Белки
<<  Урок по теме: «Белки» История открытия белков  >>
Зелёный флуоресцентный белок (GFP)
Зелёный флуоресцентный белок (GFP)
Нобелевской премией по химии за 2008 год награждены Осаму Симомура,
Нобелевской премией по химии за 2008 год награждены Осаму Симомура,
Осаму Симомура (Osamu Shimomura) из Лаборатории морской биологии
Осаму Симомура (Osamu Shimomura) из Лаборатории морской биологии
Мартин Чалфи (Martin Chalfie) из Колумбийского университета
Мартин Чалфи (Martin Chalfie) из Колумбийского университета
Роджер Цянь (Roger Y. Tsien) из Калифорнийского университета в
Роджер Цянь (Roger Y. Tsien) из Калифорнийского университета в
Светящиеся медузы из рода Aequorea
Светящиеся медузы из рода Aequorea
Фото с сайта http://nobelprize
Фото с сайта http://nobelprize
Типичный пример использования флуоресцентных белков
Типичный пример использования флуоресцентных белков
A green guiding star for biosciences В настоящее время учёные
A green guiding star for biosciences В настоящее время учёные
Флуоресцентные белки в визуализации заболеваний
Флуоресцентные белки в визуализации заболеваний
Клетки мозга лабораторной мыши, светящиеся разными цветами за счет
Клетки мозга лабораторной мыши, светящиеся разными цветами за счет
Картинки, получаемые при использовании GFP, были настолько красивыми,
Картинки, получаемые при использовании GFP, были настолько красивыми,
GFP используют как сенсор на мышьяк, часто отравляющий источники
GFP используют как сенсор на мышьяк, часто отравляющий источники
Используемые источники:
Используемые источники:

Презентация на тему: «Зелёный флуоресцентный белок (GFP)». Автор: Anechka. Файл: «Зелёный флуоресцентный белок (GFP).ppt». Размер zip-архива: 3317 КБ.

Зелёный флуоресцентный белок (GFP)

содержание презентации «Зелёный флуоресцентный белок (GFP).ppt»
СлайдТекст
1 Зелёный флуоресцентный белок (GFP)

Зелёный флуоресцентный белок (GFP)

Орлова Анна, 5 курс

Сибирский федеральный университет Институт фундаментальной биологии и биотехнологии

Красноярск - 2009

2 Нобелевской премией по химии за 2008 год награждены Осаму Симомура,

Нобелевской премией по химии за 2008 год награждены Осаму Симомура,

обелевской премией по химии за 2008 год награждены Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь «за открытие и разработку методов использования зеленого флуоресцентного белка». Этот белок широко применяется во всём мире для изучения физиологических процессов на клеточном и организменном уровне, а также экспрессии генов.

Светящиеся зелёным фосфорическим светом медузы Aequorea victoria — организм, в котором был открыт зелёный флуоресцентный белок. Фото с сайта http://biomolecula.ru

Зелёный флуоресцентный белок

2

3 Осаму Симомура (Osamu Shimomura) из Лаборатории морской биологии

Осаму Симомура (Osamu Shimomura) из Лаборатории морской биологии

в Вудс-Хоуле (Массачусетс)

Осаму Симомура впервые выделил GFP у медуз, которые обитают в водах западного побережья Северной Америки. В течение 20 лет, начиная с 1967 года, он каждое лето выезжал в район Фрайди Харбор, штат Вашингтон, и собирал по 3 тысячи и более медуз в день.

Зелёный флуоресцентный белок

3

Фото с сайта http://strf.ru/

4 Мартин Чалфи (Martin Chalfie) из Колумбийского университета

Мартин Чалфи (Martin Chalfie) из Колумбийского университета

Работы Мартина Чалфи заложили основы широко применяемых в наши дни методов использования зеленого флуоресцентного белка. В 1994 году была опубликована статья Чалфи с соавторами, где сообщается об успешном внедрении этого белка в клетки кишечной палочки и почвенной нематоды (круглого червя) Caenorhabditis elegans и намечены возможные способы его использования в цитофизиологических и молекулярно-генетических исследованиях.

Зелёный флуоресцентный белок

4

Фото с сайта http://strf.ru/

5 Роджер Цянь (Roger Y. Tsien) из Калифорнийского университета в

Роджер Цянь (Roger Y. Tsien) из Калифорнийского университета в

Сан-Диего

Работы Роджера Цяня и его лаборатории позволили разобраться в механизме флуоресценции этого белка и выработать (производя мутации в кодирующем его гене) новые его разновидности, в частности светящиеся не зеленым, а другими цветами. Благодаря этому достижению теперь в распоряжении исследователей имеется большой набор разных маркеров, которые можно одновременно использовать для изучения процессов, происходящих с разными клетками или белками.

Зелёный флуоресцентный белок

5

Фото с сайта http://strf.ru/

6 Светящиеся медузы из рода Aequorea

Светящиеся медузы из рода Aequorea

Из таких медуз и был выделен зеленый флуоресцентный белок (GFP, green fluorescent protein), нашедший широчайшее применение в цитофизиологических, биохимических и генетических исследованиях во всём мире. Фотография сделана первооткрывателем зеленого флуоресцентного белка Нобелевским лауреатом по химии 2008 года Осаму Симомурой. С сайта Лаборатории морской биологии (www.mbl.edu)

Зелёный флуоресцентный белок

6

7 Фото с сайта http://nobelprize

Фото с сайта http://nobelprize

org/

Зелёный флуоресцентный белок

7

Мартин Чалфи и его коллеги разработали методы, позволяющие использовать зеленый флуоресцентный белок для исследования экспрессии генов, внедряя его в клетки лабораторных модельных объектов — кишечной палочки (Escherichia coli) и почвенной нематоды Caenorhabditis elegans. На фото показана личинка нематоды C. elegans. ALMR и PLMR — два рецепторных нейрона, ответственные за тактильную чувствительность. Тела нейронов выглядят как яркие светящиеся точки, а их аксоны — как отходящие от них бледные линии. Треугольники указывают на гомологичные клетки, расположенные на другой стороне тела червя (они светятся не так ярко, потому что не в фокусе). Толстая стрелка указывает на ветвь нервного кольца, связанную с нейроном ALMR, а тонкие стрелки — на слабо светящиеся тела других нейронов. В настоящее время подобные методы успешно используются во множестве лабораторий разных стран. Иллюстрация из статьи Мартина Чалфи с соавторами (Chalfie et al., 1994) в журнале Science.

