Il corpo umano è un wonder affascinante in cui i miliardi dei processi stanno presentandosi costantemente. Le proteine svolgono un ruolo importante in tutto di questi processi. Come chimico analitico, sto studiando il contenuto proteico di vari fluidi fisiologici, quali anima o la saliva, per capire e trovare i sintomi dell'affezione in anticipo e studiare i fattori che influenzano la comunicazione, la regolazione e lo sviluppo in cellule umane sane. Questo lavoro ha implicazioni nella medicina, nella biologia e nella chimica.
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Tutte le cellule umane contengono un genome, che è le informazioni genetiche ereditate dai nostri genitori. Il genome è il modello delle cellule, come il disegno della costruzione per una casa. La casa reale è costruita dalle proteine, "i blocchetti di costruzione dei nostri corpi". Le proteine sono responsabili di tali cose varie come costruendo i nostri muscoli e pelle, di digestione di alimento, di sviluppo delle cellule e di emozioni umane. Ci è una proteina addetta a quasi qualunque trattata può immaginare. I nostri corpi stanno producendo costantemente le proteine. A volte le disfunzioni nel processo di produzione conducono alle nuove o proteine cambiate. Nella maggior parte dei casi, questo ha poco o nessun effetto nei nostri corpi. Tuttavia, nelle occasioni rare, la proteina cambiata conduce ad una funzione migliore nel corpo, conosciuto comunemente come sviluppo. Ed in alcuni casi sfavorevoli, una proteina cambiata conduce ad una malattia, quali la malattia del Alzheimer o la malattia del Parkinson.
Nella mia ricerca sto guardando il contenuto proteico in vari fluidi fisiologici compreso anima, urina, la saliva ed il liquido cerebrospinale (il fluido circondando il cervello). Questi fluidi fisiologici contengono un numero enorme di proteine differenti così come altre sostanze. Le proteine sono molecole complesse e per identificarle una deve romperla correttamente spesso giù nei più piccoli frammenti, denominati peptidi. Ogni proteina consiste di molti peptidi, che sono spesso specifici per appena quella proteina. Per esempio, l'analisi di liquido cerebrospinale può essere confrontata alla presa del vostro libro favorito ed alla miscelazione su tutte le parole in una ciotola gigantesca di minestra di alfabeto. Un mosto in primo luogo seleziona ogni parola e genera le frasi, i paragrafi ed i capitoli. Ogni frase, paragrafo e capitolo devono essere organizzati correttamente nell'ordine affinchè la storia leggano bene.
Perchè misuri il contenuto delle proteine e dei peptidi in liquidi del corpo umano? Bene, come accennato prima, le proteine ed i peptidi svolgono un ruolo importante in quasi ogni processo nel corpo e possono essere la radice della malattia. La concentrazione di una proteina potrebbe essere aumentata o diminuita, o le nuove proteine potrebbero comparire in conseguenza di determinata malattia. Lo studio ed il confronto fra i pazienti che soffrono da una malattia e la gente in buona salute hanno potuto rivelare la causa della malattia. È importante capire perchè una determinata malattia accade ed in un in anticipo dichiari identificano i segni affinchè quella malattia la trattino efficientemente. Oltre il trattamento della malattia, ci è interesse grande in come le cellule sane funzionano. Infine, i ricercatori capiranno il ruolo di diverse proteine e come lavorano insieme per regolare il corpo. Restituendo l'analogia di una casa, questo potrebbe essere confrontato al levarsi in piedi al cantiere di una costruzione ed a studiare dove ogni parte va e come vengono insieme sostenere la casa.
Come questa analisi è condotta in laboratorio? In primo luogo, i peptidi "sono selezionati" o sono separati da a vicenda. La separazione è realizzata in un tubo estremamente piccolo di vetro. Sotto l'influenza di un campo elettrico forte, i peptidi si muoveranno attraverso il tubo alle velocità differenti. Questa tecnica di separazione, che approfitta delle differenze nella velocità, è denominata l'elettroforesi capillare. In secondo luogo, l'identità e la quantità di ogni peptide devono essere determinate. Ciò è fatta con uno spettrometro di massa. Lo spettrometro di massa misura ogni peptide massa-$$$-CARICA il rapporto. A partire dalle informazioni ottenute dallo spettrometro di massa si può determinare la struttura e la massa di ogni peptide.
I peptidi rilevati allora sono abbinati contro le basi di dati che contengono le sequenze del peptide delle proteine conosciute (immagini confrontare i frammenti dal libro che abbiamo distrutto ad una base di dati delle frasi possibili). Ciò è fatta per identificare i peptidi e le proteine da cui sono venuto. La corrispondenza della base di dati è noiosa e che richiede tempo e ci è così un'esigenza grande dei calcolatori veloci e potenti e delle basi di dati certe. Dopo che la corrispondenza della proteina e del peptide sia completata, spetta agli analisti per trovare le tendenze nei risultati. Sulla base di queste tendenze, allora sviluppano le teorie circa il ruolo che le proteine specifiche possono svolgere nel corpo.
La mia propria ricerca mette a fuoco sul migliorare i metodi per la separazione e la rilevazione delle proteine. Ho raffinato i sensi separare e trasferire i peptidi dal tubo di vetro allo spettrometro di massa. I ricercatori medici, biologici e chimici ora stanno usando i miei metodi.
