211service.com
Een Nobelprijs voor het verlichten van biologie
De Nobelprijs voor de Scheikunde 2008 is toegekend aan drie wetenschappers voor het ontdekken en ontwikkelen van een gloeiend kwalleneiwit dat een revolutie teweeg heeft gebracht in de biologie en de geneeskunde. De prijs, die vanmorgen werd aangekondigd, erkent Osamu Shimomura van het Marine Biological Laboratory, in Woods Hole, MA; Martin Chalfie van Columbia University, in New York; en Roger Y. Tsien van de University of California, San Diego, voor hun werk aan groen fluorescerend eiwit (GFP).
Biologie verlichten: Drie scheikundigen kregen dit jaar de Nobelprijs voor Scheikunde voor hun werk aan groen fluorescerend eiwit (GFP), een beeldvormend label dat is afgeleid van de kwal Aequorea victoria (hierboven afgebeeld).
Dit beeldvormende label heeft subcellulaire processen zichtbaar gemaakt onder de microscoop en verlicht de eens zo onzichtbare moleculaire werking van cellen. GFP heeft het inzicht van biologen in de fundamentele processen die ten grondslag liggen aan ziekteprogressie en normale biologie verrijkt. De aankondiging van de Nobel Foundation beschrijft GFP als een van de belangrijkste instrumenten die in de hedendaagse biowetenschappen worden gebruikt, eraan toevoegend dat onderzoekers met behulp van GFP manieren hebben ontwikkeld om processen te bekijken die voorheen onzichtbaar waren, zoals de ontwikkeling van zenuwcellen in de hersenen of hoe kankercellen verspreiden zich.
Dit is chemie op zijn best, opmerkingen Bruce Bursten , voorzitter van de American Chemical Society. Met groene fluorescerende eiwitten kunnen wetenschappers letterlijk de groei van kanker zien en de ziekte van Alzheimer en andere aandoeningen die miljoenen mensen treffen, bestuderen.
Door het gen voor GFP in te brengen in organismen, waaronder bacteriën, wormen en muizen, kunnen biologen bijvoorbeeld veranderingen in genexpressie in kankercellen observeren en de vorming van de eiwitklitten visualiseren die verantwoordelijk zijn voor de ziekte van Alzheimer. Ze kunnen ook de beweging van eiwitten volgen tijdens de ontwikkeling van een organisme, migrerende cellen volgen en de mechanica van celdeling in detail bestuderen.
GFP werd geïsoleerd uit de kwal Aequorea victoria , die groen oplicht rond de rand wanneer geagiteerd. Shimomura, emeritus hoogleraar aan Woods Hole, deelt de Chemistry Prize van dit jaar voor het isoleren van het verantwoordelijke molecuul in de zomer van 1961. Shimomura heeft gedurende de jaren zeventig verder gewerkt aan GFP.
In tegenstelling tot veel andere bioluminescente eiwitten, heeft GFP geen brandstof nodig om te gloeien - het zet eenvoudig blauw of UV-licht om in groen licht. Deze kwaliteit is belangrijk gebleken voor onderzoekers die GFP gebruiken om celbiologie onder de microscoop te bestuderen, omdat er geen andere chemicaliën aan toegevoegd hoeven te worden die de onderzochte cellen of weefsels zouden kunnen verstoren.
Kleurrijk wezen: Dit slapende babyaapje brengt GFP tot expressie met het gen voor het gemuteerde Huntington-eiwit. Deze dieren worden door onderzoekers gebruikt om de ZvH te bestuderen.
Martin Chalfie , nu voorzitter van de afdeling biologische wetenschappen aan de Columbia University, was de eerste die de waarde van GFP als genetisch label aantoonde. Chalfie realiseerde zich dat als het gen voor GFP gekoppeld zou kunnen worden aan het gen voor een ander eiwit, het mogelijk zou zijn om dat gen onder de microscoop te zien aangaan. In 1994 demonstreerde Chalfie de techniek in een kleine worm genaamd C. elegans , die minder dan duizend cellen heeft. Hij bevestigde het GFP-gen aan een deel van a C. elegans gen dat alleen tot expressie wordt gebracht in zes van de cellen van het dier; onder een microscoop gloeiden deze zes cellen groen op.
Chalfie's werk toonde aan dat GFP biologen kon vertellen of een cel een bepaald gen tot expressie bracht. Roger Y. Tsien , een professor in biochemie aan de Universiteit van Californië, San Diego, bouwde voort op het werk van zowel Shimomura als Chalfie door vele variaties op GFP te ontwikkelen, die elk een andere kleur hebben, waardoor onderzoekers verschillende biologische processen binnen dezelfde cel kunnen volgen. Door te experimenteren met variaties in de volgorde van het GFP-gen, ontwikkelde Tsien eiwitten die fluoresceren in blauw- en geeltinten. Nadat Russische onderzoekers een complex rood fluorescerend eiwit hadden ontwikkeld, creëerde Tsien ook een eenvoudiger te gebruiken versie.
Het is absoluut noodzakelijk voor onderzoekers om de rol van verschillende eiwitten en hun interacties in realtime in het lichaam in kaart te brengen en te begrijpen, zegt Elias Zerhouni, directeur van de National Institutes of Health, in een verklaring. Begrijpen hoe deze eiwitmachinerie niet goed functioneert, zal onze kennis over mogelijke oorzaken van ziekte en ziekte vergroten en misschien leiden tot betere behandelingen.