Strălucire în adîncuri

Uitaţi de constelaţiile care sclipesc în cerul nocturn. Adevăratele frumuseţe sclipitoare se află la sute de metri sub suprafaţa oceanului - sunt organismele biologice fluorescente şi luminiscente care populează recifele de corali în oceanele lumii. 

După pădurile tropicale recifele de corali sunt al doilea tip din cele mai diverse ecosisteme de pe Pămînt, acestea includ specii bine-cercetate şi încă necunoscute pentru ştiinţă, care nu numai că sunt frumoase, dar de asemenea utile pentru cercetările biologice şi medicale moderne.

Care este diferenţa între fluorescenţă biologică şi luminescenţă? Organismul biologic fluorescent este cel care pentru strălucire absoarbe lumina dintr-o sursă externă, în timp ce sursa de lumină pentru un corp biologic luminescent se află în interior şi este rezultatul unui număr de reacţii chimice care emit lumină în organism.

Strălucire verde

Luminescenţa biologică este cauzată de o proteină numită "proteina fluorescentă verde," sau GFP. În 2008, Premiul Nobel pentru Chimie a fost atribuit unui grup de cercetători care au descoperit şi au studiat utilizarea GFP la meduzele bio-luminescente Aequorea victoria. Polipii corali Acropora din fotografie produc GFP şi, respectiv, strălucesc cu verde atunci cînd ele sunt expuse la o lumină albastră.

GFP este inestimabil ca un marcher. Celulele sau moleculele marcate de această proteină strălucesc atunci cînd cercetătorii utilizează strălucirea fluorescentă în adîncuri. Această tehnologie permite oamenilor de ştiinţă să urmărească procesele biologice invizibile, cum ar fi răspîndirea celulelor canceroase, expunerea virusului în celulă, precum şi mecanismele care duc la deteriorarea celulelor nervoase în creier la pacienţii care suferă de boala Alzheimer.

Studiind mai bine aceste procese, oamenii de ştiinţă pot selecta zonele speciale şi astfel, găsi tratamentul. GFP este mai puţin toxic decît alte molecule fluorescente mici, atunci cînd sunt utilizate pentru obţinerea imaginilor de celule vii. Descoperirea GFP a schimbat domeniul de vizualizare celulară.

Cu sprijinul National Science Foundation din USA savantul de la Universitatea din New York, David Gruber şi colegii lui au descoperit GFP în mai multe tipuri de corali şi alte organisme marine. Ei de asemenea au descoperit una dintre cele mai strălucitoare proteine fluorescente şi molecule, care evoluează în direcţii diferite. Gruber şi echipa lui de cercetători în prezent încearcă să afle dacă peştii posedă această proteină.

În căutarea proteinelor

Pentru a efectua cercetările, savanţii s-au scufundat în ocean la o adîncime de 100 de metri, cu aproape 60 de metri mai adînc, decît scafandrii profesionişti. Cercetătorii au folosit o tehnică creată în conformitate cu tehnologia inovatoare care permite să fotografiaţi cu o înaltă claritate organismele din adîncuri în timpul vieţii lor, în ciuda nivelului scăzut de iluminare. Grupul s-a scufundat în regiunile tropicale, cum ar fi Marea Barieră de Corali din Australia şi Insulele Cayman, şi din cauza diverselor riscuri, cum ar fi rechinii, oamenii de ştiinţă au avut la disponibilitate numai 20-30 de minute pentru a colecta numărul maxim de probe.

În prezent, cercetătorii au colectat aproximativ o sută de exemplare de corali şi anemone, care sunt stocate în muzeu. Acum, grupul clonează noi proteine fluorescente derivate din aceste probe pentru a stabili dacă acestea pot fi marcherii utili pentru o vizualizare biologică.

Gruber şi colegii lui dezvoltă, de asemenea, un dispozitiv cu o telecomandă pentru a uşura cercetarea apelor adînci în recife de corali (începînd cu o adîncime de 30 m) şi înregistrarea diversităţii biologice a populaţiilor de corali şi a bureţilor.

Gruber a publicat cartea "Lumina în întuneric: ştiinţa revoluţionară despre luminescenţă biologică", şi oricine poate citi rapoartele publicate în continuu. De asemenea, în curînd va fi lansat un documentar despre aceste cercetări.

Sursa: vegopolis.ru