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Una proteina particolarmente efficace di cavo-rilevazione

Gli scienziati dal Dipartimento per l'energia di Stati Uniti il laboratorio nazionale del Brookhaven e l'università di Chicago hanno scoperto che un membro di una famiglia ben nota della proteina è migliore ad individuare il cavo che qualunque altra sostanza conosciuta.

L'apprendimento dei più circa il meccanismo della struttura e della cavo-rilevazione della proteina, dicono, può piombo ai nuovi modi sintetizzare le droghe o sviluppare i trattamenti per saturnismo, un problema mondiale che, negli Stati Uniti da solo, infligge ogni anno il danneggiamento fisico irreversibile di mezzo milione bambini.

“Questa proteina può individuare molto pochi ioni del cavo in un mare di altri metalli,„ ha detto il biologo Daniel (Niels) van der Lelie, uno degli scienziati di Brookhaven che hanno partecipato allo studio. “Che è un senza precedenti, l'abilità notevole e noi sono eccitati per imparare come la proteina la fa.„

Infatti, i risultati, pubblicati nella versione online del 31 marzo 2005 dell'edizione internazionale di Angewandte Chemie, indicano che la proteina è più di mille volte più probabilmente legare per piombo che altri metalli, quale mercurio, zinco, o rame.

Per determinare questo, i ricercatori hanno usato un metodo messo a punto da uno dei co-author del documento, il chimico Chuan dell'università di Chicago lui. Legano la proteina ad un breve segmento del DNA a doppia elica che sarà flourescente (emetta l'indicatore luminoso) se i fili del DNA sono separati. Senza cavo vicino, i due fili del soggiorno della doppia elica del DNA “chiuso con chiusura a lampo,„ e là non è la fluorescenza. Ma quando uno ione comune del cavo, conosciuto come cavo (II), lega alla proteina, i fili del DNA “aprono la chiusura lampo di,„ rilasciando un burst di luce ultravioletta.

Gli scienziati hanno verificato la risposta della proteina alla presenza di parecchi metalli. La maggior parte hanno suscitato piccolo a nessuna reazione dalla proteina, producendo la fluorescenza a mala pena sopra il livello di sfondo costante. Il cavo (II) lo ione, tuttavia, ha indotto un grande salto nell'intensità della fluorescenza - tre volte più luminoso dello sfondo.

“Questo metodo della fluorescenza ha convertito la proteina in sonda eccellente dello ione del cavo (II) -,„ lo ha detto. “Ha il potenziale di essere usato per rapida, rilevazione in loco del cavo in molte situazioni, quali nelle case.„

Van der Lelie, lui ed i loro collaboratori pianificazione più ulteriormente studiare la struttura della proteina, che può rivelare perché la molecola è così selettivamente “interessata„ in ioni del cavo. Questi informazioni potrebbero essere usate per progettare gli agenti del trattamento di saturnismo che avrebbero legato per piombo soltanto gli ioni nell'organismo. I trattamenti correnti non sono metalli utili assenti così selettivi e anche di spogliature, quali ferro e zinco, che provoca gli effetti secondari seri.

Gli scienziati egualmente tenteranno di ottimizzare il metodo della DNA-sonda in modo che la sonda emetta l'indicatore luminoso visibile. Ciò semplificherebbe la rilevazione ed aumenterebbe la praticità della sonda. Il gruppo egualmente applicherà le simili strategie ai sistemi di sviluppo del sensore per altri ioni del metallo.

Questo lavoro è stato supportato dall'università di Chicago, dal programma degli studiosi di Searle, dal programma di formazione Inter-Disciplinare del fondo di Burroughs Wellcome e dai fondi dal programma diretto in laboratorio di ricerca e sviluppo di Brookhaven.