蛋白质可以深入洞察大脑
为了能够检查完整组织中的单个细胞或结构的功能,这些需要是可见的。这可能听起来微不足道,但事实并非如此。为实现这一目标,研究人员将荧光蛋白植入细胞。然后它们将自身产生蛋白质,而细胞功能不受干扰:细胞,结构或它们的活性因此在显微镜下变得可见。然而,蛋白质需要针对其在研究中的应用进行优化。开发高灵敏度和特异性蛋白质所需的“蛋白质工程”是一个专门的研究分支。来自Martinsried的Max Planck神经生物学研究所的科学家现已开发出一种方法,通过自动计算机分析和机器人支持的选择过程,显着改善蛋白质工程。
机械臂以柔和的嗡嗡声旋转到一侧。一点点向右,略微向前,然后它短暂停止,然后向下推一个装有一个小金属球的杆。“你去了!发现了另一个。”正在屏幕上监控过程的Arne Fabritius几乎在窃窃私语。只是短暂的金属球触及覆盖在圆形盘子中凝胶状物质表面的无数米色斑点之一。手臂立即将球拉回来,然后移动到带有小腔的盘子上,发出嗡嗡声。它用一个柔软的“ping”将球放入其中一个空腔中。
“这曾经是永远的,你永远不知道,如果你发现了正确的殖民地,如果你真的击中了它。”Arne Fabritius向后倾斜微笑。“这项新技术简直太棒了!”来自Oliver Griesbeck研究小组的博士后知道他在说什么。他和他的同事以及研究所研讨会的工作人员花了几个月的精心工作来开发新方法。结果:一个筛选平台,允许筛选数千个细菌菌落的特定属性,并有意复制。
Fabritius再次观察屏幕:“这些细菌菌落中的每一个都携带一种略有不同的蛋白质,该程序根据我们的参数选择最佳品种。”因为这就是它的全部 - 科学家们开发出用于生物医学研究的改良蛋白质。“而且它在新平台上运作得非常好,”刚刚进入房间的Andreas Kist说道。“他们几乎在任何时候都开发了一种荧光红蛋白,这使我们能够更深入地了解斑马鱼幼虫的大脑,而不是过去任何可用的蛋白质。”
“嗯,这不是那么容易,”法布里吉斯笑着说。“但与过去相比,该平台确实可以更快,更有效地开发蛋白质。”科学家们现在开发出了mCarmine蛋白质,它在深红色区域发出荧光,但仍然非常明亮。长波红光在组织上更柔和,并且被其吸收的程度小于其他浅色。结果,透明斑马鱼幼虫的大脑深处的神经元和结构现在在显微镜下可见,更容易。“这为一系列新的研究项目开辟了机会,”Andreas Kist明显高兴地说道。
“新的筛选平台已经通过mCarmine的开发证明了自己,”Oliver Griesbeck评论说他的团队取得了成功。研究人员发布了代码和建筑指令,允许世界各地的工作组以相对较低的成本重建工作站。“我可以看到巨大的潜力,我希望这将为该领域增添更多动力,”格里斯贝克说。不用说,他自己也有一些进一步发展的想法。
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