29 июля 2010

Американские ученые отследили динамику апоптоза в реальном времени

Группа американских специалистов из Университета Баффало (University at Buffalo) разработала биофотонный метод визуализации, который предоставляет возможность в реальном времени отследить последовательность преобразований, претерпеваемых живой клеткой в процессе так называемого апоптоза – запрограммированного самоуничтожения.

Один из авторов исследования – исполнительный директор Института лазеров, фотоники и биофотоники (Institute for Lasers, Photonics and Biophotonics) Университета Баффало, почетный профессор кафедр химии, физики, электроники и медицины доктор философии Парас Прасад (Paras N. Prasad) – прокомментировал полученные результаты следующим образом: «Эта новая возможность обеспечивает нас динамичным картированием изменений, происходящих в клетках на молекулярном уровне… Она дает нам очень четкую визуальную картину динамики белков, ДНК, РНК и липидов в процессе распада клеток».

«Если мы знаем, что определенные молекулярные изменения представляют собой ранние признаки болезни, или нам известно, какие изменения являются свидетельством предрасположенности пациента к развитию данного заболевания, мы можем начать целенаправленное лечение или даже предотвратить развитие болезни» — подчеркивает ученый.

В ходе исследования, о котором здесь идет речь, группа биологов, химиков и физиков из Университета Баффало применила передовой биофотонный подход, представляющий собой сочетание следующих трех технологий:

нелинейную оптическую систему визуализации – когерентное антистоксово комбинационное рассеяние (CARS – Coherent anti-Stokes Raman scattering);
позволяющую визуализировать живые ткани и клетки с глубоким проникновением двухфотонно-возбуждаемую флуоресценцию (TPEF – two-photon excited fluorescence);
а также позволяющее измерить динамику белков восстановление флуоресценции после фотообесцвечивания (FRAP – Fluorescence Recovery after Photobleaching).

В конечном итоге исследователи смогли получить сложное изображение, которое объединяет в себе информацию о четырех типах биомолекул, каждый из которых представлен своим цветом: белки – красным, РНК – зеленым, ДНК – синим, липиды – серым. Указанное мультиплексное изображение сделало доступной новую информацию о скорости, с которой белки диффундируют через клеточное ядро.

В этой связи интернет-портал medlinks.ru приводит на своих страницах следующие комментарии одного из авторов исследования доктора философии Артема Плисса (Artem Pliss), являющегося научным сотрудником Института лазеров, фотоники и биофотоники Университета Баффало: «До запуска программы апоптоза белки распределены относительно равномерно, но с его началом ядерные структуры распадаются, распределение белков становится неравномерным и скорость их диффузии замедляется… Это исследование дает нам уникальную возможность углубить наше понимание отдельных субклеточных структур и тех изменений, которые они претерпевают».

Далее по теме: