Proteins

หมากฝรั่งที่ไม่เหนียว

หมากฝรั่งที่วางขายทั่วไปนั้นทำมาจากยางสังเคราะห์ที่เติมสีและรสเข้าไป คุณสมบัติของความเป็นยางทำให้เศษหมากฝรั่งที่เคี้ยวแล้วเป็นขยะที่สร้างปัญหาอย่างมาก เพราะมันทั้งเหนียวเหนอะหนะและล้างออกยาก หากจะเอาให้เกลี้ยงก็ต้องใช้ตัวทำละลายแรงๆ มาขัดกันเลยทีเดียว

ทีมวิจัยที่นำโดย ศ. Elke Arendt แห่ง University College Cork ได้แรงบันดาลใจมาจากการค้นพบโปรตีนจากธัญพืชที่มีคุณสมบัติพอจะเอามาแทนยางสังเคราะห์ในหมากฝรั่งได้ พวกเธอจึงได้ทดลองปรับปรุงและเพิ่มส่วนผสมเข้าไปให้โปรตีนนี้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ผลที่ได้ในชั้นต้นก็ออกมาน่าพอใจพอสมควร

หมากฝรั่งจากโปรตีนจะสามารถย่อยสลายตามธรรมชาติได้ ไม่เป็นสิ่งขยะแขยงติดพื้นโต๊ะ พื้นถนน เก้าอี้ ฯลฯ เหมือนหมากฝรั่งยางสังเคราะห์

ขั้นตอนการผลิตหมากฝรั่งจากโปรตีนธัญพืชที่พัฒนาขึ้นมาใหม่โดย ศ. Elke Arendt ได้จดทะเบียนสิทธิบัตรแล้ว เหลือแต่รอให้บริษัทผู้ผลิตหมากฝรั่งมาซื้อเอาไปใช้

ที่มา - Science Daily

Prion ที่ดียังมีอยู่จริง

Prion เป็นหน่วยโปรตีนที่พับตัวผิดรูปร่างและสามารถแพร่พันธุ์ได้ด้วยตัวเองด้วยการชักนำให้โปรตีนข้างๆ มันผิดรูปผิดร่างไปด้วย Prion เป็นสาเหตุของโรค เช่น mad cow disease (bovine spongiform encephalopathy) ในวัวควาย, scrapie ในแกะ, chronic wasting disease ในกวาง, และ Creutzfeldt-Jakob disease บางกลุ่มอาการในมนุษย์ เป็นต้น

ทีมวิจัยของ Zhijian Chen แห่ง Howard Hughes Medical Institute investigator ณ University of Texas Southwestern ค้นพบว่าในเซลล์มนุษย์ก็มี prion ...หรืออย่างน้อย "โปรตีนที่ขยายพันธุ์ตัวเองแบบ prion"... ที่ทำตัวดีมีประโยชน์อยู่ด้วย

โปรตีนที่ขยายตัวแบบ prion ในงานวิจัยนี้มีชื่อว่า MAVS (Mitochondrial Antiviral Signaling) ซึ่งปกติจะเกาะอยู่ทั่วไปตามเยื่อหุ้มของไมโตคอนเดรีย (โรงงานปั๊มพลังงานของเซลล์) ทีมนักวิจัยของ Zhijian Chen พบว่าเมื่อเซลล์โดนไวรัสบุกรุก MAVS บางตัวจะเริ่มบิดตัวผิดรูปร่างไป และชักนำให้ MAVS ข้างๆ ทยอยผิดรูปผิดร่างไปด้วยซึ่งเป็นวิธีแบบเดียวกับที่ prion ทำเป๊ะๆ ยกเว้นแค่ว่ามันไม่ได้ขยายพันธุ์แบบบ้าคลั่งเหมือน prion ที่ก่อให้เกิดโรค ในที่สุด MAVS ที่ผิดรูปผิดร่างก็จะเกาะรวมกันเป็นก้อนอยู่บนเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย ช่วยป้องกันการบุกโจมตีของไวรัส

