Forskere når et nyt niveau af klarhed i registrering af proteiner, der bevæger sig gennem lipider

(Phys.org) -- En af de store udfordringer i biologi er registrering af biologiske processer på cellulært eller endda subcellulært niveau. For at få et nærbillede, mikroskoper skal fokusere på en bestemt del af hvad end det er, de kigger på, men fordi biologiske processer generelt involverer bevægelse; det, de ser på, bevæger sig pludselig ud af rammen. Nu ser det ud til, at et hold af internationale forskere ledet af Simon Scheuring fra Parc Scientifique et Technologique de Luminy, har fundet en måde at registrere den "dans", der foregår, når membranproteiner diffunderer inden for biologiske membraner. Holdet beskriver deres teknik i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur nanoteknologi .

For at biologien kan fungere på subcellulært niveau, proteiner, lipider og sukker sammen med andre molekyler skal følge visse regler, som nogle har sammenlignet med dansetrin, fordi nogle af de mest basale regler involverer parring af molekyler. Denne parring gør det muligt for molekylerne at udføre aktiviteter, som ikke kan udføres alene. Også, en af ​​de ting, der skal ske for at opretholde livet, er, at proteiner på en eller anden måde kan finde vej gennem et lag af lipider, som det er tilfældet med Escherichia coli som har en ydre membran belagt med proteiner, der skal trænge ind.

For faktisk at se dansen, der fortsætter, mens proteinerne forsøger at finde vej gennem membranen, forskerne byggede en ny slags mikroskopapparat. Det involverer en stylus, en cantilever og en laser. Apparatets spids eller stylus bevæger sig langsomt hen over overfladen af ​​den prøve, der undersøges, mens laseren fungerer som en guide. Cantileveren gør det muligt for pennen at vippe op og ned i samspil med bakkerne og dalene nedenfor. Hvad dette gør, er at tillade et kamera at optage det cellulære terræn på samme måde som en helikopter, der bevæger sig op og ned, mens den undersøger en bjergkæde, forsøger at holde den samme højde hele vejen igennem. Ved at gøre det, der kan laves optagelser af meget små biologiske processer, efterhånden som de opstår.

Ved at bruge denne opsætning, holdet var i stand til i mindste detalje at registrere parringen af ​​molekyler og bemærke, hvordan de, der ikke var i stand til at parre sig, gik gennem den ydre membran af E coli bakterie. Holdet mener, at denne nye teknologi vil åbne døren til meget mere forskning fra mange hold, der undersøger, hvordan biologiske processer på subcellulært niveau faktisk fungerer.

© 2012 Phys.org