До сих пор ученые изучали метаболизм серы, основного элемента всех живых организмов, используя радиоактивные изотопы, особенно серу-35. Но теперь ученые из Университета Овьедо разработали метод, позволяющий сделать это с помощью стабильного нерадиоактивного изотопа, а именно серы-34.«Присутствие серы особенно заметно в составе цистеина и метионина, двух аминокислот, имеющих фундаментальное значение для образования белков животного происхождения», — пояснил Хусто Хинер Мартинес-Сьерра, доктор химических наук из Университета Овьедо и соавтор исследования. . «И действительно новаторски иметь методологию, которая позволяет нам следить за ходом этого элемента, не подвергаясь риску радиации».Процесс начинается с маркировки пивных дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) этим безвредным стабильным изотопом, а затем скармливается им лабораторным крысам.
Исследователи следят за тем, чтобы грызуны съели все дрожжи через назогастральный зонд.Как только меченая сера начинает включаться в пептиды (цепочки аминокислот) и животные белки, ученые могут обнаруживать и выделять небольшие концентрации ее, используя гибридный метод, сочетающий разделение и обнаружение с помощью масс-спектрометрии (ВЭЖХ-ИСП-МС). . Таким образом можно отслеживать изотоп в белковых соединениях.«Среди его приложений — большинство фундаментальных исследований основного метаболизма серы и ее аминокислот, исследования синтеза и разложения белка (« белковый оборот »), а также исследования фармакокинетики и метаболизма лекарств и лекарственных средств, содержащих серу в своей структуре. "Гинер продолжает.сера является важным микроэлементом или микроэлементом для всех живых организмов.
Помимо цистеина и метионина, он присутствует в других аминокислотах, таких как таурин и гомоцистеин, а также в ряде соединений, имеющих большое биологическое значение, таких как кофермент A или витамины B1 (тиамин) и B7 (биотин).Только четыре встречающихся в природе изотопа серы являются стабильными: сера-32, 33, 34 и 36. Основным изотопом является сера-32, ее содержание в тканях животных составляет приблизительно 94,93%.
Низкое содержание изотопов других веществ, например серы-34 (присутствует в 4,29%), делает их пригодными для использования в качестве индикаторов, другими словами, серы, которые идентичны исходным по химическим и функциональным характеристикам, но которые можно дифференцировать и различать. детектируется конкретно методами масс-спектрометрии.Млекопитающие не способны синтезировать серосодержащие аминокислоты и должны получать их из пищи, например из мяса, рыбы, молочных продуктов, яиц или орехов.Исследователи воспользовались способностью дрожжей превращать неорганический сульфат в сероорганические соединения.
В частности, выбор Saccharomyces cerevisiae продиктован его высокими темпами роста клеток и его безопасностью, поскольку он классифицируется Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) как безопасный для здоровья человека микроорганизм.