เมื่อเอาสกัดส่วนประกอบของเซลล์มาทดสอบในหลอดทดลอง MAVS ก็ยังสามารถที่จะขยายพันธุ์แบบ prion ได้เมื่อพบสัญญาณจาก RNA ของไวรัส (Viral RNA)

นี่เป็นครั้งแรกที่พบว่าในเซลล์มนุษย์มีโปรตีนแบบ prion ที่ทำหน้าที่ในระบบภูมิคุ้มกันระดับเซลล์

จะว่าไปงานวิจัยนี้สอนให้เรารู้ว่า "prion ก็เหมือนผู้ชาย แม้เกือบทั้งหมดจะเลว แต่ผู้ชายดีๆ ก็ยังมีอยู่จริง" (อย่างน้อยผมก็คิดว่ามีผมคนนึงแหละ หุๆๆ)

ที่มา - Medical Xpress

แสงเลเซอร์จากเซลล์มนุษย์

การสร้างแสงเลเซอร์จำเป็นต้องมีของสองสิ่ง อย่างแรก คือ gain medium ที่สามารถขยายกำลังของแสงในช่วงเฉพาะความถี่หนึ่งๆ ได้ และอีกอย่างคือกระจกเงาสองด้านที่ไว้สะท้อนแสงไปมาในช่องว่างระหว่างกระจก โฟตอนของแสงที่สะท้อนไปมาจะกระตุ้นให้โมเลกุลหรืออะตอมใน gain medium ปล่อยโฟตอนที่มีความถี่และเฟสตรงกันออกมาเพิ่มจนแสงมีความเข้มพอ แล้ววิ่งทะลุกระจกออกมาเป็นลำแสงเลเซอร์

นักวิทยาศาสตร์สองคน Malte Gather และ Seok-Hyun Yun แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ได้เกิดแนวคิดอย่างหนึ่งว่า "หากใช้โปรตีนที่เรืองแสงได้เป็น gain medium เราก็น่าจะผลิตเลเซอร์จากเซลล์ได้" และพวกเขาทั้งสองก็พิสูจน์แล้วว่าแนวคิดนี้ทำได้จริง

กุญแจสำคัญอยู่ที่โปรตีนเรืองแสงซึ่งมีชื่อว่า green fluorescent protein (GFP) โปรตีนนี้ค้นพบครั้งแรกในแมงกระพรุน มันจะเรืองแสงสีเขียวออกมาเมื่อได้รับการกระตุ้น และแสงที่ออกมาจาก GFP ตัวหนึ่งก็สามารถไปกระตุ้น GFP ตัวอื่นๆ ต่อไปได้ จัดได้ว่าเป็นคุณสมบัติของ gain medium ตรงตามที่ต้องการเลย

Malte Gather กับ Seok-Hyun Yun จึงทดลองเอาเซลล์ไตมนุษย์ที่ตัดต่อพันธุกรรมให้สามารถสร้าง GFP มาใส่ลงในช่องว่างตรงกลางระหว่างกระจกเงาสองอันที่ห่างกัน 20 ไมโครเมตร จากนั้นก็ยิงแสงสีน้ำเงินเข้าไป ผลปรากฏว่าเกิดมีลำแสงเลเซอร์สีเขียวออกมา แม้ว่าแสงเลเซอร์ที่ได้จะเปล่งออกมาเป็นระยะเวลาสั้นๆ เพียงไม่กี่นาโนวินาที และไม่ได้มีความเข้มอะไรมากมาย แต่ก็เข้มข้นพอที่จะตรวจจับได้

ข้อดีอย่างหนึ่งของการทดลองนี้คือเซลล์ที่ใช้ทดลองไม่ได้รับผลกระทบอันตรายจากแสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้น มันยังมีชีวิตอยู่ต่อไปได้ตลอดรอดฝั่งจนจบการทดลอง

