Bunková farba v spreji zvýrazňuje „temnú hmotu“ genómu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 3. 8. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Hoci veda pokračuje v identifikácii a odhaľovaní úlohy tisícov proteínov v ľudskom tele, mnohé z nich sú príliš malé na to, aby sa dali zachytiť súčasnými technikami. Tieto mikroproteíny žijú v takzvanej „temnej hmote“ nášho genómu a môžu zohrávať dôležitú úlohu pri postupe ochorení. Tím z Yaleovej univerzity sa teraz prihlásil k prelomu vďaka technológii, ktorú prirovnávajú k „farbe v spreji“ pre bunky, a ktorú teraz vedci demonštrovali tým, že po prvýkrát zmapovali doteraz neznáme proteíny.
Táto myšlienka „temnej hmoty“ ľudského genómu má svoje korene v dokončení Projektu ľudského genómu v roku 2003, ktorý však stále zanechával značné prázdne miesta na vyplnenie. Pri hľadaní zostávajúcich neznámych prvkov začali niektorí vedci používať špičkové techniky na identifikáciu proteínov v biologických vzorkách, ktoré merali menej ako 100 aminokyselinových jednotiek.
Medzi týmito vedcami bola aj Sarah Slavoff, v súčasnosti docentka chémie, molekulárnej biofyziky a biochémie na Yaleovej univerzite. Jej skoršia práca zahŕňala objavenie veľkých tried predtým neznámych mikroproteínov pomocou istej formy hmotnostnej spektrometrie, čo položilo základ pre identifikáciu ďalších tisícov v nasledujúcich rokoch.
Napriek týmto pokrokom zostáva objaviť ešte mnoho ďalších mikroproteínov. Na základe predbežného výskumu vedci predpokladajú, že môžu súvisieť s ľudskými chorobami, napríklad pomáhať melanómu a iným typom rakoviny vyhnúť sa súčasnej liečbe.
Jednou z najsľubnejších techník na objavovanie mikroproteínov je v súčasnosti takzvaná proximitná biotinylácia, ktorá je založená na predpoklade, že pripevnením enzýmov k určitým proteínom možno odhaliť ďalšie proteíny, s ktorými interagujú, a to tak, že sa na ne pripevní chemická značka na jednoduchú identifikáciu. Existuje niekoľko variantov tejto technológie a vedci z Yale pracujú s formou, ktorú nazývajú ako MicroID.
„Naša technika je ako sprejovanie farbou rôznych oblastí bunky značkou, ktorá nám umožnila „chytiť“ a identifikovať všetky mikroproteíny v danej bunkovej oblasti“, povedala Sarah Slavoff.
Výskumníci teraz prvýkrát použili túto techniku na mapovanie predtým neanotovaných mikroproteínov v živých bunkách. Výskumníci tvrdia, že to potvrdzuje platnosť techniky MicroID na použitie v živých bunkách a zavádza ju „na objavovanie mikroproteínov a alt-proteínov in vivo“.
„Kombinácia nástrojov chemickej biológie s modernými metódami úpravy génov nám pomáha prekročiť zoznam sekvencií mikroproteínov a zistiť, ktoré z nich by mohli v našej biológii skutočne niečo robiť,“ povedal Zhenkun Na, spoluautor štúdie. „V budúcnosti nám nebude trvať ďalších sto rokov, kým zistíme, ktoré z týchto nových génov sa podieľajú na dôležitých biologických procesoch“.
Výskum bol uverejnený v magazíne Molecular Cell.