Dna-forskning får helt nyt værktøj
Molekylær lineal kan forklare, hvordan ny medicin virker. Den er skruet sammen af to selvlysende markører, som anbringes i en dna-streng og sender lys-energi på tværs.

Den molekylære lineal består af de to baseanaloger tCO og tCnitro. (Illustration: Søren Preus)

Den molekylære lineal består af de to baseanaloger tCO og tCnitro. (Illustration: Søren Preus)

Selvlysende markører er et uundværligt redskab for forskere, der arbejder med dna.

Men markørerne er meget vanskelige at have med at gøre.

Enten ødelægger de dna'ets funktion og struktur, når de bliver sat ind. Eller også lyser de så lidt, at man ikke kan bruge dem til at måle på dna'ets udformning. Derfor er der brug for alternative farvestoffer.

Ph.d.-studerende Søren Preus fra Kemisk Institut på Københavns Universitet har udviklet et redskab, der løser begge problemer. Den molekylære lineal kaldes det - på baggrund af, hvordan det fungerer i praksis.

Måler med lystransport

Søren Preus har undersøgt de to selvlysende såkaldte baseanaloger tCO og tCnitro for at finde ud af, om de kunne bruges til at måle på dna uden at ødelægge det. Baseanaloger er kemikalier, der kan erstatte normale kernebaser i nukleinsyre.

Hans undersøgelser viser, at dna'en bliver ved med at virke, selv om den molekylære lineal er sat ind. Og bedst af alt: den ene af de to baseanaloger er meget effektiv til at give lys fra sig, og den anden tager fantastisk godt imod lys.

Fordi man kan provokere en transport af lys-energi mellem de to selvlysende markører, kan man bruge dem til såkaldte FRET-målinger, eller Fluorescence Resonance Energy Transfer.

Afstand og vinkel afslører funktion

Kort fortalt går FRET ud på at tvinge to selvlysende molekyler til at overføre lys-energi imellem hinanden og så måle, hvor effektiv denne energioverførsel er.

Man anbringer de to selvlysende markører inde i dna-strengen. Når man lyser på dem, sender den ene markør (tCo) noget af lys-energien videre til den anden (tCnitro).

Denne energi-overførsel kan man måle på, og ved at regne baglæns får man meget præcise oplysninger om, hvor tæt de to markører sidder, og hvilken vinkel de har til hinanden. Og når man kender afstand og vinkel for de to kunstige baser, kan man regne sig frem til afstand og vinkel for alle de naturlige baser i dna-strukturen.

Man får altså et meget præcist billede af, hvordan dna er udformet, og eftersom form og funktion hænger nøje sammen i dna, får man også nye indsigter i, hvordan dna virker.

Opfindelse og brugsanvisning i et

FRET-målinger er ikke noget nyt fænomen. Det nye er for det første, at Søren Preus i samarbejde med forskere på den svenske forskningsinstitution Chalmers University of Technology har udviklet den ene af de to baseanaloger tCnitro.

For det andet har han brugt faciliteterne hos Kemisk Instituts Molecular Engineering Group - Optical Spectroscopy, til at gennemanalysere energitransporten mellem de to baseanaloger, så kommende dna-forskere kan oversætte målinger til strukturer.

Lineal til både grundforskning og udvikling

Det nye redskab vil blandt andet kunne bruges til at karakterisere de strukturelle ændringer, der sker, når et protein binder til dna/rna, og dermed være med til at forklare basale cellulære mekanismer.

Men det vil formentlig også kunne bruges til at undersøge de molekylære ændringer, der sker, når en medicin binder til dna eller rna. På den måde vil det være med til at forklare, hvordan lægemidlet virker.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.