​

Một nhóm nghiên cứu do Wolf Frommer, Giám đốc Khoa Sinh học Thực vật tại Viện Khoa học Carnegie, đã phát triển một cách mới đột phá, vượt qua được khoảng cách công nghệ này. Công nghệ mới này có nhiều ý nghĩa quan trọng không chỉ đối với sinh học thực vật, mà còn đối với nghiên cứu sinh học tế bào trong tất cả các loại sinh vật, kể cả con người.

"Với sự ra đời của cảm biến sinh học, chúng tôi có thể đo động lực năng lượng và nồng độ các chất trung gian tế bào khác nhau, từ đó cho phép chúng tôi có được hình ảnh ở cấp độ đầu tiên về mạng lưới trao đổi chất," Frommer cho biết. "Nhưng trước đây chúng tôi không thể trực tiếp theo dõi hoạt động của enzyme hay hoạt động vận chuyển hoặc giám sát sự điều chỉnh của chúng trong một cơ thể sống".

Frommer và nhóm của ông đưa ra giả thuyết rằng, có lẽ sẽ theo dõi được hoạt động vận chuyển bằng cách quan sát việc sắp xếp lại cấu trúc mà một chất vận chuyển trải thực hiện khi nó di chuyển phân tử mục tiêu của mình qua hàng rào màng tế bào. Họ quyết định làm điều này bằng cách mã hóa các chất đánh dấu huỳnh quang nhạy cảm với môi trường trong DNA của tế bào.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào chất vận chuyển quan trọng chịu trách nhiệm di chuyển amoni vào tế bào. Hoạt động này có vai trò rất quan trọng trong thực vật, nấm và vi khuẩn, bởi vì amoni có chức năng là nguồn nitơ chính trong các sinh vật này. Nhưng nếu dư thừa thì amoni trở nên độc hại. Do đó, nồng độ của nó phải được điều chỉnh rất cẩn thận. Chất vận chuyển cho amoni được bảo toàn trong thực vật, nấm và vi khuẩn. Nó cũng có mặt trong con người, nơi nó thường được gọi là yếu tố Rhesus và đóng vai trò quan trọng trong chức năng thận và khả năng sinh sản của nam giới.

Phương pháp của nhóm nghiên cứu đã đem lại những hiểu biết mới về cách thức hoạt động của chất vận chuyển amoni trong thực vật. Và khái niệm cảm biến của họ dự kiến ​​sẽ có  những ứng dụng khác để theo dõi các loại chất vận chuyển khác và các chất vận chuyển trong các sinh vật khác bên ngoài thế giới thực vật và thậm chí cả enzyme.

"Ví dụ như, ở người, có thể dùng những cảm biến như vậy để hiểu được sự vận chuyển chất dẫn truyền thần kinh trong não hoặc xác định các đích nhắm cho các loại thuốc mới," Frommer cho biết.

Xem thêm tại http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-07/ci-bsm062613.php