Про флуоресцентные белки⁠⁠

Нет, пост не про светящуюся яичницу. Пост про то, как морские твари помогли молекулярным биологам изучать много-много чего.

Недавно рассказывала про эти белки в ОЦ "Горностай", что в Новосибирске, и решила выложить сюда страшный конспект с красивыми картинками:)

Небольшое лирическое отвступление. Современная биология ещё далека от понимания всех процессов, протекающих в клетке. Сейчас активно изучаются функции различных клеточных белков (и не только белков. но данный пост про белки). Почти каждый белочек – молекулярная машинка, которая бегает по клетке и делает то, что умеет. Большую часть процессов внутри клеток и организмов обеспечивают разные белки: белки-транспортёры, белки-ремонтники, белки-убийцы, белки-моторы, белки-шпалы и много-много всего ещё. И очень интересно, а иногда и жизненно необходимо знать, что делает тот или иной белок. Но есть одна проблема – белки маленькие, их видно только в атомно-силовой микроскоп, и то после того, как они немного помнутся. А хочется наблюдать их поведение. И тут нам на помощь пришла медуза Aequorea victoria и учёный Осама Шимомура, выдернувший из нее вот такую бочкообразную молекулу:

... и получивший за это Нобелевскую премию в 2008 году. При облучении ультрафиолетом этот белок флуоресцирует, то бишь светится. Зелененьким. Знакомитесь, Green fluorescent protein (GFP). На гифке ниже – клетки, которые вырабатывают (экспрессируют) этот белок:

При чём тут белки-ремонтники и всё такое? А при том, что с помощью научной магии и генной инженерии мы можем сливать этот белок-фонарик с белком, который нас интересует. Они будут вместе рожаться в клетке, везде ходить за ручку, вместе работать и вместе умрут. Эдакий лучший друг, который сросся с вами и ещё светится зеленым. И теперь мы можем наблюдать, как интересующий нас белок перемещается по клетке. Например, некоторые белки в ответ на стресс переходят из цитоплазмы в ядро. Некоторые – наоборот. Всё это можно увидеть теперь в реальном времени.

Ну, одним зелёным цветом дело не обошлось, учёные очень быстро наплодили целую радугу:

И начали красить в разные цвета части клеток:

Разные клетки мозга (срез гипокампа, появилась возможность легко отслеживать связи нейронов между собой):

И рыб. Их и вовсе можно купить. И будет у вас рыбка-ночник, как у Шелдона.

В целом - GFP и его производные теперь широко используются как маркеры чего-либо в ЖИВОМ организме. Это не окрашенный в разные цвета хладный труп клетки на предметном стекле. Это возможность визуализировать части живой клетки, живого организма, и наблюдать за ними в реальном времени.

На этом пока всё. Своего котика у ТС-аллергика нет, поэтому вот вам GFP-котяра (самая настоящая котолампа).