zamówienia na 100 walabii” – dorzuca
Peter Janssens, wspó∏autor ksià˝ki The
Developing Marsupial: Models for Biome-
dical Research (Rozwijajàcy si´ torbacz:
modele badaƒ biomedycznych). Doda-
je, ˝e samo opracowanie systemu ˝ywie-
nia i opieki nad zwierz´tami wymaga∏o
bardzo wielkiego nak∏adu pracy, nie mó-
wiàc ju˝ o badaniach, które umo˝liwi∏y
porównanie okresów rozwojowych wa-
labii i innych ssaków. „Zanim zacz´li-
Êmy uzyskiwaç rezultaty, przez 15 lat
prowadziliÊmy prace przygotowawcze”
– mówi Mark.

Ju˝ samo zdobycie pierwszych zwie-

rzàt do hodowli by∏o przygodà. Zespó∏
musia∏ skonstruowaç sprz´t s∏u˝àcy do
schwytania szybko skaczàcych walabii
na jednej z wysp u wybrze˝y Australii
po∏udniowej, gdzie si´ nadmiernie roz-
mno˝y∏y. Pierwsze sieci cz´sto p´ka∏y,
gdy wpad∏ w nie rozp´dzony torbacz.
Obecnie u˝ywane, zmodyfikowane, wy-
glàdajà jak olbrzymie siatki na motyle.

Trzeba by∏o tak˝e pokonaç uprze-

dzenia wobec u˝ywania torbaczy jako
zwierzàt laboratoryjnych. XIX-wieczni
taksonomowie uwa˝ali, ˝e australijskie
torbacze sà prymitywniejszym rodza-
jem ssaków, gdy˝ pozbawione sà cia∏a
modzelowatego mózgu, struktury umo-
˝liwiajàcej komunikowanie si´ obu jego
pó∏kul. Min´∏y dziesiàtki lat, nim na-
ukowcy odkryli, ˝e zwierz´ta te majà
jednak struktur´ spe∏niajàcà takie same
funkcje, zwanà fasciculus aberrans (p´czek
b∏´dny). Póêniej okaza∏o si´, ˝e tak˝e in-
ne struktury mózgu torbaczy nie ró˝nià
si´ istotnie od tych, jakie obserwujemy
u ssaków ∏o˝yskowych. „Wbrew poglà-
dom dawniejszych taksonomów [wala-
bie] nie sà ssakami drugiej kategorii –
mówi Mark. – To nie ró˝nice, ale podo-
bieƒstwa mi´dzy walabiami i innymi
ssakami czynià je tak interesujàcym mo-
delem doÊwiadczalnym.”

Badania na walabiach ju˝ przynios∏y

efekty. Mark i jego zespó∏ stwierdzili, ˝e
aksony nerwu wzrokowego nie tworzà
przypadkowych po∏àczeƒ ze wzgórkiem
górnym, jak sàdzono dotàd, lecz koƒczà
si´ w ÊciÊle okreÊlonych miejscach. Inni
badacze w kilku australijskich oÊrodkach
równie˝ u˝ywajà torbaczy jako zwierzàt
doÊwiadczalnych. Po∏udniowoamery-
kaƒski kuzyn walabii, opos brazylijski
krótkoogonowy (Monodelphis domestica),
jest u˝ywany do badaƒ w USA. Mari-
lyn Renfree z University of Melbourne,
która poÊwi´ci∏a 30 lat badaniom nad
rozmna˝aniem si´ i rozwojem walabii,
uwa˝a, ˝e torbacze powinny by∏y za-
interesowaç naukowców du˝o wcze-
Êniej. „No, ale ja jestem ich wielbicielkà”
– dodaje.

Dan Drollete

Â

WIAT

N

AUKI

Grudzieƒ 1997 17

Trzeba wiedzieç,

kiedy je zwinàç

Ma∏y hazard pozwoli∏

lepiej poznaç konformacj´ bia∏ek

W

wyniku pewnego zak∏adu
mi´dzy biochemikami bia∏ka
sta∏y si´ przedmiotem gry, jak

w pokerze. Latem zespó∏ naukowców
z Yale University wygra∏ 1000 dolarów
udowadniajàc, ˝e mo˝na jednak zbudo-
waç pewien okreÊlony typ bia∏ka. Oprócz
zainkasowania gotówki naukowcy z Yale
lepiej poznali sposób dzia∏ania tych czà-
steczek. Wiedza ta mo˝e w przysz∏oÊci
pomóc w zrozumieniu takich przypad-
∏oÊci, jak choroba Alzheimera lub Creutz-
feldta-Jakoba (ludzkiego odpowiednika
choroby szalonych krów).

