Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una técnica de alto rendimiento que puede determinar si un químico tiene el potencial de activar genes clave en segundos en lugar de las típicas 24 horas o más. La técnica se puede usar para priorizar los químicos parapruebas de profundidad para determinar su toxicidad.
Hay una gran cantidad de productos químicos en espera de pruebas de toxicidad, lo que lleva mucho tiempo y es costoso ", dice Gerald LeBlanc, jefe del Departamento de Ciencias Biológicas en NC State y autor correspondiente de dos documentos sobre el trabajo". Este nuevo enfoquepuede ayudarnos a identificar los productos químicos que tienen más probabilidades de presentar un peligro ambiental y, por lo tanto, deben priorizarse para las pruebas. Y esta técnica también podría usarse para evaluar y priorizar los productos químicos para las pruebas de toxicidad humana ".
Actualmente, las técnicas de alto rendimiento dependen de los "genes informadores". Esto significa que los químicos se introducen en una célula y, si activan el gen informador, se puede observar una respuesta medible en aproximadamente un día.
Pero el nuevo enfoque funciona mucho más rápidamente al hacer uso del hecho de que el primer paso para desencadenar una respuesta celular es que el químico se una a las proteínas objetivo, lo que hace que las proteínas objetivo recluten otras proteínas.
Específicamente, los investigadores del estado de Carolina del Norte modificaron dos proteínas: Met, que es una proteína objetivo, y SRC, que es la proteína que Met recluta cuando está unida por el químico.
El Met modificado emite luz a una longitud de onda de 535 nanómetros cuando recluta el SRC modificado. Y esa luz es una señal que se puede monitorear y medir fácilmente.
"Si introducimos una sustancia química en el sistema, podemos saber casi instantáneamente si la sustancia química ha estimulado el reclutamiento de SRC a Met", dice LeBlanc. "Y al medir la intensidad de la luz, también podemos evaluar la potencia deel químico para activar esta vía
"Debido a que el complejo Met-SRC regula un gen que controla el desarrollo reproductivo en los crustáceos, sabemos que dicha actividad significa que existe una probabilidad significativa de toxicidad ambiental, lo suficiente como para que sea una prioridad para las pruebas de toxicidad en profundidad", LeBlancdice: "Este es un enfoque que podría aplicarse a una amplia variedad de proteínas objetivo potenciales para prácticamente cualquier especie, y podría acelerar significativamente la detección de sustancias químicas para la priorización".
El artículo más reciente, "Ensamblaje del receptor mediado por ligando como punto final para la detección de toxicidad química de alto rendimiento", se publica en la revista Ciencia y tecnología ambiental . La autora principal del artículo es Elizabeth Medlock Kakaley, una ex estudiante de doctorado en NC State. El documento fue escrito en colaboración con Stephanie Eytcheson, una estudiante de doctorado en NC State.
El artículo anterior, "Ensamblaje mediado por agonistas del receptor de metil farnesoato de crustáceos", se publicó en la revista de acceso abierto Informes científicos . Medlock Kakaley fue el autor principal. El artículo fue escrito en coautoría por Helen Y. Wang, ex investigadora asociada en NC State.
El trabajo se realizó con el apoyo de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Bajo la subvención RD-835165.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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