Ved hjelp av det nobelpris-premierte lysende proteinet, har biologer oppdaget at fordøyelsessystemet inne i en kreftcelle gjennomgår store forandringer ved celledeling.
Ved hjelp av nobelpris-vinnende fluoriserende proteiner kan forskere se hvordan fordøyelsessystemet fungerer inne i en celle. (Foto: Trygve Bergeland)
Lysende proteiner
Lysende proteiner er et svært viktig redskap innen biomedisinsk forskning.
Det hele startet på 1960-tallet, når japaneren Osamu Shimomura begynte å studere den selvlysende maneten Aequorea victoria.
Da visste han ikke at hans forskning skulle lede til en vitenskapelig revolusjon.
Tretti år senere brukte Martin Chalfie manetens grønne og selvlysende protein til å studere livets små byggestener, cellene.
I dag kan forskere undersøke biologiske forløp som tidligere har vært usynlige ved hjelp av Roger Y. Tsiens proteiner, som lyser i alle regnbuens farger.
Dette har ledet til store fremskritt innen biomedisinsk forskning.
(Kilde: Nobelprize.org)
Shimomura, Chalfie og Tsien ble sammen tildelt nobelprisen i kjemi 2008.
I år fikk Osamu Shimomura, Martin Chalfie og Roger Y. Tsien Nobelprisen i kjemi for oppdagelsen og utviklingen av et lysende protein, det grønne fluoriserende proteinet GPF.
To typer av det samme proteinet er det molekylærbiologen Trygve Bergeland har brukt i sin doktorgradsavhandling, hvor han undersøker hvordan fordøyelsessystemet inne i en kreftcelle forandrer seg ved celledeling.
Oppdagelsen vil gi ny forståelse innen kreft, hvordan celler blir smittet av farlige bakterier, og vil gi bedre forståelse for utviklingen av immunsystemet, skriver forskeren i sammendraget sitt.
- Det ene proteinet vi har brukt lyser alle steder i cellen hvor man finner cellens fordøyelsessystem, den andre typen er også inne i fordøyelsessystemet, men lyser ikke før den blir aktivert, forklarer Bergeland.
- Ved å sende inn et lite lysglimt i cellen, kan man aktivere dette lysende proteinet, for å studere små områder av fordøyelsessystemet inne i cellen.
Cellens fordøyelsessystem
Oppskriften på disse proteinene er satt inn i kreftcellenes arvemateriale, og Bergeland har studert dem ved hjelp av avansert lasermikroskopi.
Ved å sammenligne de to formene før og etter celledeling, har han kunnet gi viktige svar på hvordan fordøyelsessystemet inne i cellen er regulert.
- Vi har sett på hvordan transporten av fordøyelsessystemet fungerer; hvordan komponentene beveger seg i cella, forteller han.
Antenner på cellene
I en celledeling er det viktig at komponenter fordeles fra en modercelle til to datterceller, men hvis det skjer noe feil i denne fordelingen, kan det medføre at cellen dør, eller man kan få en ukontrollert celledeling som medfører kreft.
Bergerland forklarer det med en “antennemetafor”:
- Alle celler har “antenner” som tar inn signaler fra kroppen, forklarer Bergeland.
- Disse signalene er viktige for alle celler, for de forteller cellene om de skal vokse, utvikle seg eller dø. Får du for eksempel et kutt i huden din, får noen celler beskjed om at de skal begynne å spise bakterier, for å hemme infeksjonen. På samme måte får de fleste celler i kroppen beskjed fra ”antennene” om hva de skal spise selv.
- Men dersom det skjer mutasjoner i proteinene som er viktige i cellefordøyelsen, vil noen ”antenner” bli for lenge på overflaten uten å bli nedbrutt. Da får man feil signaler inn i cellen, noe som kan føre til kreft.
I doktorgradsarbeidet sitt har Bergerland og hans kolleger beskrevet i detalj hva som skjer inne i en kreftcelle når den deler seg, og går fra å være en celle til å bli to.
Arvematerialet (DNA) har blitt nøye studert i denne delingsprosessen. Man vet derimot foreløpig lite om hvordan fordøyelsessystemet nedarves.
Annonse
Bakgrunn:
Trygve Bergeland disputerte med avhandlingen ”Cell-cycle-dependent trafficking in the endocytic pathway” ved institutt for Molekylær biovitenskap, Universitetet i Oslo 4.desember i år.
