Российские биохимики разработали теоретическую модель биологических сенсоров на основе флуоресцентных белков. Также ученые определили ряд биохимических параметров в живом организме, которые можно измерить с их помощью, сообщила пресс-служба Российского научного фонда. 

По словам ученых, их разработка позволяет наблюдать за биохимическими показателями не просто на уровне тканей живого организма, но на уровне отдельных клеток и даже их органелл, причем в режиме реального времени.

Как пояснили исследователи, в живых организмах существуют белки, которые по своей природе уже выполняют функцию сенсоров. Например, подобные белки у бактерий очень разнообразны и могут регистрировать совершенно любые биохимические параметры. Это нужно для того, чтобы клетка в ответ на изменения среды запускала защитные механизмы, позволяющие ей выжить и приспособиться к новым условиям. Бактериям такие свойства помогают выживать даже в экстремальных условиях.

Ученые намерены вставлять в такие белки флуоресцентные компонетнты, получая конструкцию, одна часть которой является сенсорной и взаимодействует с интересуемым параметром, например метаболитом, а другая часть конструкции – это флуоресцентный белок, который позволяет нам регистрировать сигнал в виде флуоресценции. При взаимодействии с исследуемым параметром такой искусственный белок претерпевает изменения своих спектральных характеристик.

Сейчас такой подход позволяет посекундно регистрировать изменения биохимических параметров с самых ранних стадий развития ишемического инсульта мозга у лабораторных животных. В перспективе такие подходы будут широко востребованы, они позволят изучать физиологические процессы и развитие различных заболеваний на уровне живых организмов.

Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter