GFP (Hebrew): Difference between revisions
No edit summary |
Michal Harel (talk | contribs) No edit summary |
||
| (5 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
__NOTOC__ | __NOTOC__ | ||
==<center>'''GFP - Green fluorescent protein '''</center>== | ==<center>'''GFP - Green fluorescent protein '''</center>== | ||
<applet load='1EMA' size='400' frame='true' align='left' caption='GFP' scene='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Gfp/2'/> | <applet load='1EMA' size='400' frame='true' align='left' caption='GFP [[1ema]]' scene='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Gfp/2'/> | ||
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
GFP | GFP | ||
| Line 14: | Line 14: | ||
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
ה GFP מורכב מ- 238 חומצות אמינו היוצרות את [http://www.rcsb.org/pdb/explore/remediatedChain.do?structureId=1EMA¶ms.annotationsStr=dssp,scop&chainId=A המבנה ראשוני ] של החלבון ומשקלו המולקולרי 27kDa . לחלבון מבנה מרחבי דמוי חבית - <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Barrel/1'> β-barrel </scene> הבנוי מ-11 גדילי ביתא (ירוקים) וסליל <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Alfa/1'>אלפא</scene>(לבן). מרבית החלבון יוצר מבנה דמוי חבית כאשר חלק מהסליל חוצה את החבית לאורכה . האזור במולקולה שבולע את האור (כרומופור) והאזור שפולט את האור ( <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Chromo/1'>) (פלואופור)</scene> נמצאים במרכז החבית. למבנה זה תפקיד חשוב בפלואורסנציה של ה – GFP , המבנה | ה GFP מורכב מ- 238 חומצות אמינו היוצרות את [http://www.rcsb.org/pdb/explore/remediatedChain.do?structureId=1EMA¶ms.annotationsStr=dssp,scop&chainId=A המבנה ראשוני ] של החלבון ומשקלו המולקולרי 27kDa . לחלבון מבנה מרחבי דמוי חבית - <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Barrel/1'> β-barrel </scene> הבנוי מ-11 גדילי ביתא (ירוקים) וסליל <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Alfa/1'>אלפא</scene>(לבן). מרבית החלבון יוצר מבנה דמוי חבית כאשר חלק מהסליל חוצה את החבית לאורכה . האזור במולקולה שבולע את האור (כרומופור) והאזור שפולט את האור ( <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Chromo/1'>) (פלואופור)</scene> נמצאים במרכז החבית. למבנה זה תפקיד חשוב בפלואורסנציה של ה – GFP , המבנה | ||
הגלילי סביב <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Ff/1'>הפלואורופור</scene> מונע ממולקולות מים לחדור ולבצע דה-אקטיבציה למולקולה המעוררת לפני שזו תפלוט את האור. שלוש חומצות אמינו יוצרות את [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/36/The_chromophore_of_GFP.png הפלואורופור] : סרין (89), טירוזין (90) וגליצין (91) . כאשר מקרינים על שרשרת הכרומופור אור באורך גל 395nm , מגיבות חומצות אמינו אלו זו עם זו, ומביאות | הגלילי סביב <scene name='User:Amir_Mitchell/hebrew_GFP/Ff/1'>הפלואורופור</scene> מונע ממולקולות מים לחדור ולבצע דה-אקטיבציה למולקולה המעוררת לפני שזו תפלוט את האור. שלוש חומצות אמינו יוצרות את [http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/36/The_chromophore_of_GFP.png הפלואורופור] : סרין (89), טירוזין (90) וגליצין (91) . כאשר מקרינים על שרשרת הכרומופור אור באורך גל 395nm , מגיבות חומצות אמינו אלו זו עם זו, ומביאות [http://www.olympusconfocal.com/java/fpfluorophores/gfpfluorophore/index.html לפליטת אור ]באורך גל של 509nm מהפלואורופור. מוטציות ברצף חומצות האמינו בפלואורופור מביאות לשינוי בצבע הפלואורסנציה של החלבון. שינוי חומצות אמינו באזורים אחרים בחלבון יכול לשנות תכונות חלבון אחרות כגון מסיסות או ספקטרום בליעה. מוטציה נקודתית ברצף הפלואורופור , בה מוחלף טירוזין(89) בהיסטידין (Y89H) משנה את צבע הפלוריסנציה לכחול ומתקבל BFP - Blue Fluorescent Protein. שינוי הטירוזין לטריפטופן (Y89W) ישנה את צבע הפלואורסנציה לכחול-ירוק ויתקבל CFP - Cyan Fluorescent protein. בדרך זו ניתן ליצור חלבון הנותן פלואורסנציה חזקה יותר. | ||
