Der menschliche Körper ist ein faszinierendes Wunder, in dem Milliarden Prozesse ständig auftreten. Proteine spielen eine wichtige Rolle in allen diese Prozesse. Als analytischer Chemiker studiere ich den Proteingehalt der verschiedenen Körperflüssigkeiten, wie Blut oder Speichel, um frühe Zeichen der Krankheit zu verstehen und zu finden und die Faktoren nachzuforschen, die Kommunikation, Regelung und Wachstum in den gesunden menschlichen Zellen beeinflussen. Diese Arbeit hat Implikationen in der Medizin, in der Biologie und in der Chemie.
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Alle menschlichen Zellen enthalten ein Genom, das die genetischen Informationen ist, die von unseren Eltern übernommen werden. Das Genom ist die Zelle Blaupause, wie das Aufbaudesign für ein Haus. Das tatsächliche Haus wird aus Proteinen heraus, "die Bausteine unserer Körper" errichtet. Proteine sind für solche verschiedene Sachen wie verantwortlich, unsere Muskeln und Haut errichtend, Verdauung der Nahrung, Zelle Wachstum und menschliche Gefühle. Es gibt ein Protein, das in fast irgendein Prozeß mit einbezogen wird, kann sich vorstellen. Unsere Körper produzieren ständig Proteine. Manchmal führen Störungen im Produktion Prozeß zu die neuen oder geänderten Proteine. In den meisten Fällen hat dieses wenig oder keinen Effekt in unseren Körpern. Jedoch in den seltenen Gelegenheiten, führt das geänderte Protein zu eine bessere Funktion im Körper, allgemein bekannt als Entwicklung. Und in einigen unglücklichen Fällen, führt ein geändertes Protein zu eine Krankheit, wie Krankheit Alzheimers oder Krankheit Parkinson.
In meiner Forschung betrachte ich den Proteingehalt in den verschiedenen Körperflüssigkeiten einschließlich Blut, Urin, Speichel und zerebrospinale Flüssigkeit (das flüssige, das Gehirn umgebend). Diese Körperflüssigkeiten enthalten eine enorme Anzahl von unterschiedlichen Proteinen sowie andere Substanzen. Proteine sind komplizierte Moleküle und zwecks sie zu kennzeichnen richtig muß man sie unten in die kleineren Fragmente häufig brechen, genannt Peptide. Jedes Protein besteht aus vielen Peptiden, die häufig für gerade dieses Protein spezifisch sind. Zum Beispiel kann die Analyse der zerebrospinalen Flüssigkeit mit dem Nehmen Ihres Lieblingsbuches und dem Mischen herauf alle Wörter in eine gigantische Schüssel Alphabetsuppe verglichen werden. Ein Muß zuerst wählt jedes Wort aus und verursacht Sätze, Punkte und Kapitel. Jeder Satz, Punkt und Kapitel müssen richtig geordnet werden damit die Geschichte, um gut zu lesen.
Warum messen Sie den Inhalt der Proteine und der Peptide in den Flüssigkeiten des menschlichen Körpers? Gut wie vor erwähnt, spielen Proteine und Peptide eine wichtige Rolle in fast jedem Prozeß im Körper und können die Wurzel der Krankheit sein. Die Konzentration eines Proteins konnte erhöht werden oder verringert werden, oder neue Proteine konnten als Folge einer bestimmten Krankheit erscheinen. Die Studie und der Vergleich zwischen den Patienten, die unter einer Krankheit leiden und den gesunden Leuten konnten die Ursache der Krankheit aufdecken. Es ist wichtig, zu verstehen, warum eine bestimmte Krankheit auftritt und in einem frühen Zustand die Zeichen kennzeichnen Sie, damit diese Krankheit leistungsfähig sie behandelt. Über der Behandlung der Krankheit hinaus, gibt es großes Interesse an, wie gesunde Zellen arbeiten. Schließlich verstehen Forscher die Rolle der einzelnen Proteine und wie sie zusammen arbeiten, um den Körper zu regulieren. Die Analogie eines Hauses zurückbringend, könnte dieses verglichen werden mit dem Stehen an der Baustelle eines Gebäudes und dem Studieren, wo jedes Stück geht und wie sie zusammen kommen, das Haus zu stützen.
