Φως Εμφάνιση σε ζωντανά κύτταρα:Η νέα μέθοδος επιτρέπει την ταυτόχρονη φθορίζουσα επισήμανση πολλών πρωτεϊνών
Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια νέα μέθοδο που τους επιτρέπει να επισημαίνουν ταυτόχρονα και να παρακολουθούν πολλαπλές πρωτεΐνες σε ζωντανά κύτταρα. Η τεχνική, που ονομάζεται Multiplex CRISPR Imaging (MucRISPRI), χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό επεξεργασίας γονιδίων CRISPR-CAS9 και σήμανσης φθορισμού για την απεικόνιση συγκεκριμένων πρωτεϊνών σε πραγματικό χρόνο.
Η νέα μέθοδος θα μπορούσε να παρέχει νέες γνώσεις στις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πρωτεϊνών και του τρόπου με τον οποίο συμβάλλουν στις κυτταρικές διεργασίες. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των επιδράσεων των φαρμάκων και άλλων ενώσεων στη λειτουργία της πρωτεΐνης.
"Αυτή η νέα μέθοδος θα μας επιτρέψει να δούμε πώς οι πρωτεΐνες συνεργάζονται σε ζωντανά κύτταρα με τρόπο που δεν ήταν ποτέ δυνατός πριν", δήλωσε ο ηγέτης της μελέτης Dr. Jonathan Weissman, καθηγητής κυτταρικής και μοριακής φαρμακολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια του Σαν Φρανσίσκο.
Η τεχνική MucrisPri λειτουργεί συνδυάζοντας δύο διαφορετικά συστήματα CRISPR-CAS9. Ένα σύστημα χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του DNA των κυττάρων έτσι ώστε να εκφράζουν φθορίζουσες πρωτεΐνες όταν ενεργοποιούνται ορισμένα γονίδια. Το άλλο σύστημα χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ποια γονίδια ενεργοποιούνται με στόχευση συγκεκριμένων αλληλουχιών DNA.
Συνδυάζοντας αυτά τα δύο συστήματα, οι ερευνητές μπορούν να δημιουργήσουν μια βιβλιοθήκη κυττάρων που εκφράζουν μια διαφορετική φθορίζουσα πρωτεΐνη όταν ενεργοποιείται ένα συγκεκριμένο γονίδιο. Αυτό τους επιτρέπει να παρακολουθούν ταυτόχρονα την έκφραση πολλαπλών γονιδίων και να δουν πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το Mucrispri για να επισημάνουν και να παρακολουθούν 10 διαφορετικές πρωτεΐνες σε ζωντανά κύτταρα. Ήταν σε θέση να δουν πώς οι πρωτεΐνες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και πώς ανταποκρίθηκαν σε διαφορετικά ερεθίσματα.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το Mucrispri για να μελετήσουν πώς αλληλεπιδρούν οι πρωτεΐνες στην ανοσοαπόκριση μεταξύ τους. Διαπίστωσαν ότι αυτές οι πρωτεΐνες σχηματίζουν συστάδες που κινούνται γύρω από το κύτταρο και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να τοποθετήσουν μια ανοσοαπόκριση.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επίσης το Mucrispri για να μελετήσουν πώς αλληλεπιδρούν οι πρωτεΐνες στην κυτταρική διαίρεση μεταξύ τους. Διαπίστωσαν ότι αυτές οι πρωτεΐνες σχηματίζουν ένα σύνθετο δίκτυο που ελέγχει το χρονοδιάγραμμα και την ακρίβεια της κυτταρικής διαίρεσης.
Η τεχνική MucrisPri θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει μια μεγάλη ποικιλία κυτταρικών διεργασιών, από την αναδίπλωση πρωτεϊνών έως τη μεταγωγή σήματος. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων και θεραπειών με τον εντοπισμό πρωτεϊνών που εμπλέκονται στις διεργασίες της νόσου.
"Οι πιθανές εφαρμογές αυτής της νέας τεχνολογίας είναι τεράστιες", δήλωσε ο Weissman. "Είμαστε ενθουσιασμένοι που βλέπουμε πώς άλλοι επιστήμονες χρησιμοποιούν το Mucrispri για να κάνουν νέες ανακαλύψεις για το πώς λειτουργούν τα κύτταρα".
