaan akan diadakan minggu depan; batch kedua dari dana bertema sains dan te
- Zhang Hui, General Manager Sun Life Everbright Assets: Menggabungkan industri dan keuangan untuk mendorong interaksi positif antara modal asuransi dan ekonomi riil
- Penelitian telah menemukan bahwa piperamida mungkin merupakan obat potensial untuk pengobatan penyakit Parkinson
- Tetapkan rekor tertinggi 5 tahun baru! Produk berjangka ini memiliki lonjakan keuntungan lebih dari 90% saham A dalam enam bulan terakhir, dan konsep saham memiliki batasan harian di seluruh papan ha
- Raih, rampok, rampok kepala dana tema sains dan inovasi hadir lagi! Dapat berpartisipasi dalam peruntukan strategis, operasi tertutup selama 3 tahun