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#Neues aus der Industrie
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Leuchtkäfer können Licht auf Diagnosen verschütten
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In der Biologie und in der Medizin müssen wir häufig biologische Moleküle ermitteln.
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Z.B. in den Krebsdiagnosen, benötigen Doktoren die schnellen und zuverlässigen Weisen des Wissens, wenn Tumorzellen im Körper des Patienten anwesend sind. Obgleich solche Abfragungsmethoden existieren, erfordern sie häufig viel Zeit, Arbeit und Geld. EPFL Wissenschaftler haben chemisch das Enzym gezwickt, das für das Licht der Leuchtkäfer, um es biologische Moleküle des Ziels „heraus“ schnüffeln und ein helles Signal heraus geben zu lassen verantwortlich ist. Das Resultat ist ein preiswertes, einfaches und in hohem Grade genaues Erfassungssystem, das das Gesicht des Feldes ändern kann. Die Arbeit, jetzt Teil eines EPFL Starts, wird in den Natur-Kommunikationen veröffentlicht.
Das Labor von Kai Johnsson an EPFL, geführt von Alberto Schena und von Rudolf Griss, waren in der Lage, einen kleinen chemischen Umbau auf dem Enzym luciferase hinzuzufügen, das das Licht der Leuchtkäfer produziert. Der Umbau ermittelt ein Zielprotein, und das luciferase gibt heraus ein helles Signal, das mit einem blanken Auge gesehen werden kann.
Die Mannschaft hat Sachkenntnis in diesem Feld geprüft: 2014 entwickelten sie ein schnelles und einfaches Drogeüberwachung Molekül, das das zu eine Startfirma führte, Lucentix. Denkend außerhalb des Kastens, überbrückten sie die Schmerz der Proteintechnik zusammen: anstatt, das luciferase zu ändern, um es empfindlich zu bilden für ein Zielprotein? welches würde enorme Arbeit erfordern? sie brachten es einfach zu einem kleinen chemischen Umbau an.
Der Umbau tritt als ein Schalter auf: er blockiert das luciferase und verhindert, dass er Licht produziert. Wenn der Umbau sein Zielprotein ermittelt, bringt er zu dem anstatt an und entfernt den Block vom luciferase. Infolgedessen ist luciferase frei, die Lichter einzuschalten, das das Signal ist, dass das Ziel gefunden worden ist. Kurz gesagt haben die Wissenschaftler eine chemische Lösung für ein biologisches Problem verursacht.
„Sie können an das etikettierte luciferase als Cyborgmolekül denken,“ sagt Johnsson. „Halbes Bio, beinahe synthetisch. Wie konnten Sie luciferase empfindlich bilden für das Vorhandensein eines anderen Proteins gerade durch Veränderungen? Es ist viel Arbeit. Mit diesem chemischen Trick entwirft alles, das wir ungefähr uns sorgen müssen, einen passenden Umbau, der das Zielprotein erkennen kann.“
Die Aktivierung von luciferase, wenn sie sein Zielprotein ermittelt, ist genug drastisch, mit einem blanken Auge zu sehen. Dies heißt, dass das System nicht die teuren und schwierigen Auslesenvorrichtungen verlangt.
Aber der Erfolg hat breitere Implikationen. „Dieses ist ein generalisierter Entwurf,“ sagt Johnsson. „Es zeigt, wie Sie synthetische Chemie ausnutzen können, um hoch entwickelte Biosensorproteine herzustellen.“