« Tillbaka

Vad generna egentligen gör
– Protein-koden kartläggs av KTH

På institutionen KTH Bioteknik pågår sen januari 2003 ett av Sveriges största forskningsprojekt någonsin, ett projekt med stor betydelse för utvecklingen av framtidens mediciner. HPR, "The Human Proteome Resource", en kartläggning av människans alla proteiner - vad generna egentligen gör.

HUGO-projektet har du kanske hört talas om? Kartläggningen av människans alla gener. Det är i stort sett avslutat och HUGO-projektet har lärt oss hur många gener vi har och var de sitter på DNA-kedjan, men vi vet inte så mycket om vad generna har för funktion. Det är först efter den kunskapen man på allvar kan börja tillverka mediciner och göra avancerade sjukdomsanalyser baserat på kunskap om generna.
The Human Proteome Resource ska leda oss längre in i genernas hemliga rum och Sverige och KTH kan på grund av sina stora kunskaper inom bioteknik vara världsledande inom denna forskning.

HPR-projektet, som leds av professorerna Mattias Uhlén och Joakim Lundeberg, syftar till att beskriva funktionen hos alla proteiner och därmed funktionen hos generna som tillverkar proteinerna. Ingen liten uppgift eftersom varje gen kan koda för många olika proteinvarianter. Kunskap om proteiner har avgörande betydelse eftersom 90 % av alla läkemedel riktar in sig på proteiner.

Stefan Ståhl, professor i Molekylär Bioteknik, uttrycker det så här:
-Om man jämför kunskapen om generna med en telefonkatalog kan man säga att HUGO-projektet gav oss namnen på alla som bor i staden i en enda hög. En väldig massa osorterad information. Det vi gör nu, med proteinanalysen, är att sätta alla namnen i rätt ordning, ta reda på var de bor och vad de jobbar med.

HPR-projektet startade i Januari 2003 och har av Wallenbergstiftelsen blivit beviljade 240 miljoner kronor för fyra år och efter det räknar gruppen med att hälften av kroppens proteiner ska ha sin plats i telefonkatalogen.

Vad är ett protein och varför är de så intressanta, är det inte generna som är de viktiga?
Enkelt uttryckt kan man säga så här: Generna är omkring 30 000 till antalet och många av dem, uppåt 40%, vet man inte om de har någon uppgift alls. Generna kodar till olika proteiner, dvs beroende på hur generna ser ut så kan olika typer av proteiner tillverkas i cellen.
Proteinerna finns på olika platser i kroppen och utför olika uppgifter. En del proteiner transporterar näringsämnen i blodet, andra lagrar syre och kväve, några finns i cellmembranen och tar emot viktiga ämnen, en del proteiner bygger upp hud och hår och ett protein svarar för spermiernas rörlighet.
Det är nästan lättare att säga vad proteinerna inte gör för de har sitt finger med i spelet i varenda reaktion som sker i kroppen. Och proteinerna är vanligare på vissa ställen än andra. Om man hittar extremt mycket av ett speciellt protein i ett organ så är det troligt att det har stor betydelse för det organet.

Det kan ju låta lätt. Hitta ditt protein och tillhörande gen så vet du det du behöver veta.
Men... att rena protein är en mycket svår uppgift och det är här som KTH kommer in. Genom en speciell ny teknik får man fram det här mycket snabbare och smidigare än någon annan har lyckats med tidigare.

Från gensekvens till genaktion

(så här går kartläggningen till schematiskt)
1. Vi har en känd gen och utifrån den får vi en beskrivning av hur proteinet som genen är upphov till ser ut.

2. Proteinstrukturen framställs sedan konstgjort genom så kallad rekombinant teknologi. (Mycket av svårigheterna ligger i att tillverka en korrekt proteinstruktur. Det är väldigt knepigt eftersom det är långa och komplicerade molekyler. Finessen är då att identifiera ett särdrag hos ett protein. Proteiner kan ha väldigt många strukturer, så det gäller att hitta en representativ del av proteinet som är unikt i jämförelse med alla andra proteiner i kroppen och tillverka detta, vilket blir mycket enklare.)

3. Proteinstrukturen förs in i biologisk vävnad för att antikroppar ska bildas.

4. Dessa antikroppar renas genom en annan avancerad teknik som kallas affinitetsrening så att man har antikropparna fria.

5. Antikropparna injiceras i sin tur i vävnadsprover från olika delar av människokroppen. Antikropparna binder endast till vårt speciella protein och när det gör det uppstår en färgning som kan ses i mikroskop.

	Färgning i vävnad

Nu vet vi var proteinet finns och vilken gen som bildade det. Vi vet också till viss del hur mycket av proteinet som finns och därmed ökar vi förståelsen om proteinets funktion som bidrar till det pussel som måste läggas för att få fram kunskap hur kroppen fungerar på molekylär nivå i friska och sjuka tillstånd.

Läs mer på http://www.biotech.kth.se/molbio/hpr/dswed.php?subnav=8