แต่อย่างไรก็อย่าเพิ่งหวังว่าจะได้เห็นมนุษย์กลายพันธุ์ออกมาเพ่นพ่านยิงเลเซอร์ถล่มตึกในเร็ววัน อันนั้นยากเกินไป งานวิจัยนี้เป็นแค่พื้นฐานแรกเท่านั้น ตอนนี้ความฝันที่นักวิทยาศาสตร์วาดไว้ ได้แก่ วิธีใหม่ในการใช้แสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้นมาวัดค่าคุณสมบัติของเซลล์ หรือ การติดอาวุธเลเซอร์ให้เซลล์ร่างกายไว้ปราบเซลล์วายร้ายอย่างพวกมะเร็งหรือเชื้อโรค เป็นต้น

ที่มา - Nature News, New Scientist, Science Daily, Science News

มันสำปะหลัง GMO เพิ่มโปรตีน

ทีมวิจัยที่นำโดย Claude Fauquet แห่ง Danforth Plant Science Center ในรัฐมิสซูรี ประเทศสหรัฐอเมริกา ประสบความสำเร็จในการตัดต่อพันธุกรรมมันสำปะหลังสายพันธุ์ใหม่ที่มีโปรตีนมากถึง 12.5%

พวกเขาทำได้โดยการตัดต่อเอายีนของถั่วและข้าวโพดเข้าไปในมันสำปะหลัง ยีนตัวนี้จะทำหน้าที่แปลงไซยาไนด์ที่มันสำปะหลังสร้างเก็บไว้ให้กลายเป็นโปรตีนที่ชื่อว่า zeolin ปริมาณโปรตีนในมันสำปะหลัง GMO นี้มากพอปริมาณที่เด็กเล็กๆ ต้องการในแต่ละวัน

มันสำปะหลังเป็นแหล่งคาร์โบไฮเดรตราคาถูกสำหรับประชากรยากจนในประเทศด้อยพัฒนา การเพิ่มปริมาณโปรตีนในมันสำปะหลังจะช่วยประชากรเป็นล้านๆ ในทวีปแอฟริกามีแหล่งอาหารที่ครบโภชนาการ นอกจากนี้ยังจะช่วยสร้างรายได้ให้กับเกษตรกรอีกด้วย

ตอนนี้ข้อเสียของมันสำปะหลัง GMO นี้ยังอยู่ที่ว่าโปรตีน zeolin สามารถทำให้เกิดอาการแพ้ได้ในบางคน ในอนาคตนักวิจัยหวังว่าจะหาทางใส่ยีนที่สร้างโปรตีนชนิดอื่นๆ เข้าไปอีกเพื่อเป็นทางเลือกสำหรับคนที่มีอาการแพ้

ที่มา - New Scientist

ป.ล. งานวิจัยนี้ได้รับเงินทุนสนับสนุนจาก Bill and Melinda Gates Foundation (ผมบอกไว้เฉยๆ ไม่ได้มีนัยยะอะไร)

ไขปริศนา "กำเนิดรหัสแห่งชีวิต"

รหัสพันธุกรรมที่อยู่บนสาย DNA เขียนขึ้นด้วยเบส 4 ชนิด คือ adenine (A), guanine (G), thymine (T), และ cytosine (C) เรียงกันเป็นคำๆ (mRNA ตรง thymine จะแทนที่ด้วย uracil หรือ U) แต่ละคำจะเรียกว่า codon ประกอบด้วยความยาว 3 เบส แต่ละ codon แทนค่าเป็นหนึ่งในกรดอะมิโน 20 ตัวรวมทั้งรหัสหยุด (stop codon)* อีก 3 ตัว

ถ้ามาคำนวณกันเล่นๆ รูปแบบที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการเรียงเบส 4 ขนิดติดกัน 3 ตัว คือ 64 รูปแบบ จะเห็นว่าเลข 64 มากกว่า 20 ตั้งสามเท่ากว่าๆ แหนะ ฉะนั้นคงพอเดากันได้แล้วสินะว่า กรดอะมิโนส่วนใหญ่จะถูกแทนค่าได้มากกว่า 1 codon ขึ้นไป** เช่น GCU, GCC, GCA, GCG แทน Alanine หรือ ACU, ACC, ACA, ACG แทน Threonine เป็นต้น

