Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary

Article Category

Zawartość zarchiwizowana w dniu 2023-03-06

Article available in the following languages:

Nowy czujnik rzuca światło na biologię cynku

Naukowcy, których badania finansowane są ze środków unijnych, opracowali czujnik pozwalający mierzyć stężenie cynku wewnątrz komórek. Odkrycia powinny doprowadzić do lepszego poznania chorób, w których cynk odgrywa pewną rolę, takich jak cukrzyca czy Alzheimer. Wyniki badań,...

Naukowcy, których badania finansowane są ze środków unijnych, opracowali czujnik pozwalający mierzyć stężenie cynku wewnątrz komórek. Odkrycia powinny doprowadzić do lepszego poznania chorób, w których cynk odgrywa pewną rolę, takich jak cukrzyca czy Alzheimer. Wyniki badań, prowadzonych przez naukowców z Holandii i Wlk. Brytanii, opublikowało w Internecie czasopismo Nature Methods. Źródłem unijnego wsparcia był projekt SAVEBETA (Molekularne ścieżki leżące u podstaw obniżonej masy komórek beta w cukrzycy), finansowany z tematu "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego (6PR). Cynk bierze udział w wielu procesach w organizmie człowieka - między innymi w przewodzeniu impulsów nerwowych. Około 5% wszystkich białek wytwarzanych przez organizm bierze udział w transporcie cynku. Jednocześnie cynk wydaje się odgrywać rolę w różnych chorobach, np. w cukrzycy typu 2. Wiadomo również, że wysoki poziom cynku jest toksyczny, ale sposób utrzymywania przez organizm prawidłowego poziomu tego pierwiastka w komórkach poznano jak dotąd tylko w niewielkim zakresie. "Przeprowadzono stosunkowo niewiele prac biologicznych nad cynkiem w porównaniu do innych metali takich jak wapń czy sód, po części dlatego, że nie dysponowaliśmy wcześniej narzędziami do jego precyzyjnego pomiaru"' - zauważył profesor Guy Rutter z Wydziału Medycyny Imperial College London w Wlk. Brytanii. "Cynk ma ogromne znaczenie dla organizmu - wyniki badań sugerują, że odgrywa rolę w wielu obszarach, między innymi w mięśniach i mózgu." Czujniki wykorzystywane obecnie do pomiaru poziomu cynku w komórkach są często niedokładne, nie wykrywają najniższych stężeń cynku i nie są w stanie określić różnic w poziomie cynku między różnymi częściami komórki. W ostatnich badaniach naukowcy zaprezentowali nowe urządzenie zwane czujnikiem fluorescencyjnego rezonansowego transferu energii (FRET). Czujnik składa się z dwóch meduzowatych białek: niebieskozielonego i żółtego. Zespół zbudował białko w taki sposób, że światło pochłaniane przez niebieskozielone białko jest przekazywane do żółtego białka, które emituje żółte światło. Kiedy jon cynku łączy się z czujnikiem, fluorescencyjne białka rozdzielają się i transmisja światła między nimi słabnie. Naukowcy wykorzystali mikroskop fluorescencyjny, aby odkryć długości fal światła emitowanego przez białka. Tym sposobem mogli określić, gdzie można znaleźć w komórce wyższe poziomy cynku. Zespół przetestował swoje nowe urządzenie na trzustkowych komórkach beta. W tych komórkach wytwarzana jest insulina a wiadomo, że cynk bierze udział w pakowaniu insuliny. Gen kontrolujący proces pakowania jest często wadliwy u osób chorych na cukrzycę typu 2. Nowe urządzenie wykazało znacznie wyższe poziomy cynku w ziarenkach struktur komórkowych, w których znajduje się insulina. "To coś pięknego - zobaczyć, że stężenie cynku w komórce jest precyzyjnie utrzymywane na poziomie około 400 pikomoli na litr. Zbyt wysokie stężenie cynku jest niezwykle toksyczne dla komórki, ale jednocześnie cynk jest niezbędnym jonem metalu dla wielu enzymów i wszelkiego rodzaju innych procesów komórkowych" - powiedział Maarten Merkx z Politechniki w Eindhoven, Holandia. Naukowcy planują obecnie dalsze dopracowanie czujnika, aby badać cynk w żywym modelu myszy i sprawdzić, w jaki sposób cynk porusza się w różnych tkankach. "Możemy obecnie bardzo precyzyjnie mierzyć stężenie cynku w komórkach, jak również sprawdzać jego rozmieszczenie wewnątrz komórki za pomocą naszego molekularnego urządzenia pomiarowego" - mówi profesor Rutter. "Tego typu informacje pomogą nam przekonać się, co się dzieje wewnątrz różnych tkanek, na przykład w mózgu osoby chorej na chorobę Alzheimera, w której, jak przypuszczamy, cynk może odgrywać pewną rolę. Mamy nadzieję, że ten nowy czujnik pomoże naukowcom dowiedzieć się więcej na temat chorób związanych z cynkiem i ewentualnie znaleźć nowe sposoby ich leczenia."

Kraje

Niderlandy, Zjednoczone Królestwo

Powiązane artykuły