Wie wird diese Analyse in das Labor geleitet? Zuerst, werden Peptide "ausgewählt" oder getrennt von einander. Die Trennung wird in einem extrem kleinen Schlauch des Glases durchgeführt. Unter dem Einfluß von einem starken elektrischem fangen Sie, die Peptide bewegt durch den Schlauch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf. Diese Trennung Technik, die Nutzen aus den Unterschieden bezüglich der Geschwindigkeit zieht, wird haarartige Elektrophorese genannt. Zweitens müssen die Identität und die Menge jedes Peptids festgestellt werden. Dieses wird mit einem Massenspektrometer getan. Das Massenspektrometer mißt jedes Peptids Masse-zu-aufladen Verhältnis. Von den Informationen, die durch das Massenspektrometer kann man eingeholt werden, die Struktur und die Masse jedes Peptids feststellen.
Die ermittelten Peptide werden dann gegen die Datenbanken zusammengebracht, die Peptidreihenfolgen der bekannten Proteine enthalten (stellen Sie vor sich, die Fragmente vom Buch zu vergleichen, das wir zu einer Datenbank der möglichen Sätze zerstörten). Dieses wird getan, um die Peptide und die Proteine zu kennzeichnen, von denen sie kamen. Das Datenbankzusammenbringen ist langwierig und zeitraubend und folglich gibt es eine große Notwendigkeit an den schnellen und leistungsfähigen Computern und an den zuverlässigen Datenbanken. Nachdem das Peptid- und Proteinzusammenbringen durchgeführt ist, ist es bis zu den Analytikern, zum von von Tendenzen in den Resultaten zu finden. Gegründet auf diesen Tendenzen, entwickeln sie dann Theorien über die Rolle, die spezifische Proteine im Körper spielen können.
Meine eigene Forschung konzentriert auf das Verbessern der Methoden für das Trennen und das Ermitteln der Proteine. Ich habe die Weisen verfeinert, die Peptide vom Glasschlauch auf das Massenspektrometer zu trennen und zu bringen. Medizinische, biologische und chemische Forscher verwenden jetzt meine Methoden.
Ich bin interessiert, an, zu finden aus, wie Proteine einander verbundenSIND. Ich tue dies, indem ich leicht Proteine zu einer Seite einer Dünnschicht des Goldes anbringe und Licht weg von der anderen Seite aufpralle. Indem das Aufpassen, ändert im reflektierten Licht, während unterschiedliche Proteine den angebrachten Proteinen dargestellt werden, ich kann sehen, welche Proteine aufeinander einwirken, wie schnell sie aufeinander einwirken und wie stark sie aufeinander einwirken. Wegen des Wertes der Proteine zur Gesundheit, können diese Studien aufdecken welche Drogen in behandelnder Krankheit wirkungsvoll sein konnten, oder entwirren Fragen über, wie Proteine im Körper arbeiten.
Proteine sind einer der Bausteine aller lebenden Sachen. Sie sind zu alles, das ein Organismus, vom Bewegen, auf dem Denken, auf dem Verdauen der Nahrung lebenswichtig. Ich bin an einer bestimmten Tätigkeit der Proteine interessiert, die einander ist. Ich verwende eine Technik, die, wie das Heimlich zuhören, mir ermöglicht, die Gespräche der Proteine zu hören, ohne sie zu unterbrechen. Die Technik beruht auf der Tatsache, daß nicht alle Proteine an einander interessiert sind. Für ihre biologische Funktion haben Proteine sich entwickelt, um etwas Proteine beim andere vollständig ignorieren zu erkennen. Häufig wird Anerkennung von etwas Änderung in der Form des Proteins, die ihr ermöglicht, eine andere Arbeit zu erledigen, wie bilden ein erforderliches Material oder übermitteln ein Signal von einem Teil seines Klimas anderen gefolgt.
