En biología y medicina, a menudo necesitamos detectar moléculas biológicas. Por ejemplo, en el diagnóstico del cáncer, los médicos necesitan formas rápidas y confiables de saber si las células tumorales están presentes en el cuerpo del paciente. Aunque existen tales métodos de detección, a menudo requieren unmucho tiempo, trabajo y dinero. Los científicos de EPFL han modificado químicamente la enzima responsable de la luz de las luciérnagas para hacer que "olfatee" las moléculas biológicas objetivo y emita una señal de luz. El resultado es un sistema de detección barato, simple y altamente precisoeso puede cambiar la apariencia del campo. El trabajo, ahora parte de una startup EPFL, se publica en Comunicaciones de la naturaleza .
El laboratorio de Kai Johnsson en EPFL, dirigido por Alberto Schena y Rudolf Griss, pudo agregar una pequeña etiqueta química en la enzima luciferasa, que produce la luz de las luciérnagas. La etiqueta detecta una proteína objetivo y la luciferasa se liberauna señal luminosa que se puede ver a simple vista.
El equipo tiene experiencia probada en este campo: en 2014, desarrollaron una molécula de monitoreo de drogas rápida y fácil que condujo a una empresa de nueva creación, Lucentix. Pensando fuera de la caja, evitaron los dolores de la ingeniería de proteínas por completo: en lugar de mutarla luciferasa para que sea sensible a una proteína objetivo, lo que requeriría un trabajo enorme, simplemente la unieron a una pequeña etiqueta química.
La etiqueta actúa como un interruptor: bloquea la luciferasa, evitando que produzca luz. Cuando la etiqueta detecta su proteína objetivo, se adhiere a ella, eliminando el bloqueo de la lucifarasa. Como resultado, la luciferasa es libre de encender laluces, que es la señal de que se ha encontrado el objetivo. En resumen, los científicos han creado una solución química para un problema biológico.
"Puedes pensar en la luciferasa etiquetada como una molécula cyborg", dice Kai Johnsson. "Mitad bio, mitad sintética. ¿Cómo puedes hacer que la luciferasa sea sensible a la presencia de otra proteína solo a través de mutaciones? Es mucho trabajo. Coneste truco químico, todo lo que nos preocupa es diseñar una etiqueta apropiada que pueda reconocer la proteína objetivo ".
La activación de la luciferasa cuando detecta su proteína objetivo es lo suficientemente dramática como para verla a simple vista. Esto significa que el sistema no exige dispositivos de lectura caros y complicados.
Pero el éxito tiene implicaciones más amplias. "Este es un diseño generalizado", dice Kai Johnsson. "Muestra cómo puede explotar la química sintética para crear proteínas biosensoras sofisticadas".
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Materiales proporcionados por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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