[http://www.michaeleisen.org/blog/wp-content/uploads/2008/10/fps.png למוטנטים השונים] | [http://www.michaeleisen.org/blog/wp-content/uploads/2008/10/fps.png למוטנטים השונים] | ||
של ה-GFP אורכי גל שונים של ,[http://www.olympusfluoview.com/theory/images/fluorophoresintrofigure10.jpg אקסיטציה ופליטה]. | של ה-GFP אורכי גל שונים של ,[http://www.olympusfluoview.com/theory/images/fluorophoresintrofigure10.jpg אקסיטציה ופליטה]. | ||
| Line 21: | Line 21: | ||
==<center>'''חשיבות החלבון ושימושיו השונים'''</center>== | ==<center>'''חשיבות החלבון ושימושיו השונים'''</center>== | ||
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
חוקרים מצאו שהחלבון זוהר באופן עצמאי ללא צורך באנזימים נוספים, דבר המאפשר את ביטויו של החלבון באורגניזמים אחרים. תכונה זו הפכה אותו ל"גן מדווח" שימושי מאחר וניתן לבטא אותו בקלות בכל תא, לעקוב אחר רמות הביטוי שלו בצורה איכותית ו/או כמותית , ואחר המיקום שלו בתוך התא. גן מדווח הוא רצף גנטי המוחדר ליד או בתוך רצף של גן אותו מדענים מעוניינים לחקור. לרוב, תפקידו של הגן המדווח הוא להראות בצורה איכותית ו/או כמותית את נוכחות וביטוי הגן הנחקר. כדי להחדיר גן מדווח, כדוגמת ה- GFP אל אורגניזם, מחברים החוקרים את הרצף המקודד של ה- GFP לרצף הגן הנחקר בתוך רצף דנ"א מהונדס גנטית, בד"כ פלסמיד , אשר מוחדר אל התא או אל האורגניזם. במקרים בהם הגן הנחקר מתורגם לחלבון , יתקבל חלבון מאוחה פלואורסצנטי המכיל את החלבון הנחקר ואת ה- GFP. בדרך זו ניתן לסמן חלבונים בתא ולעקוב אחריהם באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי. אחד השימושים הנפוצים בסמנים פלואורוסצנטיים | חוקרים מצאו שהחלבון זוהר באופן עצמאי ללא צורך באנזימים נוספים, דבר המאפשר את ביטויו של החלבון באורגניזמים אחרים. תכונה זו הפכה אותו ל"גן מדווח" שימושי מאחר וניתן לבטא אותו בקלות בכל תא, לעקוב אחר רמות הביטוי שלו בצורה איכותית ו/או כמותית , ואחר המיקום שלו בתוך התא. גן מדווח הוא רצף גנטי המוחדר ליד או בתוך רצף של גן אותו מדענים מעוניינים לחקור. לרוב, תפקידו של הגן המדווח הוא להראות בצורה איכותית ו/או כמותית את נוכחות וביטוי הגן הנחקר. כדי להחדיר גן מדווח, כדוגמת ה- GFP אל אורגניזם, מחברים החוקרים את הרצף המקודד של ה- GFP לרצף הגן הנחקר בתוך רצף דנ"א מהונדס גנטית, בד"כ פלסמיד , אשר מוחדר אל התא או אל האורגניזם. במקרים בהם הגן הנחקר מתורגם לחלבון , יתקבל חלבון מאוחה פלואורסצנטי המכיל את החלבון הנחקר ואת ה- GFP. בדרך זו ניתן לסמן חלבונים בתא ולעקוב אחריהם באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי. אחד השימושים הנפוצים בסמנים פלואורוסצנטיים הוא שיטת FRET. בשיטה זו ניתן לזהות קרבה בין שני חלבונים ( פחות מ- nm 10 ). בשיטה זו משתמשים בשני סמנים פלואורוסצנטיים שונים כאשר עירור של סמן אחד מביא לפליטת אור באורך גל המאפשר ערור של הסמן הפלואורוסצנטי השני. | ||
מיפוי החלבונים בתאים , הבנת תפקידיהם , מיקומם והאינטראקציות שלהם עם חלבונים אחרים הינם בעלת חשיבות רבה מאחר ועשרות אלפי החלבונים הנמצאים בתא מבקרים תהליכים שונים. אי תפקוד או תפקוד לקוי של חלבון יכול לגרום למחלה. בנוסף , ניתן לעקוב אחר גורלם של מספר תאים בסיוע ה-GFP. למשל, נזק הנגרם לתאי עצב בחולי אלצהיימר או כיצד מתפתחים תאי בטא יוצרי האינסולין בלבלב של עובר מתפתח. בעזרת ה- GFP החוקרים הצליחו לפתח דרכים לצפות בתהליכים שקודם לכן היו בלתי נראים, כגון התפתחות | מיפוי החלבונים בתאים , הבנת תפקידיהם , מיקומם והאינטראקציות שלהם עם חלבונים אחרים הינם בעלת חשיבות רבה מאחר ועשרות אלפי החלבונים הנמצאים בתא מבקרים תהליכים שונים. אי תפקוד או תפקוד לקוי של חלבון יכול לגרום למחלה. בנוסף , ניתן לעקוב אחר גורלם של מספר תאים בסיוע ה-GFP. למשל, נזק הנגרם לתאי עצב בחולי אלצהיימר או כיצד מתפתחים תאי בטא יוצרי האינסולין בלבלב של עובר מתפתח. בעזרת ה- GFP החוקרים הצליחו לפתח דרכים לצפות בתהליכים שקודם לכן היו בלתי נראים, כגון התפתחות | ||
תאי העצב במוח או התפשטות תאי סרטן. | תאי העצב במוח או התפשטות תאי סרטן. | ||
</p> | </p> | ||
==<center>'''פרס נובל'''</center>== | ==<center>'''פרס נובל'''</center>== | ||
<p dir='rtl'> | <p dir='rtl'> | ||
| Line 34: | Line 35: | ||
המתאר את הגילוי והשימוש ב GFP. | המתאר את הגילוי והשימוש ב GFP. | ||
</p> | </p> | ||
[[en:GFP]] | |||