понедельник, 9 апреля 2012 г.

Разработана новая методика наблюдения за процессами в живых организмах в реальном времени

Разработана новая методика наблюдения за процессами в живых организмах в реальном времениПредставьте себе, что вы обладаете возможностью отслеживать уровень экспрессии протеинов в клетках по мере их изменения в течение времени или в ответ на внешние раздражители. Трудно в такое поверить? Но поверить придётся, потому что это как раз то, чего достигли исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Вашингтонского университета в Сент-Луисе (оба — США), измеряя динамические изменения в экспрессии протеинов внутри сине-зелёной водоросли Cyanothece 51142 во время фотосинтеза.

Учёные полагают, что разработанная ими техника динамического анализа протеома (полная совокупность белков организма) идёт на шаг впереди статистического анализа, традиционного приёма в исследовании протеома, и обеспечивает более глубокое понимание экспрессии протеинов как функции от времени, а также стимулирует проведение подобных исследований не только в отношении цианобактерий, но и для любых других типов. Наконец, работа обеспечила получение новой, более детализированной информации о процессе фотосинтеза.

Для начала в течение нескольких дней учёные культивировали клетки Cyanothece в нормальных для нее условиях роста, а затем добавили к питательной среде меченый изотопами 13C15N-L-лейцин, аминокислоту, легко поглощаемую клетками для синтеза новых протеинов. После чего, освещая полученные клетки сильным светом, исследователи стимулировали фотосинтез. Далее 48 часов вёлся сбор клеток, с сопоставлением количества меченых и немеченых протеинов. Каждый образец анализировался с помощью жидкостной хромато-масс-спектрометрии. Сравнивая относительное содержание тяжёлых изотопов в пептидах проб, учёные идентифицировали 414 протеинов, в которых произошло резкое увеличение содержания меток за двое суток интенсивного освещения.

Так, протеины, участвующие в фиксации углерода, гексозомонофосфатном пути, клеточной защите, регуляции окислительно-восстановительного баланса, сборок и деградации, показали самые высокие уровни включения изотопов, что говорит о том, что эти биохимические процессы более всего важны для роста в условиях непрерывного освещения.

Таким образом, можно утверждать, что с появлением техники динамического анализа протеома биохимикам теперь доступен количественный мониторинг синтеза протеинов в реальном времени при заданных условиях. То есть природу можно изучать в движении, в котором она всё время и находится, а не ограничивать себя статичными картинками и допущениями логических выводов.

Подробности проведённого исследования и его результаты представлены в статье, опубликованной в Journal of Proteome Research.

Подготовлено по материалам PhysOrg.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Как появляются новые виды бактерий
Учёные утверждают, что эволюционные механизмы одинаковы как для бактерий, так и для эукариот: у бактерий внутри популяции поддерживается генетическое разнообразие, которое проявляется при смене экологических условий. Бактерии — самые распространённые организмы, и на Земле почти нет таких мест, где они не смогли бы выжить. Такая приспособляемость связана с высокой генетической вариативностью бакт...
  (читать дальше)

Экспериментально показана возможность создания компактного и дешёвого тепловизора
Группа китайских физиков под руководством профессора Дун Шэн Дина продемонстрировала действующую систему ночного видения, превращающую фотоны инфракрасного излучения напрямую в видимое изображение на экране. При этом её революционная установка не охлаждает матрицу детектора, а нагревает её до 140 ˚C. Фотоэлементы приборов ночного видения (ПНВ) при попадании на них излучения из инфракрасной части...
  (читать дальше)

Как эволюция сама себя копирует
Сверхбыстрый переход колюшек из морей в пресноводные водоёмы произошёл с помощью переключения между готовыми генетическими системами, благодаря которым рыбам не пришлось долго ждать нужной комбинации мутаций. С помощью колюшек учёные смогли понять, как животным удаётся за относительно короткое эволюционное время приспособиться к новым условиям обитания. Колюшки живут как в солёной, так и в пресн...
  (читать дальше)

Политические взгляды мешают эмпатии
Человек готов соучаствовать в счастье и несчастье другого, если только тот разделяет его политические взгляды. Мы можем почувствовать себя в шкуре другого, даже если он сильно отличается от нас. Мы можем понять внутреннее состояние человека из другой страны, хотя он говорит на ином языке и принадлежит чужой культуре, можем понять человека с другим цветом кожи. Да что там — даже мужчины и женщины...
  (читать дальше)

Cessna объявила о выходе нового Corvalis TTX
Самолёт располагает рядом усовершенствований, которые относительно необычны для этого класса. Компания-производитель, конечно же, поспешила заявить о том, что это самый быстрый одномоторный поршневой самолёт в мире. Что ж, окинем взглядом новый ЛА, который, по словам представителей Cessna, пойдёт в массовое производство в 2012 году. У этого одномоторного низкоплана довольно длинная история. Пост...
  (читать дальше)

Анорексия и ожирение прячутся в одних и тех же нейронных сетях
Аномалии в пищевом поведении, которые могут привести к клинической худобе или клиническому ожирению, происходят в одних и тех же нейронных структурах; разница заключается лишь в настройке нейронов друг относительно друга. Хотя проблема избыточного веса привлекает к себе неизмеримо больше внимания, чем чрезмерная худоба, учёные имеют есть все основания думать, что и ожирение, и анорексия случаютс...
  (читать дальше)

От чего зависит запах трюфеля
Учёные пришли к выводу, что гастрономические качества трюфеля зависят не столько от капризной экологии, в которой он рос, сколько от его генетических особенностей. На аромат трюфеля влияет его генетика, а не место, в котором он рос, сообщают нам учёные из Университета Геттингена (Германия). Чтобы в полной мере осознать революционность этого утверждения, нужен небольшой комментарий. Обычно под тр...
  (читать дальше)

Армия США хочет, чтобы дроны активнее махали крыльями
Третья фаза программы Nano Air Vehicle предусматривает на 2013 год детальное исследование новых типов полётов для дронов, в частности «машущего крыла». Иными словами, военные жаждут БПЛА-орнитоптеров, мимикрирующих под птиц. Армия нуждается в БПЛА, которые будут не просто похожи на птиц: она хочет, чтобы те летали так же тихо и манёвренно, как настоящие пернатые, — а это значит, что ей нужны орн...
  (читать дальше)

Чем «естественные» биологические часы отличаются от «искусственных»
Учёные усомнились в достоверности результатов исследований, посвящённых циркадным ритмам: эксперименты показали, что в лаборатории и в природе биологические часы дрозофил могут работать по-разному. Очередное исследование, посвящённое биологическим часам, ставит под сомнение достоверность данных, накопленных за 40 лет изучения суточных ритмов. Для своей работы учёные из Университета Падуи (Италия...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)