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Uma proteína excepcionalmente eficaz da chumbo-detecção

Os cientistas do Ministério de E.U. do laboratório nacional do Brookhaven da Energia e da Universidade de Chicago descobriram que um membro de uma família conhecida da proteína é melhor em detectar o chumbo do que toda a outra substância conhecida.

Aprender mais sobre o mecanismo da estrutura e da chumbo-detecção da proteína, dizem, podem conduzir às maneiras novas de sintetizar drogas ou de desenvolver tratamentos para o saturnismo, um problema mundial que, nos E.U. apenas, impor dano físico irreversível a meio milhão crianças todos os anos.

“Esta proteína pode detectar muito poucos íons do chumbo em um mar de outros metais,” disse o biólogo Daniel (Niels) camionete der Lelie, um dos cientistas de Brookhaven que participaram no estudo. “Que é um inaudito, a capacidade notável, e nós somos entusiasmado aprender como a proteína a faz.”

De facto, os resultados, publicados na versão em linha do 31 de março de 2005 da edição internacional de Angewandte Chemie, mostram que a proteína é mais de mil vezes mais provavelmente ligar para conduzir do que outros metais, tais como o mercúrio, zinco, ou cobre.

Para determinar este, os pesquisadores usaram um método desenvolvido por um dos co-autores do papel, químico Chuan da Universidade de Chicago ele. Ligam a proteína a um segmento curto do ADN dobro-encalhado que brilhe (se emita a luz) se as costas do ADN são separadas. Sem o chumbo próximo, as duas costas da estada da hélice dobro do ADN “fechada,” e lá não são nenhuma fluorescência. Mas quando um íon comum do chumbo, conhecido enquanto o chumbo (II), liga à proteína, as costas do ADN “abrem o zíper,” liberando uma explosão da luz ultravioleta.

Os cientistas testaram a resposta da proteína à presença de diversos metais. A maioria induziram pouco a nenhuma reacção da proteína, produzindo a fluorescência mal acima do nível de fundo constante. O íon do chumbo (II), contudo, induziu um grande salto na intensidade da fluorescência - três vezes mais brilhante do que o fundo.

“Este método da fluorescência converteu a proteína em uma ponta de prova excelente do íon do chumbo (II) -,” disse-o. “Tem o potencial ser usado em muitas situações para a detecção rápida, naquele mesmo lugar do chumbo, como em HOME.”

Van der Lelie, ele, e seus colaboradores planeia estudar mais a estrutura da proteína, que pode revelar porque a molécula está tão selectivamente “interessada” em íons do chumbo. Esta informação poderia ser usada para projectar os agentes do tratamento do saturnismo que ligariam para conduzir somente íons no corpo. Os tratamentos actuais não são metais benéficos ausentes tão selectivos, igualmente descascando, tais como o ferro e o zinco, que conduz aos efeitos secundários sérios.

Os cientistas igualmente tentarão aperfeiçoar o método da ADN-ponta de prova de modo que a ponta de prova se emita a luz visível. Isto simplificaria a detecção e aumentaria a praticabilidade da ponta de prova. O grupo igualmente aplicará estratégias similares aos sistemas tornando-se do sensor para outros íons do metal.

Este trabalho foi apoiado pela Universidade de Chicago, pelo programa dos eruditos de Searle, pelo programa de formação Cruz-Disciplinar do fundo de Burroughs Wellcome, e por fundos do programa dirigido laboratório da investigação e desenvolvimento de Brookhaven.