mandag, februar 26, 2007

Kunnskap i det små, del 2: Frå kreft til protein

Her er andre del av den spennande mandagskafeen i vitskapsteori. Det er nesten så ein kan kalle k.west bloggen for "Din vitskapsteoretiske on-line resource"!

Ein kan jo først spørje seg: kvifor er ein oppteken av å finne ut av korleis protein vert laga, altså det som kallast proteinsyntese? Har Fedon noko med det å gjere? Svaret er: nei, Fedon har ingen ting med det å gjere. Kroppen sine celler inneheld mykje protein, som har som oppgåve å få ting til å gå rundt. Proteina held oppe cellemembranen, festar cellene til andre celler, tek imot ulike signal, og verkar som katalysatorar for ulike kjemiske reaksjonar. Dei proteina som er slike katalysatorar, kallar vi enzym. Kor mykje dei visste av dette på slutten av 40-talet, er eg ikkje heilt sikker på. Men dei visste at celler har eit arvestoff. Det dei ikkje visste, og som vi veit i dag, er at DNA er arvestoffet, RNA overfører informasjon frå DNA til eit ribosom, som frå denne informasjonen bygger eit protein. Dei fleste gen kodar for protein, og proteina utfører så det meste i kroppen. På denne tida var ikkje DNA-strukturen klar, og mykje låg i mørket.

Zamecnik var vel eigentlig sponsa av den amerikanske kreftforeninga. Han tenkte at eit av kjenneteikna med kreft er at kreftcellene har ein unormal vekst. Vidare visste han at vekstregulering er knytta til cella si evne til å lage protein. Modellsystemet ein ville bruke til dette, var rottelever som var most slik at alt inne i cella var fritt i løysinga - eit sokalla rotte-lever homogenat. Dette homogenatet vil så inneholde millionar av ulike typar partiklar, og ein er ute etter å finne akkurat dei partiklane som trengs i ein spesifik kjemisk reaksjon. Det ein må gjere då, er å dele dette homogenatet opp på ein organisert måte, etter ulike eigenskaper til partiklane. Slike eigenskaper er typisk størrelse, løysingsevne i ulike løysemiddel, vekt, kjemisk ladning etc.

Ein ny teknikk som mogleggjorde dette, var ultracentrifuga. Det er ei senntrifuge som roterar svært kjapt, feks. 75.000 rotasjonar per minutt. Det ein her kunne gjere, var å setje homogenatet på ei løysing av sukrose, altså ei svært tjukk og seig sukkerlake, også ultrasentrifugere dette. Det som då vil skje er at ulike partiklar i homogenatet vert pressa ned i sukrosen, men dei tyngste partiklane vil gå lengst ned i sukrosen , og dei minste partiklane vil gå kortast (illustrert på figuren til høgre).

Slik fekk ein delt homogenatet opp i fleire ulike delar - fraksjonar. Vidare hadde ein funne ein måte å måle når det vart laga nye protein, ved å bruke aminosyrer som var radioaktive. Fekk ein laga nytt protein, ville ein kunne måle det radioaktivt. Ein freista slik å kombinere dei ulike fraksjonane av homogenatet saman med radioaktive aminosyrer (dette vart blanda i ulike røyr på labbenken sokalla in vitro, altså utanfor organisma sjølv), for slik å sjå når ein fekk laga nytt protein. Men også etter ultrasentrifugeringa inneholdt kvar fraksjon hundrevis av ulike protein. Identiteten til dei ulike komponentane i proteinsyntesa hadde ein enda ikkje fått. Men ein var på veg, og ein freista å lage eksperiment som skulle avdekke desse nye og enda ukjente partiklane. Kreftforskninga danna enda ein del av bakteppet for forskininga, men jakta på proteinsyntesa levde meir og meir sitt eige liv: målet skifta frå å vere ein brikke i kreftgåta, til å verte jakta på proteinsyntesa.

Som ein nevnte sist, kan ein ikkje sjå eit protein, men ein kan sirkle det inn ganske godt, gjennom ulike instument, og ulike tekniske nyvinningar, som ultrasentrifuga, radioaktive aminosyrer, og også kraftige mikroskop. Og så langt i prosessen hadde dei sirkla inn noko dei kalla mikrosom. Dette var ein fraksjon som var nødvendig for å få nye, radioaktive protein in vitro). Mikrosoma var karakterisert ved ein viss størrelse, basert på sentrifugeringa. Ellers visste ein ikkje så mykje. I tillegg trengdes det andre komponentar, som energi i form av ATP, og andre homogenat-fraksjonar, som var karakterisert av ulike eigenskaper.

Verdt å legge merke til, er at desse ulike faktorane, som no byrja å teikne seg ut, var karakterisert ved korleis dei oppførte seg i høve til dei tekniske hjelpemiddela ein nytte til å sirkle dei inn - korleis dei var representert i det eksperimentelle systemet. Men framleis jobba ein med polvottar i celle-land. Meir om det neste gong.

Følg med neste mandag!

Ingen kommentarer: