תוכן עניינים:
2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
מהיר יותר ורגיש יותר מג'לים דו-ממדיים
לפרסום בשעה 7:00, PDT, יום שלישי, 18 באפריל, 2000.
ANN ARBOR - - אם אתה חושב שסוף סוף אתה מבין את הגנום האנושי ולמה הוא חשוב, התכונן לפרוטאומיקה. גילוי כיצד תאים מגיבים להוראות גנטיות על ידי יצירת מיליוני וריאציות של חלבון והבנת מה כל החלבונים האלה עושים יהיה הגבול הבא של המחקר הביו-רפואי.
היכולת לזהות חלבונים תאיים תהיה בעלת ערך במיוחד בחקר הסרטן, מכיוון שכל סוג של סרטן מייצר סמנים ביולוגיים של חלבון משלו, לפי סמיר מ. Hanash, M. D., Ph. D., פרופסור לרפואת ילדים ומחלות מדבקות בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מישיגן. למרבה הצער, הטכנולוגיה הנוכחית אינה מדויקת ואינה רגישה מספיק כדי לזהות את רוב החלבונים הללו, שלעתים קרובות קיימים רק בכמויות עקבות.
טכנולוגיה חדשה להפרדת חלבונים בשלב נוזלי בפיתוח ב-U-M יכולה לעזור למדענים לפתור את חידת הפרוטאומית. המערכת מבטלת את שיטת האלקטרופורזה הדו-ממדית של ג'ל הדו-ממדית הקשה שמדענים משתמשים בה כדי להפריד תאים לחלבונים בודדים - -השלב הראשון הקריטי בניתוח פרוטאומיקה.
במערכת U-M, חלבונים נשארים בשלב נוזלי לאורך תהליך ההפרדה. לדברי דייוויד לובמן, Ph. D., פרופסור לכימיה UM, לשלב הנוזלי יש יתרונות רבים על פני ג'לים. "התהליך לוקח שעות במקום ימים. הוא יכול להתמודד עם כמויות גדולות של חלבון ולזהות כמויות עקבות של חלבון", אומר לובמן. "זה מתממש בקלות לזיהוי ספקטרומטריית המונים, הנתונים עוברים דיגיטציה אוטומטית באינטרנט ולתהליך כולו יש פוטנציאל להיות אוטומטי לחלוטין."
Hanash הציג נתונים ממחקרים על שיטת הפרדת החלבון U-M בהשוואה לטכניקות 2-D PAGE מסורתיות ב-18 באפריל במפגש "Experimental Biology 2000" בסן דייגו, קליפורניה. התוצאות פורסמו גם בגיליון 15 במרץ של כימיה אנליטית במאמר מאת הנאש, לובמן ואחרים בצוות המחקר שלהם.
"כולם חולמים להכניס דגימת תאים למכונה ולהציג את החלבונים באופן מיידי על מסך המחשב", אומר הנאש. "אנחנו עדיין לא שם, אבל יצרנו הוכחה לקונספט לטכנולוגיה החדשה הזו והוכחנו את הפוטנציאל שלה."
U-M מדענים ממיסים רקמת תאים בנוזלים ואז משתמשים בתהליך דו-שלבי כדי להפריד חלבונים לפי נקודה איזואלקטרית והידרופוביות. לאחר הפרדה ומתעכל, החלבונים מזוהים באמצעות ספקטרומטריית מסה, המספקת מידע על המשקל המולקולרי שלהם. תוכנה שפותחה ב- U-M ממירה את נתוני ספקטרומטריית המסה לתמונה דו-ממדית של מפת החלבונים, מה שמקל על השוואה בין תמונות וראיית הבדלים.
למרות שעדיין יש לפתח ציוד מעוצב בהתאמה אישית, הנאש אומר שצוות U-M עובד על דרכים לשלב את שלבי הפרדת החלבון וספקטרומטריית המסה למערכת אחת אוטומטית לחלוטין. "אוטומציה תאפשר למנוע שונות אנושית בעיבוד", הוא אומר.
בנוסף לחקר הסרטן, מוסיף לובמן, ישנם יישומים פוטנציאליים לטכנולוגיה החדשה בתחומים רבים אחרים של מדע, כולל טוקסיקולוגיה, בקטריולוגיה וכימיה של חלבונים.
ה-U-M הגישה בקשה לפטנט על הטכנולוגיה החדשה של הפרדת פאזות נוזל. המחקר ממומן על ידי המכון הלאומי לבריאות. חוקרים נוספים המעורבים בפרויקט כוללים את הסטודנטים לתואר שני ב-U-M Daniel B. Wall, Maureen T. Kachman ו-Siyuan Gong; ועוזרי המחקר של U-M רוברט הינדרר, סטיבן פארוס ודיוויד אי. מיסק.
