Arne Claussen, Düsseldorf Heinrich-Heine Universiteti

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Bağlantı zülallarında uyğun yerləşdirmə yerlərinin struktur əsaslı müəyyən edilməsi üçün CoBiSe yanaşmasının sxematik diaqramı. Bu metod canlı hüceyrələrdə labil dəmirin yüksək spesifik aşkarlanmasına imkan verən IronSenseR-in hazırlanması üçün istifadə edilmişdir. Mənbə: HHU/Athanasios Papadopoulos

Dəmir bioloji hüceyrələrdə vacib bir iz elementidir. Elementin konsentrasiyası və onun sözdə redoks vəziyyəti — dəmir (II) (Fe2 ^{+ ) kimi ikiqat ionlaşmış vəziyyətdə və ya dəmir (III) (Fe3 +} ) kimi üçqat ionlaşmış vəziyyətdə mövcud ola bilər — hüceyrə tənəffüsü və mikrobların stress reaksiyaları kimi metabolik proseslərdə əsas rol oynayır.

ACS Sensors jurnalında dərc olunmuş tədqiqatın aparıcı müəllifi Dr. Athanasios Papadopulos : ” Labil dəmiri in vivo real vaxt rejimində və yüksək spesifiklik səviyyəsində müşahidə etmək qabiliyyəti bu günə qədər son dərəcə məhdud olub. Yeni ‘IronSenseR’ biosensorumuz artıq bu cür təcrübələr aparmağı və canlı hüceyrələrdə dəmirin paylanmasını və funksiyasını araşdırmağı mümkün edir.”

HHU-dakı Struktur Tədqiqatlar Mərkəzindən (CSS) bir tədqiqat qrupu, genetik kodlanmış flüoresans əsaslı biosensorları sürətli və sadə bir yanaşma ilə dizayn etmək və istehsal etmək üçün ” CoBiSe ” adlı yeni, kompüter əsaslı bir metod hazırlamışdır. Müəlliflər indi metoddan istifadə edərək hazırlanmış dəmir (II) üçün yüksək selektiv biosensor “IronSenseR”-i təsvir edirlər.

Biosensor, hüceyrədaxili dəmir hovuzundakı dəyişiklikləri müşahidə etmək üçün Escherichia coli, Pseudomonas putida və Corynebacterium glutamicum da daxil olmaqla müxtəlif bakteriya sistemlərinə uğurla daxil edilmişdir. Tətbiqi tədqiqatlar, Professor Dr. Julia Frunzke, Professor Dr. Thomas Drepper və Professor Dr. Michael Bottın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupları ilə birlikdə Qabaqcıl Görüntüləmə Mərkəzi (CAi) ilə əməkdaşlıq çərçivəsində həyata keçirilmişdir.

Müxbir müəllif professor Dr. Sander Smits vurğulayır ki, “Bu, biosensorların inkişafında əhəmiyyətli irəliləyişdir, bu proses biosensor dizaynı kimi tanınır. Bu, canlı hüceyrələrdə dəmirin dinamikasını daha yaxşı başa düşməyimizə imkan verir.”

İkinci müvafiq müəllif Dr. Kristof Q.V. Gertzen əlavə edir: “Biosensor dəmir metabolizmasının dəqiq ölçmələrinə imkan verir ki, bu da öz növbəsində dəmirlə əlaqəli tibbi vəziyyətlər və digər məsələlər üzrə əlavə tədqiqatlar aparmağa imkan verir. Bu uğurlu inkişaf ‘CoBiSe’-nin digər metabolitlər və metal ionları üçün genetik kodlanmış biosensorların və bundan əlavə, fermentlər kimi digər xüsusi zülalların sürətli istehsalı üçün də istifadə edilə biləcəyinə ümid verir.”

Biosensorların inkişafı üçün yeni metod: ‘CoBiSe—Hesablama Biosensor Dizaynı’

CoBiSe hesablama , struktur əsaslı bir yanaşmadır. Bu, biosensor kasetlərinin sonradan yerləşdirilə biləcəyi maraqlı bioloji strukturlara selektiv şəkildə bağlanan bağlayıcı zülallardakı sahələrin hədəf müəyyən edilməsi üçün istifadə edilə bilər. Bu kasetlər nəticədə flüoresan molekulları daşıyır və məsələn, mikroskop altında görünə bilər və axtarılan bioloji strukturların yerini göstərir. Bu biosensor kasetlərinin bağlayıcı zülalların funksiyasına təsir etməməsi vacibdir.

Smits bildirir ki, “Mürəkkəb və vaxt aparan təcrübələri əhatə edən ənənəvi metodlarla müqayisədə CoBiSe funksional biosensorların hazırlanması üçün tələb olunan iş yükünü və vaxtı əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və onların praktikada daha tez istifadəsini təmin edir.”

Bu şəkildə hazırlanmış dəmir biosensoru IronSenseR, dəmir (III) və ya digər metal ionlarına bağlanmadan dəmiri (II) yüksək həssaslıq səviyyəsi ilə aşkarlayır.

Nəşr detalları

Athanasios Papadopoulos və digərləri, CoBiSe vasitəsilə hazırlanmış dəmir dəmir üçün yeni biosensor: sürətli biosensor dizaynı üçün hesablama metodu, ACS sensorları (2026). DOI: 10.1021/acssensors.5c02481

Jurnal məlumatı: ACS Sensorları 

Heinrich-Heine Universiteti tərəfindən təmin edilir Düsseldorf