8 Типичный пример использования флуоресцентных белков

Типичный пример использования флуоресцентных белков

Два разных белка метятся зелёным и красным флуоресцентными белк?ми (их молекулярный вес около 30 кДа, что позволяет «слить» их с большинством клеточных белков без заметного влияния на функции последних). Клетку фотографируют при облучении ультрафиолетом через зелёный и красный светофильтры, и потом накладывают изображения на изображение клетки в видимом свете (серый). В результате получается довольно точная картина локализации разных белков в клетке и относительно друг друга.

Фото с сайта http://biomolecula.ru/

Зелёный флуоресцентный белок

8

9 A green guiding star for biosciences В настоящее время учёные

A green guiding star for biosciences В настоящее время учёные

используют GFP для изучения функций клеток и белков в живых организмах. Белки – это химические инструменты жизни, они контролируют большинство процессов, происходящих в живой клетке. Каждый процесс в живом организме происходит благодаря механизму тысяч белков, такие как гемоглобин, антитела и инсулин. Некоторые сбои в работе белков приводят к болезням. Таким образом, изучение роли различных белков в функционировании организма оказывается фундаментальной задачей для биологии. Используя ДНК-технологию, учёные соединяют GFP к интересующему, но к тому же невидимому, белку. GFP функционирует как маленький фонарь, активируемый ультрафиолетовым светом. Зелёное свечение помогает учёным отслеживать эти белки в организме.

Зелёный флуоресцентный белок

9

Фото с сайта http://nobelprize.org/

10 Флуоресцентные белки в визуализации заболеваний

Флуоресцентные белки в визуализации заболеваний

Слева: Бесшёрстная мышь (специальная лабораторная порода), экспрессирующая красный флуоресцентный белок. Справа: Опухоль мозга, экспрессирующая флуоресцентные белки. Этот приём иллюстрирует возможность использования флуоресцентных белков для прижизненной окраски целого организма или его частей. Следует отметить, что такие маркеры в будущем может смогут предупреждать людей о начальных стадиях серьёзных заболеваний.

Фото с сайта http://biomolecula.ru/

Зелёный флуоресцентный белок

10

11 Клетки мозга лабораторной мыши, светящиеся разными цветами за счет

Клетки мозга лабораторной мыши, светящиеся разными цветами за счет

летки мозга лабораторной мыши, светящиеся разными цветами за счет внедренных в их хромосомы в разных сочетаниях флуоресцентных белков трех разных цветов, полученных на основе зеленого флуоресцентного белка. Роджер Цянь, разделивший Нобелевскую премию по химии 2008 года с двумя другими учеными, изучил физико-химические причины свечения зеленого флуоресцентного белка и с помощью прицельных мутаций в его гене получил гены флуоресцентных белков других цветов. Использование таких белков, в частности, облегчает изучение связей между множеством нейронов головного мозга. Фото © AP Photo/Harvard University, Livett-Weissman-Sanes-Lichtman с сайта www.nytimes.com

Зелёный флуоресцентный белок

11

12 Картинки, получаемые при использовании GFP, были настолько красивыми,

Картинки, получаемые при использовании GFP, были настолько красивыми,

что поразили воображение и художников, и теперь целое направление — SCIART — развивается и за рубежом, и в России.

Пейзаж с закатом в Сан-Диего, написанный колониями бактерий, высаженных на питательную среду в чашке Петри. В разных колониях синтезируются флуоресцентные белки разного цвета, полученные на основе зеленого флуоресцентного белка медузы Aequorea. Художник — Натан Шейнер (Nathan Shaner), сотрудник лаборатории Роджера Цяня, фотограф — Пол Штейнбах (Paul Steinbach). Фото с сайта upload.wikimedia.org

Зелёный флуоресцентный белок

12

13 GFP используют как сенсор на мышьяк, часто отравляющий источники

GFP используют как сенсор на мышьяк, часто отравляющий источники

FP используют как сенсор на мышьяк, часто отравляющий источники питьевой воды в Африке. Его встраивают в геном бактерий, устойчивых к действию мышьяка, и добавляют эти бактерии в исследуемую воду. Если в результате вода начнёт светиться зелёным — то даже неспециалисту будет понятно, что пить её, пожалуй, не стоит. Большой ажиотаж вызвало получение в одной из лабораторий Тайваня зеленых светящихся поросят. Впрочем, они были выведены, по-видимому, не столько в рекламных целях, сколько для изучения процессов развития органов и тканей, но это тот случай, когда научные достижения настолько эффектны, что привлекают внимание широких кругов публики.

Зелёный флуоресцентный белок

13

14 Используемые источники:

Используемые источники:

http://nobelprize.org/ http://elementy.ru/news/430871 http://strf.ru/ - Электронное издание «Наука и технологии России»

Зелёный флуоресцентный белок

14

«Зелёный флуоресцентный белок (GFP)»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/zeljonyj-fluorestsentnyj-belok-gfp-177918.html
cсылка на страницу
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Белки > Зелёный флуоресцентный белок (GFP)