ในเมื่อเลขมันไม่ลงตัวพอดีกันเป๊ะๆ เช่นนี้ มีใครสงสัยกันบ้างหรือเปล่าว่า แล้วทำไมธรรมชาติจึงเลือกเลขชุดนี้ขึ้นมาสร้างเป็น "genetic code"? ทำไมต้องมีเบส 4 ชนิด? ทำไมต้องเรียงกัน 3 ตัว? ทำไมใช้แทนค่ากรดอะมิโน 20 ชนิด? ทำไมต้อง 3-4-20? (กลับบนล่าง, แทงเต็ง-แทงโต๊ดกันเองนะ แทงผิด ผมไม่เกี่ยว แต่ถ้าถูก แบ่งผมด้วย ^.^) มันจะน่าทึ่งเข้าไปอีกถ้าคุณได้ทราบว่าสิ่งมีชีวิตทั่วโลกใช้รูปแบบ 3-4-20 นี้ให้การเข้ารหัสและถอดรหัสเหมือนกันหมด (การแทนค่าของรหัสก็เหมือนกันแทบทั้งหมด ยกเว้นสิ่งมีชีวิตไม่กี่ชนิดที่แปลรหัสบางตัวต่างออกไป รายละเอียดอ่านเพิ่มเติมได้จากบทความ genetic code ใน Wikipedia)

ไม่ว่าคุณจะสงสัยหรือไม่ วิทยาศาสตร์ก็มีคำอธิบายแบบต่างๆ ไว้ให้คุณ แต่คำอธิบายเหล่านี้ก็ยังไม่ใช่สิ่งสัมบูรณ์ที่ทุกคนยอมรับ มันขึ้นอยู่กับว่าใครพอใจคำอธิบายแบบไหน มันก็เหมือนกับการขูดเลขขอหวยนั่นแหละ ใครพอใจเลขไหนก็แทงเลขนั้น (ย้ำอีกที ถ้าถูกงวดนี้ แบ่งผมด้วย)

โปรตีน สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ได้

นักชีวเคมีโดยส่วนมาก มีความเชื่อกันว่า การเคลื่อนที่ของโปรตีนเป็นไปแบบสุ่ม เราไม่สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของมันได้

แต่ Robert Jernigan นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยไอโอว่าสเตท ได้แสดงผลการศึกษาที่ทำมาเป็นเวลากว่า 10 ปี พบว่า โปรตีนไม่เพียงแต่สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ได้ แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของความสามารถของมันเอง

นักวิจัยได้ใช้โปรตีนของเชื้อไวรัส HIV เป็นตัวอย่างในการศึกษา โดยสร้างแบบจำลองอย่างง่ายขึ้นมา และทดสอบว่ามันเคลื่อนตำแหน่งไปอย่างไร จากผลการทดลองจริง พบว่าความสามารถในการเคลื่อนที่ จำเป็นต่อความสามารถในการทำงาน และการเคลื่อนที่จากการทดลองจริง ก็เป็นไปตามแบบจำลองที่ทำนายไว้

นักวิจัยเชื่อว่า งานวิจัยชิ้นนี้น่าจะเป็นก้าวแรก ของการทำความเข้าใจพฤติกรรมของเซลล์และโปรตีนได้ดียิ่งขึ้น

ที่มา - [EurekAlert](http://www.eurekalert.org/pub_releases/2008-08/isu-isu082708.php)