Sono interessato nell'individuazione verso l'esterno come le proteine comunicano con a vicenda. Faccio questo delicatamente fissando le proteine ad un lato di uno strato sottile di oro e rimbalzando la luce fuori dell'altro lato. Guardando cambia alla luce riflessa mentre le proteine differenti sono presentate alle proteine fissate, io può vedere quali proteine si interagiscono, quanto velocemente si interagiscono e quanto si interagiscono fortemente. A causa dell'importanza delle proteine a salute, questi studi possono rivelare quali droghe potrebbero essere efficaci nella malattia trattante, o unravel le domande circa come le proteine funzionano nel corpo.
Le proteine sono uno dei blocchetti di costruzione di tutte le cose viventi. Sono vitali a tutto ch'un organismo, dal muoversi, verso pensare, verso la digestione dell'alimento. Sono interessato in un'attività particolare delle proteine, che sta comunicando con a vicenda. Uso una tecnica che, come ascoltare di nascosto, mi permette di sentire le conversazioni delle proteine senza interromperle. La tecnica conta sul fatto che non tutte le proteine sono interessate in a vicenda. Per la loro funzione biologica, le proteine si sono sviluppate per riconoscere alcune proteine mentre completamente ignorano altre. Spesso, il riconoscimento è seguito da un certo cambiamento nella figura della proteina, che gli permette di fare un lavoro differente, come fa un materiale necessario o trasmette un segnale da una parte del relativo ambiente ad un altro.
La proteina che attualmente sto esaminando è trovata nel cuore ed è responsabile degli sbalzi dell'adrenalina. Se entrate in una situazione life-threatening, questa proteina risponderà alla pletora di adrenalina nel vostro sistema e preparerà il vostro corpo per combattere o fuggire. La proteina è denominata un ricevitore perché riceve un segnale dall'adrenalina. Ci sono molti generi differenti di ricevitori, che ricevono i segnali dalle cose differenti e poichè un codice categoria delle proteine è vitale alla funzione normale di un organismo. I ricevitori hanno l'operazione interessante dei messaggi di comunicazione attraverso la membrana delle cellule, la pelle sottile della cellula che permette che soltanto alcune cose passino attraverso. La membrana mantiene il soddisfare delle cellule dentro, mentre impedisce di entrare il resto del mondo. Tuttavia, la cellula ancora ha bisogno di un senso ricevere selettivamente le informazioni dalla parte esterna di mondo e quella è la funzione di un ricevitore. I messaggi importanti, trasportati dai prodotti chimici mobili, raggiungono la membrana delle cellule, in cui passano il loro messaggio al ricevitore nella membrana. Cambiando la relativa figura, il ricevitore trasporta il messaggio all'interiore delle cellule in cui comunica con una proteina differente che può muoversi intorno alla cellula ed induce la cellula a rispondere giustamente al messaggio dalla parte esterna. Nella cassa di questi ricevitori adrenalina-sensibili nel cuore, il ricevitore si interagisce con l'adrenalina dalla parte esterna e trasporta il messaggio ad un'altra proteina sulla parte interna. Quando molte cellule del cuore ricevono questo messaggio allo stesso tempo, il cuore comincia a battere più velocemente, aspettando il corpo per la risposta "di combatt-o-volo". Ovviamente, se il ricevitore non fa correttamente il relativo lavoro, il cuore non avrebbe la giusta risposta allo stimolo.
Per ascoltare di nascosto sulle proteine, devo lasciarlo funzionare normalmente. Ciò significa quella piuttosto che maneggiando le proteine direttamente, le osservo indirettamente. Attacco una proteina ad una parte di oro sottile. In tal modo, provo a non alterare la proteina, poiché la desidero essere naturale come possibile. Allora rimbalzo la luce fuori della parte posteriore dell'oro. L'oro è così sottilmente che una certa luce penetra all'altro lato, in cui può vedere tutte le proteine fissate all'oro sulla parte anteriore. Le proteine assorbono la luce, in modo da la luce riflessa è meno intensa che la luce originale. Mentre più proteine sono aggiunte allo strato in cima all'oro, la luce riflessa diventa più fioca. Allora introduco le proteine differenti all'ambiente sopra le proteine fisse. Se hanno qualche cosa dire l'un l'altro, si legheranno insieme, rendendo lo strato della proteina più spesso ed il regolatore della luminosità chiaro.
Ci sono due motivazioni per la ricerca che. Il primo è la comprensione fondamentale di come le proteine funzionano. Le proteine sono coinvolte in molti rapporti complessi, rendenti loro una sfida emozionante per gli scienziati. La seconda motivazione è il ruolo delle proteine è malattia. Quando le proteine vanno haywire, la malattia è il risultato inevitabile. Infatti, più di 50% delle droghe terapeutiche sul mercato o in proteine del ricevitore di aiuto di sviluppo da funzionare uniformemente. I miei esperimenti rivelano le conversazioni complicate fra le proteine che effettuano la salute, o causano il relativo deterioramento.
Se desiderate conoscere più circa questo articolo potete visitare la pagina www.edgar-arroyo.com o www.gialive.com
Arroyo Di Edgar
Reparto di ricerca
Istituto Di Protengia
Marzo del 2005
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