Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
BioSzkolenia
Strona główna Tygodnik "Nature"
Dodatkowy na dole

Dodatkowy na dole

Badania polskich matematyków w publikacji „Nature”

Wyniki badań z zakresu biologii molekularnej, w które zaangażowani byli prof. Aleksander Weron i dr hab. Krzysztof Burnecki, prof. PWr z Wydziału Matematyki, zostały opublikowane w ostatnim październikowym numerze „Nature”, jednym z najstarszych i najbardziej prestiżowych interdyscyplinarnych czasopism naukowych 

Artykuł pod tytułem „Single-molecule imaging reveals receptor-G protein interactions at cell surface hot spots” został przygotowany przez międzynarodowy zespół naukowców, w skład którego, oprócz matematyków z Politechniki Wrocławskiej, wchodzili: dr Titiwat Sungkaworn, biolog molekularny z Bangkoku, dr Marie-Lise Jobin, biochemik z Bordeaux, prof. Martin J. Lohse, farmakolog z Würzburga i lider zespołu prof. Davide Calebiro, endokrynolog z Birmingham.

prof_aleksander_weron_i_dr_hab_krzysztof_burnecki_prof_pwr_z_wspolpracownikami_projektu_1.jpgCelem projektu było wyznaczenie na powierzchni żywych komórek biologicznych miejsc, w których dochodzi do interakcji pomiędzy receptorami komórkowymi i białkami G mogącymi pobudzać lub hamować działanie receptorów. O ważności tej problematyki dla nauki świadczy Nagroda Nobla z Chemii przyznana Brianowi Kobilce i Robertowi Lefkowitzowi w 2012 r. za pionierskie badania wyjaśniające funkcjonowanie receptorów sprzężonych z białkiem G.

Eksperymenty były przeprowadzane w  laboratorium Rudolf Virschow Center na Uniwersytecie w Würzburgu m.in. przy użyciu najnowszych technik mikroskopii fluorescencyjnej. W  ten projekt nasi naukowcy byli zaangażowani od maja 2014 r. Wcześniej prof. Aleksander Weron, kierujący grantem Maestro z zakresu „Anomalnej dynamiki  złożonych systemów fizycznych i biologicznych”, nawiązał bezpośredni kontakt z prof. Davide Calebiro. Było to wynikiem oficjalnego rekonesansu naukowego delegacji PWr na Uniwersytecie w Würzburgu, zorganizowanego przez ówczesnego rektora prof. Tadeusza Więckowskiego, w celu rozwoju współpracy naukowej między obu uczelniami.

Badania pomogą w leczeniu nadciśnienia, astmy i choroby Parkinsona

W badaniach prowadzonych w laboratorium prof. Calebiro chodziło o wyznaczenie i zrozumienie zasad interakcji występujących pomiędzy białkami G i receptorami. Jest to niezwykle ważne z punktu widzenia biologii molekularnej oraz medycyny, ponieważ poznanie zasad tego współdziałania jest kluczowe w leczeniu np. nadciśnienia, astmy czy też choroby Parkinsona. 

Obecnie stosowane leki mogą jedynie aktywować albo dezaktywować receptory. W przyszłości można będzie zmieniać dynamikę ruchu receptorów i białek G bezpośrednio na powierzchni błony komórkowej wpływając na intensywność interakcji. W opinii prof. Davide Calebiro, perspektywa stworzenia nowej generacji leków dzięki  odkryciu „hot spotów” może zdecydowanie poprawić  efektywność i jakość leczenia. 

Zadaniem naszych matematyków w tym projekcie było opracowanie skutecznych algorytmów oraz metod numerycznych i statystycznych na znalezienie „hot spotów” na powierzchni błony żywych komórek biologicznych. W tym celu konieczne było zaproponowanie matematycznego modelu dynamiki białek G i receptorów. Zastosowano tu techniki stochastyczne służące do modelowania zjawiska anomalnej dyfuzji, którymi od 10 lat intensywnie zajmuje się zespół prof. Aleksandra Werona.

– Za  pomocą zaproponowanego przez nas podejścia można było odpowiedzieć m.in. na pytania, gdzie pojawiają się te interakcje, jak długo trwają i które są efektywne, a które nie. Okazuje się bowiem, że czasami białka G zbliżają się do receptorów komórkowych, ale pomiędzy nimi nie zachodzą żadne reakcje – wyjaśnia dr hab. Krzysztof Burnecki, prof. PWr.

Przy realizacji projektu nasi naukowcy mieli sporo ograniczeń, bo chociaż współpracowali  już wcześniej z biofizykami i biologami, to jednak ich eksperymenty nigdy nie dotyczyły aż tak specyficznej kategorii molekuł jak białka czy receptory oraz ich interakcji.

Część rozwiązań zaproponowanych przez badaczy z PWr okazała się bardzo skomplikowana i trudna do wykorzystania przez grupę biologiczno-medyczną. Współpracę interdyscyplinarną i wymianę informacji bardzo usprawniłÂ  fakt, że prof. Davide Calebiro biegle wykorzystuje środowisko MATLAB, czyli popularne na PWr narzędzie do obliczeń numerycznych, analiz i symulacji. – W razie trudności można się było zawsze porozumieć z nim na poziomie kodów MATLABA – dodaje prof. Aleksander Weron.

– Staraliśmy się dopasować do pojawiających się problemów wykorzystując różne narzędzia matematyczne, takie jak np. ukryte modele Markowa i przygotowując algorytmy służące do analizowania efektywnych interakcji pomiędzy białkami G i receptorami – mówi dr hab. Krzysztof Burnecki, prof. PWr.


Źródło: www.pwr.edu.pl



Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Smog - kilka zasad jak z nim walczyć Stres i ból głowy – jak się uporać? Aerozol z e-papierosów negatywnie wpływa na czynność płuc 16 % polskich internautów odczuwa lęk przed odłączeniem od Internetu Operacje robotyczne stają się światowym standardem Leczenie przeziębień ogólnie mało skuteczne Smog - kilka zasad jak z nim walczyć Stres i ból głowy – jak się uporać? Aerozol z e-papierosów negatywnie wpływa na czynność płuc 16 % polskich internautów odczuwa lęk przed odłączeniem od Internetu Operacje robotyczne stają się światowym standardem Leczenie przeziębień ogólnie mało skuteczne Smog - kilka zasad jak z nim walczyć Stres i ból głowy – jak się uporać? Aerozol z e-papierosów negatywnie wpływa na czynność płuc 16 % polskich internautów odczuwa lęk przed odłączeniem od Internetu Operacje robotyczne stają się światowym standardem Leczenie przeziębień ogólnie mało skuteczne

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje