06. april 2010

Helt nyt værktøj udviklet til DNA forskning

Molekylær lineal kan forklare hvordan ny medicin virker

By Jes Andersen

Selvlysende markører er et uundværligt redskab for forskere der arbejder med dna. Men markørerne er besværlige. Enten ødelægger de dna'ets funktion og struktur, når de bliver sat ind. Eller også lyser de så lidt at man ikke kan bruge dem til at måle på dna'ets udformning. Derfor er der brug for alternative farvestoffer.
Nu har en Ph.d.-studerende fra Kemisk Institut på Københavns Universitet udviklet et redskab, der løser begge problemer. Et redskab man kunne kalde den molekylære lineal.

Søren Preus har udviklet og beskrevet molekylet der gør det muligt at måle DNA's indre

Måler med lystransport

Den Ph.d. studerende Søren Preus har undersøgt de to selvlysende såkaldte baseanaloger tCO og tCnitro for at finde ud af, om de kunne bruges til at måle på dna uden at ødelægge det. Hans undersøgelser viser, at dna'en bliver ved med at virke selv om den molekylære lineal er sat ind. Og bedst af alt. Den ene af de to baseanaloger er meget effektivt til at give lys fra sig, og den anden tager fantastisk godt imod lys.
Fordi man kan provokere en transport af lys-energi mellem de to selvlysende markører, kan man bruge dem til såkaldte FRET-målinger, eller Fluorescence Resonance Energy Transfer.

Med to baseanaloger bliver det muligt at måle både afstand og indbyrdes vinkel

Afstand og vinkel afslører funktion 

Kort fortalt går FRET ud på at tvinge to selvlysende molekyler til at overføre lys-energi imellem hinanden, og så måle hvor effektiv denne energioverførsel er.
Man anbringer de to selvlysende markører inden i dna-strengen. Når man lyser på dem sender den ene markør (tCo) noget af lys-energien videre til den anden (tCnitro). Denne her energi-overførsel kan man måle på, og ved at regne baglæns, får man nogle meget præcise oplysninger om hvor tæt de to markører sidder, og hvilken vinkel de har til hinanden. Og når man kender afstand og vinkel for de to kunstige baser, kan man regne sig frem til afstand og vinkel for alle de naturlige baser i dna-strukturen.
Man får altså et meget præcist billede af hvordan dna er udformet, og eftersom form og funktion hænger nøje sammen i dna, får man også nye indsigter i hvordan dna virker.

Opfindelse og brugsanvisning i et 

FRET-målinger er ikke noget nyt fænomen. Det nye er, at Preus i samarbejde med forskere på den svenske forskningsinstitution Chalmers University of Technology har udviklet den ene af de to baseanaloger tCnitro. Og ikke mindst at han har brugt faciliteterne hos Kemisk Instituts Molecular Engineering Group - Optical Spectroscopy, til at gennemanalysere energitransporten mellem de to baseanaloger, så kommende dna-forskere kan oversætte målinger til strukturer.

Lineal til både grundforskning og udvikling 

Det nye redskab vil blandt andet kunne bruges til at karakterisere de strukturelle ændringer der sker når et protein binder til dna/rna, og dermed være med til at forklare basale cellulære mekanismer. Men det vil formentlig også kunne bruges til at undersøge de molekylære ændringer der sker når en medicin binder til dna eller rna, og dermed være med til at forklare hvordan lægemidlet virker.