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Polyanion-polycation complex formation as a function of the position of the functional groups
(1996)
Im Bereich der medizinischen Diagnostik spielen DNA-Chips eine immer wichtigere Rolle. Dabei werden Glas- oder Silikon-Oberflächen mit Tausenden von einzelsträngigen DNA-Fragmenten, sog. Sonden, bestückt, die mit den passenden DNA-Fragmenten in der zugefügten Patientenprobe verschmelzen. Die Auswertung solcher Messungen liefert die Diagnose für Krankheiten wie z.B. Krebs, Alzheimer oder für den Nachweis pathogener Erreger. Durch fortschreitende Miniaturisierung dieser Meßsysteme können bis zu 40.000 Genfragmente des Menschen in einer einzigen Messung analysiert werden. Neben den DNA-Fragmenten können Bio-Chips auch für andere biologische Komponenten wie Antikörper und Proteine eingesetzt werden, wobei bei letzteren neben der Bindung auch die Aktivität ein wichtiger Diagnoseparamter ist. Am Fraunhofer-Institut für medizinische Technik und am Lehrstuhl für Analytische Biochemie der Universität Potsdam wurden im Rahmen einer Doktorarbeit Methoden entwickelt, die es ermöglichen auf nukleinsäuremodifizierten Sensoroberflächen die Aktivität von Proteinen zu messen. Es wurden Nukleinsäuren auf Oberflächen optischer Sensoren verankert. Diese fungierten als Rezeptor für die Proteine sowie auch als Substrat für Restriktionsenzyme, die Nukleinsäuren schneiden und Polymerasen, die Nukleinsäuren synthetisieren und verlängern können. Seine Anwendung fand diese Messmethode in der Messung der Aktivität des Proteins Telomerase, das in 90% aller Tumore erhöhte Aktivität gegenüber gesunden Zellen aufweist. Die Vorteile dieses neuen Assays gegenüber älteren Methoden liegt im Verzicht auf radioaktiv-markierten Komponenten und einer deutlich verkürzten Analysezeit. Die Arbeit schliesst mit einem funktionsfähigen Nachweis der Telomeraseaktivität im Zellextrakt von gesunden und kranken Zellen. Der direkte Einfluß von Hemmstoffen auf die Aktivität konnte sichtbar gemacht werden, und steht daher bei der Entwicklung neuer Tumor-Diagnostika und Therapeutika zur Verfügung.
The Arabidopsis tandem-pore K+ (TPK) channels displaying four transmembrane domains and two pore regions share structural homologies with their animal counterparts of the KCNK family. In contrast to the Shaker-like Arabidopsis channels (six transmembrane domains/one pore region), the functional properties and the biological role of plant TPK channels have not been elucidated yet. Here, we show that AtTPK4 (KCO4) localizes to the plasma membrane and is predominantly expressed in pollen. AtTPK4 (KCO4) resembles the electrical properties of a voltage-independent K+ channel after expression in Xenopus oocytes and yeast. Hyperpolarizing as well as depolarizing membrane voltages elicited instantaneous K+ currents, which were blocked by extracellular calcium and cytoplasmic protons. Functional complementation assays using a K+ transport-deficient yeast confirmed the biophysical and pharmacological properties of the AtTPK4 channel. The features of AtTPK4 point toward a role in potassium homeostasis and membrane voltage control of the growing pollen tube. Thus, AtTPK4 represents a member of plant tandem-pore-K+ channels, resembling the characteristics of its animal counterparts as well as plant-specific features with respect to modulation of channel activity by acidosis and calcium