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Markermoleküle: Diagnose per Glühwürmchen-Leuchten

Das gleiche Enzym, das Glühwürmchen zum Leuchten bringt, könnte in der medizinischen Diagnostik beim gezielten Aufspüren vom Stoffen helfen.
GlühwürmchenLaden...

Glühwürmchen sind auffällig. Genau das wollen Forschende nun nutzen: Der Stoff, der den Hinterleib der Tiere zum Leuchten bringt, ließe sich bald im Dienst der Medizin einsetzen. In der biologischen Diagnostik werden so genannte Markermoleküle benutzt, die wiederum an bestimmte Stoffe in einer Probe oder im Körper des Patienten binden und diese dadurch nachweisbar machen. Unter anderem lassen sich so Krebszellen aufspüren.

Diagnose mit dem Leuchtstoff LuciferaseLaden...
Luciferase zur Diagnostik | Mit dem Glühwürmchen-Stoff Luciferase lässt sich Streptavidin im rechten Plastikröhrchen auf den ersten Blick nachweisen.

Dass sich hierfür nicht nur simple Farbstoffe, sondern auch leuchtende Marker eignen, haben nun Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne im Fachblatt "Nature Communications" beschrieben. Sie zeigen, dass die Markierung mit dem Glühwürmchenmolekül Luciferase eine günstigere und schnellere Diagnostik ermöglicht als herkömmliche Methoden – denn die Leuchtreaktion, die das Enzym in Gang setzt, lässt sich ganz einfach auch mit bloßem Auge erkennen.

Das Markermolekül, das die Forschenden herstellten, besteht dabei aus zwei Teilen: einem, der chemisch spezifisch an den gesuchten Stoff bindet, und dem Leuchtenzym Luciferase. Durch den Markerteil wird zunächst die Aktivität der Luciferase unterdrückt. Trifft jedoch der Marker den gesuchten Stoff in der Probe, löst er sich von der Luciferase, um die neue Bindung einzugehen. Das Enzym wird wieder aktiv und zeigt durch Leuchten an, dass der gesuchte Stoff in der Probe enthalten ist. Der Markerteil wiederum lässt sich anpassen, um jeweils spezifische Substanzen aufzuspüren.

Die Entwicklungen des Forscherteams um Kai Johnsson sind so erfolgreich, dass die Forschenden kürzlich das Start-up-Unternehmen Lucentix gegründet haben.

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