En internationale konsortium videnskabsfolk bly i Dr. James Paulson af The Scripps Research Institut har skabt en teknologi, der vil fremme vores forståelse af komplekse sukker kæder (glycans eller kulhydrater) at dekorere overfladen af celler i kroppen rolle.
Teknologi, kendt som en funktionel glycan microarray, er et glas dias, som er trykt hundredvis af forskellige glycan kæder. Matrixen tilbyder videnskabsfolk et skærkant forskning værktøj at tillade dem at analysere de særlige forhold i glycan bindende proteiner (GBP'S), der fungerer gennem deres binding til sådanne sukker kæder.
Microarray vil omdanne forskning i feltet spirende af Glykobiologi, som er viet til systematisk identifikation og karakterisering af alle glycan strukturer produceret af organismer. Dette felt er en nødvendig bestanddel i forståelse menneskers sundhed på grund af betydningen af glycans som centrale aktører i alle kroppens funktioner. Fremskridt i proteinernes denne oplysninger og bestemmelse af de biologiske funktioner af komplekse kulhydrater har imidlertid haltet bagefter fremskridt i de relaterede felter for genomik (pågældende med DNA, RNA og gener) og proteomics (pågældende med proteiner).
Mange proteiner involveret i kommunikationen mellem celler genkende glycan strukturer på celle overflader. Funktionelle glycan microarray vil fremskynde forskning i Glykobiologi, fordi den vil give forskerne til at bestemme, hvilke strukturer, kulhydrat disse proteiner binder.
"Enhver glycan-binding protein kan undersøges," siger Professor James Paulson. "De alle arbejde."
Scripps forsker Ola Blixt førte denne udvikling sammen med Steve hoved, direktør af Scripps Research DNA Microarray kernen. Blixt, hoved og deres kolleger udviklet glycan matrixen ved hjælp af en standard microarray trykning teknologi analogt til en ink-jet printer til at arrangere sukker på glas dias.
De matrixer, der er beskrevet i en kommende udgave af kladden Proceedings of the National Academy of Sciences, blev udviklet i konsortiet regi til funktionelle Glykobiologi (CFG). I dets nuværende format blev matrixen trykte glycan etableret af den kulhydrat syntese kerne, som er instrueret af Blixt og koordineres af Paulson og Chi-Huey Wong, Ernest W. Hahn Professor og stol i kemi og en investigator i Skaggs instituttet for kemisk biologi på Scripps Research Institute. Konsortiet, hvor tjener som direktør og delforsøgsleder Paulson, finansieres af $37 millioner "lim" tilskud tildeles af de nationale Institute of General Medical Sciences, en af National Institutes of Health og har bragt sammen nogle 160 uafhængigt finansieret forskere på 110 forskellige institutioner rundt omkring i verden, herunder flere i San Diego, med mål at forstå hvordan binder proteiner i kroppen til kulhydrater og hvordan disse interaktioner mægle celle funktioner.
Kulhydrat strukturer er meget en del af sproget i livet. De er ligesom accenter på talte ord — de ændre betydningen uden at ændre stavningen. Nogle kalder selv kulhydrater tredje alfabetet, bag DNA og proteiner.
Glykosylering, udlæg i kulhydrat kæder til proteiner, er en afgørende del af biologi, og nogle videnskabsmænd anslå, at halvdelen af alle proteiner kodet af det menneskelige genom får sukkerarter tilsluttet dem på et tidspunkt, efter de er foretaget. Alle celler, fremmede og menneskelige, er dækket med kulhydrater, og nogle vira, som HIV og influenza, bruge sukker på ydersiden af menneskelige celler til at få indrejse menneskelige celler.
Selvom de ikke opkræves med lagring af genetiske oplysninger ligesom DNA eller handler som enzymatisk arbejdsheste ligesom proteiner, kulhydrater alligevel foretage oplysninger og er ansvarlige for vigtige biologiske funktioner, spiller en central rolle i mange typer intercellular meddelelse begivenheder, proteinfoldning, celle adhæsion og immun anerkendelse.
En af de vigtigste grænser af grundlæggende forskning i biologi i dag er at forstå den menneskelige glycome — alle typer af kulhydrat strukturer i det menneskelige legeme, og hvad de gør. Dette er et dybt vanskelig affære. Det samlede antal kulhydrat strukturer i mennesker være 10.000 til 20.000, selv om det er svært at fastsætte et hårdt til dette, siger Paulson. Ikke desto mindre, tilføjer han, "mener vi forståelse af glycome nu er muligt. Vi synes ikke at for tre år siden."