เล่นเกมคอมพิวเตอร์เก่งๆ มีสิทธิได้รางวัลโนเบล

ข่าวดีสำหรับพ่อแม่ผู้ปกครอง ที่มีลูกหลานเเหลนโหลน ชอบเล่นเกม หากลูกหลานของท่าน เป็นเซียนเกมชั้นอ๋อง รางวัลโนเบลสาขาการแพทย์อาจจะตกอยู่กับลูกหลานของท่านโดยไม่รู้ตัว

สำหรับผู้ที่เล่นเกมเป็นชีวิตจิตใจ คงจะเคยใช้เวลาข้ามวันข้ามคืน ในการเล่นเกมที่โปรดปรานให้จบหมดทุกด่าน จบแบบธรรมดาไม่พอ ต้องจบแบบเก็บได้ครบทุกไอเท็ม อีกต่างหาก นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน (Washington University) เล็งเห็นประโยชน์ของเหล่าบรรดาเกมเมอร์เหล่านี้ ก็เลยพัฒนาเกมที่มีส่วนช่วยในการวิจัยขึ้นมา เกมส์ดัีงกล่าวมีชื่อว่า Foldit

ก่อนที่เล่นเกมนี้แล้วได้รางวัลโนเบล ก็ต้องอธิบายหลักการในเบื้องต้นก่อน เนื่องจากในร่างกายของมนุษย์เรา ประกอบไปด้วยโปรตีน และโปรตีน ก็สามารถมีูรูปแบบต่างๆ ได้มากกว่า 100,000 รูปแบบ รวมถึงมีความไวต่อปฏิกิริยาเคมีที่ไม่เหมือนกัน เรารู้รหัสพันธุกรรมบางส่วนของโปรตีน แต่เราไม่รู้ว่ามันจะโค้งงอเปลี่ยนรูปร่างซับซ้อนได้อย่างไร ซึ่งรูปร่างของโปรตีน ถือเป็นส่วนสำคัญมากในทางชีววิทยา

ถ้าหากมีคนนึกออก เคยมีโครงการอย่าง Rosetta@Home ซึ่งอาศัยคอมพิวเตอร์ของอาสาสมัครในการประมวลผล แต่ด้วยยอดสมาชิกในปัจจุบัน ที่มีประมาณ 200,000 คน ก็ยังไม่พอกับความต้องการดังกล่าว

เกม Foldit กับ โปรแกรม Rosetta ก็อาศัยรากฐานเดียวกัน แต่ในขณะที่ Rosetta@Home อาศัยเวลาว่างจากการประมวลผลมาช่วยในการคำนวณ แต่ Foldit อาศัยพลังสมองจากคนที่ว่างพอจะมาเล่นเกม ซึ่งเกมดังกล่าวไม่ต้องการอะไรมาก นอกจากความสามารถในการแก้ปัญหารูปร่าง 3 มิติเท่านั้น

ปัจจุบันนี้ มีผู้ที่เล่นเกมส์นี้้แล้วกว่า 1,000 คน และในอนาคต อาจมีการจัดแข่งขันระหว่างเกมเมอร์ กับ กลุ่มนักวิจัยที่ทำเรื่องโปรตีน โดยวางแผนไว้ว่า จะมีการจัด 2 ปี ครั้ง

สำหรับผู้ที่ทำคะแนนได้สูงสุด ก็จะมีการใส่ชื่อลงไปในผลงานที่ตีพิมพ์ทางด้านวิทยาศาสตร์ และสำหรับผู้ที่ชนะในการออกแบบโปรตีน ทางทีมวิจัยก็อาจนำการออกแบบนั้น มาสร้างเป็นโปรตีนที่ใช้งานได้จริง ซึ่งถ้าหากสามารถนำไปแก้ปัญหาโรคระบาดที่ร้ายแรงในปัจจุบัน (เอดส์,มาลาเรีย) เหล่าเกมเมอร์ก็อาจมีสิทธิคว้ารางวัลโนเบลอีกด้วย

ดีจัง จะได้มีข้ออ้างในการเล่นเกม

ข้อมูลเพิ่มเติม

Foldit

Rosetta@Home

ที่มา - EurekAlert

Syndicate content