Risø Nyt, no. 4, 2001 december

More documents

Recommendations

Info

Visualisering af stofskifte-produkter med PEBBLEs PEBBLE er en forkortelse for Probes Encapsulated By Biologically Localised Embedding. Nanopartiklerne er 20-500 nanometer små og består af en polymer matrix, der rummer et indikator molekyle fx et fluorescerende farvestof. Nanopartiklerne kan skydes ind i dyreceller med en genkanon, ved picoinjektion eller ved hjælp af liposomer. Nu undersøger Risøs forskere, om det også er muligt at skyde partiklerne ind i planteceller. Fibersensor Ion flux fosfor-imager til at studere tidsforløbet i svampehyfers fosfattransport. En særlig interessant teknik er anvendelsen af selvlysende stoffer. Professor i kemi, Raoul Kopelman, Michigan Universitet har udført et pionerarbejde på dette felt. Han har udviklet såkaldte nano-sensorer, der består af små polymerpartikler på mellem 50 og 200 nanometer - PEBBLEs -, hvori der er indsat et stof, der fluorescerer ved kontakt med en bestemt metabolit. Kopelman har arbejdet med 20 RISØ NYT 4/01 K + K + K + K + PEBBLE biosensorer K + K + Celle dyreceller og har placeret nano sensorerne i cellerne ved hjælp af en genkanon. En genkanon bruges ellers normalt til at indføre fremmed DNA i en celle. Risøs planteforskere og polymerforskere vil i samarbejde med Kopelman afprøve denne teknik på planteceller. I første omgang skal der fremstilles nano sensorer for calcium, som spiller en central rolle i cellens metabolisme blandt andet i forbindelse med signaloverførsel. Det forventes at disse nanosensorer vil give et billede PEBBLEs kan bruges til at måle fx koncentrationer af næringsstoffer, ilt og pH værdier. Til venstre ses en skematisk tegning af en dyrecelle, hvori der ligger PEBBLES. De indeholder et farvestof, der fluorescerer gult, når det binder K + (kaliumioner), som vist øverst i cellen. Til højre ses et elektronmikroskopbillede af PEBBLEs lavet af plastmaterialet acrylamid i en celle. 200 nanometer Cytoplasma PEBBLE PEBBLE Cellekerne af koncentration og lokalisering af calcium i de forskellige celledele. Det ultimative mål er den virtuelle celle, hvor forskeren kan sidde ved sin computer og putte et nyt gen ind i cellen og efterfølgende forudsige hvilke effekter, det vil have på for eksempel stofskiftet. Men der skal stadig mange års forskning og indsamling af data til, før den virtuelle celle bliver en realitet. Af IVER JAKOBSEN
Lys på samspillet mellem planter og mikroorganismer Studier af strukturerne i planter og mikroorganismer har traditionelt været gennemført ved anvendelse af forskellige typer af mikroskopi på døde vævsprøver. Det har begrænset mulighederne for at udføre studier over tid af processer i celler og væv. Den hastige udvikling inden for genteknologi og optisk analyse sætter nu forskerne i stand til at gennemføre studier, der har en begrænset effekt på det levende materiale. De såkaldte non-invasive studier gør det muligt at undersøge tidsforløb af strukturelle og biokemiske celleprocesser, og studere processerne i forhold til ændringer i organismernes omgivelser. Svampe kan gøres selvlysende Risøs har mange års tradition for at forske i samspillet mellem planter og mikroorganismer, der kan være enten skadelige eller gavnlige. Gråplet hos hvede er en sygdom, der fremkaldes af svampen Mycosphaerella graminicola. Moderne genteknologi gør det muligt at tilføre svampen et ekstra gen, der får den til at lyse grønt, den grønne farve kan derefter ses i et fluorescensmikroskop. Ved hjælp af såkaldt konfokal mikroskopi kan man desuden bevæge sig i optiske “skiver” ned igennem et inficeret blad og få et overblik over svampens angreb i tre dimensioner. Det er dog endnu vanskeligt at indsætte genet for grøn fluorescens i svampe, der kun kan vokse i forbindelse med værtplanten, og andre metoder er derfor nødvendige. Det er ofte muligt at lade svampen optage et fluorescerende stof og derefter gennemføre konfokal mikroskopi. Længerevarende tidsstudier ved hjælp af konfokal mikroskopi har dog den ulempe, at det laserlys, der bruges i konfokal mikroskopi, er så kraftigt, at det med tiden ødelægger den fluorescerende prøve. Samtidig kan det være vanskeligt at holde præparatet levende, fordi Fluorescerende fotodokument: Sådan angriber svampe hvede Billederne viser svampen Mycosphaerella graminicola, der forårsager sygdommen gråplet på hvede. Svampen har fået indsat et ekstra gen, der får den til at producere et grønt fluorescerende protein. Det kan man se ved hjælp af en særlig slags fluorescensmikroskopi af det levende plantevæv. Med avanceret mikroskopteknik kan forskerne også bevæge sig i optiske “skiver” ned igennem bladet og få et overblik over svampens kolonisering i tre dimensioner M. graminicola svampesporer, der ligger på oversiden af et hvedeblad Svampehyfer inden i bladet. Den røde fluorescens kommer fra plantens grønkorn (kloroplaster) Svampen sender udløbere, hyfer, ind i bladet, hvilket ses som en grøn plet da den vokser lodret ned gennem bladet Svampehyferne har nu bevæget sig længere ned i plantens væv, hvor de vokser tæt omkring plantens celler Michael F. Lyngkjær RISØ NYT 4/01 21
Page 1 and 2: december 2001 . RISØ 4NYT . . Biop
Page 3 and 4: Fra gen til funktion En af de stør
Page 5 and 6: Fra gen til funktion Alle organisme
Page 7 and 8: gen-netværk med titusindvis af gen
Page 9 and 10: nem fotosyntese og frigiver CO 2 ge
Page 11 and 12: O 2 NO 2 absorberer energi fra sole
Page 13 and 14: til at forudse klimaets effekter p
Page 15 and 16: Risikovurdering - på tværs! Udsæ
Page 17 and 18: Metabolomics Stofskifteviden giver
Page 19: delig computerkraft til rådighed.
Page 23 and 24: To svage fotoner er bedre end én k
Page 25 and 26: findes i kornets skaldele, er en s
Page 27 and 28: Plantens små kraftværker Gennem r
Page 29 and 30: Gelelektroforese sorterer proteiner
Page 31 and 32: energi på produktion af de ofte me
Page 33 and 34: Profil af aktive blomstringsgener D
Page 35 and 36: sekvenser med internationale databa
Page 37 and 38: Planter for fremtiden Hvem ejer pla
Page 39 and 40: Samarbejde på kryds og tværs Ris

Risø Nyt, no. 4, 2001 december

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?