¸aƒcuchy aminokwasowe uk∏adajà

si´ w skomplikowane, trójwymiarowe
struktury. Sà to m.in. spirale zwane al-
fa-helisami oraz du˝e p∏askie po-
wierzchnie znane jako beta-kartki. Pro-
blem, w jaki sposób bia∏ko o danej
sekwencji aminokwasów przyjmuje
koƒcowà struktur´ przestrzennà, czyli
jak si´ zwija, jest przedmiotem inten-
sywnych badaƒ. Dotychczas naukowcy
zgadzali si´ w jednym: jeÊli dwa bia∏ka
majà sekwencje aminokwasowe wspól-
ne przynajmniej w 30%, to ich trójwy-
miarowa budowa b´dzie bardzo podob-
na. Innymi s∏owy, majàc dane bia∏ko,
musieliby podstawiç co najmniej 70%
aminokwasów, aby zmieniç jego kszta∏t.

W 1994 roku George D. Rose z Johns

Hopkins University i Trevor Creamer,
obecnie z University of Kentucky, prze-
konani o s∏usznoÊci takiego punktu wi-
dzenia, og∏osili zak∏ad na sum´ 1000 do-
larów w czasopiÊmie Proteins: Structure,
Function, and Genetics. Chodzi∏o o to, by
bioràc dowolne bia∏ko (powiedzmy,
o strukturze beta-kartki) i zmieniajàc nie
wi´cej ni˝ po∏ow´ jego aminokwasów,
uzyskaç struktur´ odmiennà (na przy-
k∏ad alfa-helisy). „Uwa˝aliÊmy, ˝e to
niewykonalne” – wspomina Rose.

Wyzwanie podj´li Lynne Regan, See-

ma Dalal i Suganthi Balasubramanian
z Yale. W zesz∏ym roku Regan, wracajàc
samochodem z konferencji, zasugero-
wa∏a, ˝e dwa bia∏ka badane w ich pra-
cowni metodami nowoczesnej alchemii
mog∏yby w znacznej mierze pomóc
w wygraniu zak∏adu.

By∏y to: B-1 i Rop, intensywnie bada-

ne w jej pracowni w celu zrozumienia
procesu zwijania si´ bia∏ek. Bia∏ko B-1
jest prawie w ca∏oÊci beta-kartkà, a Rop

sk∏ada si´ z kilku alfa-helis. Zespó∏ Re-
gan potrafi∏ okreÊliç, które aminokwa-
sy odgrywajà kluczowà rol´ w tworze-
niu si´ struktur helikalnych, a które –
beta-kartek.

Tak wi´c w lecie grupa eksperymen-

towa∏a z tymi dwiema strukturami, po-
czàtkowo na modelach komputero-
wych, a nast´pnie na rzeczywistych
bia∏kach. Naukowcy usun´li z bia∏ka
B-1 krótkie sekwencje aminokwasów,
odpowiadajàce za tworzenie si´ struk-
tury beta-kartki i zastàpili je fragmen-
tami Rop, co mog∏o doprowadziç do po-
wstania struktury alfa-helisy. Wynik,
który przedstawili w lipcowym nume-
rze Nature Structural Biology, to nowe
bia∏ko nazwane Janus na czeÊç rzym-
skiego boga o dwóch g∏owach. Zawiera
ono w sobie po∏ow´ sekwencji z B-1, ale
przyj´∏o helikalnà struktur´ Rop. Ostat-
nio stworzono Janusa II, który zacho-
wa∏ w sobie a˝ 61% aminokwasów z B-1,
co oznacza, ˝e naukowcy musieli zmie-
niç tylko 39% wyjÊciowej sekwencji.

Wed∏ug Regan wniosek p∏ynàcy z tej

pracy brzmi: „nie traktuj wszystkich
aminokwasów jednakowo”. Tylko nie-
które z nich decydujà o jego koƒcowej
strukturze, jak twierdzi. Lepsze pozna-
nie tej specyficznoÊci mo˝e w koƒcu
pog∏´biç naszà wiedz´ o tzw. chorobach
zwiàzanych z b∏´dnym zwijaniem si´
bia∏ek. Naukowcy sàdzà, ˝e w przypad-
ku choroby Alzheimera i choroby Creu-
tzfeldta-Jakoba spontaniczne zmiany
konformacji bia∏ka mogà prowadziç da-
lej do degeneracji neuronów.

Tymczasem badacze z grupy Regan

wcià˝ debatujà, co zrobiç z wygranymi
pieni´dzmi. Rose jest oczywiÊcie zado-
wolony z post´pu w badaniach, lecz
trudno mu pogodziç si´ z tak du˝à prze-
granà: „Szkoda, ˝e nie za∏o˝yliÊmy si´ o
T-shirt!

Sasha Nemecek

BIOCHEMIA

WSPÓ¸CZESNA ALCHEMIA przemienia

bia∏ko o konformacji beta-kartki (z lewej)

w struktur´ alfa-helikalnà (z prawej).

LYNNE REGAN