Μια νέα τεχνική οπτικής απεικόνισης επέτρεψε σε Αμερικανούς ερευνητές να αποκαλύψουν τη «συμφωνία της ζωής», καθώς οι δομικοί λίθοι του ανθρώπινου -και κάθε άλλου- οργανισμού, οι πρωτεΐνες, δονούνται με ποικίλους τρόπους, όπως οι χορδές ενός βιολιού.
Οι επιστήμονες, όπως αναφέρει το ΑΠΕ-ΜΠΕ, υποπτεύονταν ότι κάτι τέτοιο συμβαίνει, αλλά μέχρι τώρα δεν το είχαν δει καθαρά με τα μάτια τους. Το επίτευγμα ανοίγει τον δρόμο για να μελετηθούν με ένα εντελώς νέο τρόπο οι βασικές κυτταρικές διαδικασίες της ζωής.
Οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Μπάφαλο και του Ερευνητικού Ιατρικού Ινστιτούτου Χάουπτμαν-Γούντγουορντ, με επικεφαλής την καθηγήτρια φυσικής Αντρέα Μάρκελτς, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications«, ανάπτυξαν μια νέα τεχνολογία μικροσκοπίου, που τους επέτρεψε να παρατηρήσουν με λεπτομέρεια τις δονήσεις της λυσοζύμης, μιας αντιβακτηριακής πρωτεΐνης που υπάρχει στο σώμα πολλών ζώων.
Οι δονήσεις στα πρωτεϊνικά μόρια -που έως τώρα πιστευόταν ότι γρήγορα σταματούν- στην πραγματικότητα διαρκούν «όπως η δόνηση μιας καμπάνας», σύμφωνα με τους ερευνητές. Οι ανεπαίσθητες, αλλά διαρκείς, αυτές κινήσεις επιτρέπουν στις πρωτεΐνες να αλλάζουν σχήμα γρήγορα, πράγμα που τους διευκολύνει να προσδένονται σε άλλες πρωτεΐνες. Αυτή η διαδικασία είναι αναγκαία στον οργανισμό για να επιτελέσει τις διάφορες ζωτικές βιολογικές λειτουργίες του, όπως την απορρόφηση οξυγόνου, την επιδιόρθωση κυττάρων και την αντικατάσταση του ελαττωματικού DNA.
«Οι επιστήμονες προσπαθούν να καταγράψουν αυτές τις δονήσεις στις πρωτεΐνες εδώ και πάρα πολλά χρόνια, από τη δεκαετία του ’60», δήλωσε η Μαρκελτς και ανέφερε ότι η νέα μέθοδος απεικόνισης είναι «πιο εύκολη και γρήγορη» από οτιδήποτε σχετικό είχε επιχειρηθεί στο παρελθόν.
Οι πρωτεΐνες δονούνται στην ίδια συχνότητα με το φως που απορροφούν, κάτι ανάλογο με τα ποτήρια που δονούνται -και καμιά φορά σπάνε- όταν ένας τραγουδιστής στον ίδιο χώρο «πιάνει» ακριβώς την ίδια συχνότητα. Τα ποτήρια του κρασιού δονούνται, επειδή απορροφούν την ενέργεια των ηχητικών κυμάτων και το σχήμα του κάθε ποτηριού καθορίζει ποιούς ακριβώς ήχους μπορεί να απορροφήσει. Κατά παρόμοιο τρόπο, οι πρωτεΐνες, ανάλογα με το σχήμα και τη δομή τους, απορροφούν φως διαφορετικών συχνοτήτων και δονούνται ανάλογα.
Οι επιστήμονες εξέθεσαν δείγματα της πρωτεΐνης λυσοζύμης σε διαφορετικές συχνότητες φωτός και κατάφεραν να παρατηρήσουν τις δονήσεις του μορίου σε βάθος χρόνου. «Αν χτυπήσεις μια καμπάνα, δονείται για κάποια ώρα με ένα ήχο συγκεκριμένο για κάθε καμπάνα. Έτσι ακριβώς συμπεριφέρονται και οι πρωτεϊνες» δήλωσε η Μάρκελτς. «Πολλοί επιστήμονες πίστευαν έως τώρα ότι η πρωτεϊνη είναι σαν ένα βρεγμένο σφουγγάρι μάλλον παρά σαν μια καμπάνα. Αν χτυπήσεις ένα σφουγγάρι, δεν παίρνεις κανένα διαρκή ήχο» πρόσθεσε.
«Το κυτταρικό σύστημα είναι απολύτως εκπληκτικό. Σκεφτείτε ένα κύτταρο σαν μια μικρή μηχανή που κάνει πολλά διαφορετικά πράγματα: αισθάνεται, αναπαράγεται, διαβάζει και αντιγράφει το DNA – και προκειμένου να συμβούν όλα αυτά τα πράγματα, οι πρωτεϊνες πρέπει να δονούνται, ώστε να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους» τόνισε η Αμερικανίδα επιστήμονας.
