چکیده
از دهه گذشته، پیشرفت بسیاری در راستای درک فرآیندهای زیستی شامل گذرگاه های پیچیده درون سلولی صورت گرفته است. چالش مهمی که با آن روبرو شدیم، مانیتورینگ متابولیت ها در لحظه میباشد. گرچه تاکنون تعدادی از تکنیکهای کمّی و تصویری گسترش یافته اند، کشف پروتئین های فلوئورسنت سبز(GFP) ، انقلابی در زمینه متابولومیک ایجاد کرده است. پروتئین های فلوئورسنت سبز و انواع آنان، محققان را قادر به رنگ آمیزی طیف وسیعی از مولکول های زیستی کرده است. حسگرهای کدگذاری شده ژنتیکی مبتنی بر انتقال انرژی رزونانسی فلوئورسنس، فناوریای با افق های امید بخش است، که مانیتورینگ لحظه ای واکنش های سلولی در سلولهای زنده را انجام میدهد. این روزها، پروتئین فلوئورسنت سبز و انواع آنان، بسته به خصوصیت فلورئورسنس ذاتی خود، به طور گسترده در آزمایشات سلولی به کار برده میشوند. این مقاله، ساختار و عملکرد پروتئین فلورئورسنت سبز و مشتقات آن، مکانیسم انتشار و کاربرد آنان را در گسترش حسگرهای مبتنی بر FRET برای متابولیت ها مرور میکند.
1-مقدمه
طیف نگاری جذب اتمی، رزونانس مغناطیسی هسته ای، پراش پرتو ایکس و دیگر روش های الکتروشیمیایی سنتی برای رسیدن به اطلاعات ساختاری و عملکردی درباره متابولیت ها مورد استفاده قرار گرفتند. گرچه این تکنیک ها، بینشی نسبت به جنبه ساختاری فراهم میآورند، اما معایبی از جمله حساسیت پایین، دقت ضعیف، ماهیت تهاجمی و غیرتهاجمی دارند. پیشرفت در زیست شناسی سلولی، نیازمند شرح دقیق، صحیح و تعریف شدهی فرآیندهای متابولیک مختلف و مسیرهای سلولی داخل سلول زنده، با غربالگری خروجی وقایع مختلف است. بعدها، حسگرها نشان دادند، وسیله ای امیدوارکننده برای مانیتور، شناسایی، سنجش و ردیابی وقایع زیستی در یک سلول زنده میباشند. رنگ ساز های فلوئورسنت، در ساخت حسگرها به کار میروند. اما مسئله ای که وجود دارد، ماهیت سمی آنها میباشد. دانشمندان شروع به جستجوی انواع دیگر فلوئورسنت ها کردند، که این جستجو منجر به کشف پروتئین های فلوئورسنت(FPs) شد. مزیت پروتئین های فلوئورسنت این است که آن ها فلوئورسنس روشنی را در تمام طیف الکترومغناطیسی نشان میدهند. پروتئین های فلوئورسنت همچنین، تصویرسازی سلول های زنده، بافت عمیق و تمام بدن را ساده کرده اند. کاربرد پروتئین های فلوئورسنت به عنوان علائم ژنتیکی، موجب پیشرفت در زمینه میکروسنجی، خصوصا میکروسنجی فلوئورسنت شده است. استراتژی به این صورت است که مولکول ها را با پروتئین های فلوئورسنت نشان دار میکنیم و تکنولوژی فلوئورسنت را جهت کشف سیستم های زیستی به کار میبریم....