Генетически кодируемые флуоресцентные метки

В чем преимущество генетически кодируемых флуоресцентных меток? Каковы функции GFP-подобных белков? Как развиваются технологии генетически кодируемых флуоресцентных сенсоров? На эти и другие вопросы ответил Константин Лукьянов в ходе лекции, опубликованной на канале FutureBiotech.

Как можно использовать GFP? Я люблю разделять области использования на четыре группы — это довольно условно, потому что они перетекают друг к другу, но все равно удобно. Первый, самый простой метод, поскольку GFP — это один-единственный ген, вы можете подставить его под целевой промотор, считается РНК. Получится флуоресцентный белок. Поэтому можно следить за активностью целевого промотора. Там, где он включен, и в то время, когда он включен, вы увидите зеленую флуоресценцию или красную, если GFP — красный белок.

В противовес этому есть генетически кодируемые флуоресцентные метки. Что здесь самое главное — мечение идет путем введения гена в клетку или в организм. Это может быть очень полезно и очень удобно, если это модельный организм, в котором методы доставки генетического материала развиты. Таких довольно много — это и клеточные культуры, и мыши, и дрозофилы, и какие-то другие. Тогда возникает масса преимуществ, потому он может очень специфично и очень прицельно метить различные белки, клеточные популяции, просто животных или растения. Но если методы доставки генетического материала неразвиты или невозможны, например, для человека по ряду этических соображений — никто не хочет делать зеленых человечков, — то, соответственно, генетически кодируемые метки неприменимы, надо работать с химическими.

Есть такие белки — фотоактивируемые, или фотопереключаемые. Тут важно, что под действием света флуоресцентный белок переходит из одной формы в другую, из темной в яркую. Например, он был зеленый в темноте, на него посветили, и он стал красным, или он был темненьким, а стал ярким. И тут есть две большие группы: одни делают это обратимо много раз, а другие делают один раз, потому что там проходит необратимая химическая реакция — был зеленым, стал красным, и это навсегда. Это очень интересно с точки зрения фотофизики, фотохимии, биохимии и прочего.

В рубрике «Лекции» мы выбираем для вас самые интересные лекции авторов ПостНауки, прочитанные ими на различных площадках, и публикуем в привычном формате. Так мы со временем соберем лучшие выступления ученых в одном месте. Чтобы посоветовать нам лекции, пишите postnauka@postnauka.ru.