Das Protein, das ich z.Z. überprüfe, wird im Herzen gefunden und ist für die Adrenalineanstürme verantwortlich. Wenn Sie in eine lebensbedrohende Situation erhalten, reagiert dieses Protein auf die Flut von Adrenaline in Ihrem System und bereitet Ihren Körper zu kämpfen vor oder zu fliehen. Das Protein wird einen Empfänger genannt, weil es ein Signal von der Adrenaline empfängt. Es gibt viele unterschiedliche Arten Empfänger, die Signale von den unterschiedlichen Sachen empfangen, und da eine Kategorie Proteine sie zur normalen Funktion eines Organismus lebenswichtig sind. Empfänger haben die interessante Aufgabe der in Verbindung stehenden Anzeigen durch die Zelle Membrane, die dünne Haut der Zelle, die nur einige Sachen durch überschreiten läßt. Die Membrane hält den Inhalt der Zelle innen, beim den Rest der Welt heraus halten. Jedoch benötigt die Zelle noch eine Weise, Informationen von der Weltaußenseite selektiv zu erhalten, und die- ist die Funktion eines Empfängers. Die wichtigen Anzeigen, getragen durch reisende Chemikalien, erreichen die Zelle Membrane, in der sie ihre Anzeige zum Empfänger in der Membrane führen. Indem er seine Form ändert, übermittelt der Empfänger die Anzeige zum Inneren der Zelle, in dem er ein anderes Protein verbundenIST, das um die Zelle verschieben kann und die Zelle veranläßt, auf die Anzeige von der Außenseite passend zu reagieren. Im Kasten dieser Adrenaline-empfindlichen Empfänger im Herzen, wirkt der Empfänger auf Adrenaline von der Außenseite ein und übermittelt die Anzeige zu einem anderen Protein auf dem Innere. Wenn viele Herzzellen diese Anzeige gleichzeitig empfangen, fängt das Herz an, schneller zu schlagen und bereitet den Körper für die "Kämpfen-oderflug" Antwort vor. Offensichtlich wenn der Empfänger nicht seine Arbeit richtig erledigt, würde das Herz nicht die rechte Antwort zur Anregung haben.
Um den Proteinen heimlich zuzuhören, muß ich sie normalerweise arbeiten lassen. Dies heißt das, anstatt, die Proteine direkt anfassend, beobachte ich sie indirekt. Ich hafte ein Protein an einem dünnen Stück Gold. Wenn es so tut, versuche ich, das Protein nicht zu ändern, da ich es so natürlich sein wünsche, wie möglich. Ich pralle dann Licht weg von der Rückseite des Goldes auf. Das Gold ist so dünn, daß etwas Licht zur anderen Seite eindringt, in der es alle mögliche Proteine sehen kann, die zum Gold auf der Frontseite angebracht werden. Die Proteine saugen Licht auf, also ist das reflektierte Licht weniger intensiv als das ursprüngliche Licht. Während mehr Proteine der Schicht auf das Gold hinzugefügt werden, wird das reflektierte Licht schwächer. Ich führe dann unterschiedliche Proteine zum Klima über den örtlich festgelegten Proteinen ein. Wenn sie alles haben, miteinander zu sagen, binden sie zusammen und bilden die Proteinschicht stärker und den hellen Dimmer.
Es gibt zwei Beweggründe für die Forschung, die ich. Das erste ist das grundlegende Verständnis von, wie Proteine arbeiten. Proteine werden in viele komplizierte Verhältnisse miteinbezogen und bilden sie eine aufregende Herausforderung für Wissenschaftler. Der zweite Beweggrund ist die Rolle der Proteine ist Krankheit. Wenn Proteine durchgedreht gehen, ist Krankheit das unvermeidliche Resultat. Tatsächlich über 50% von therapeutischen Drogen auf dem Markt oder in den Entwicklung Hilfe Empfängerproteinen, zum glatt zu arbeiten. Meine Experimente decken die schwierigen Gespräche unter Proteinen, die Gesundheit beibehalten, auf oder verursachen seine Verschlechterung.
Wenn Sie mehr über diesen Artikel wissen möchten, können Sie die Seite www.edgar-arroyo.com oder www.gialive.com besuchen
Edgar Arroyo
Abteilung der Forschung
Protengia Institut
März 2005
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