Speciale i Nature

Kemistuderende Sune Danø har fået sit speciale publiceret i Nature. Under vejledning af lektor Preben Graae Sørensen og lektor Finn Hynne fra Kemisk Laboratorium III har han udført forsøg med gærceller der afslører nye interessante egenskaber ved encellede organismer.

Sune Danø har kastet sig over forsøg med koncentrationssvingninger i glykolysen (nedbrydning af sukkerstoffer) i gærceller. Med dem har han forsøgt at skabe en ny indgangsvinkel til studiet af biologiske systemer. Undersøgelserne sigtede på at give en kvantitativ beskrivelse af nogle dynamiske egenskaber ved levende gærceller, hvor man konventionelt kun har beskrevet de fysiske og biokemiske egenskaber af systemets enkeltdele. Idéen var, at man ved at kombinere traditionelle undersøgelser med undersøgelser af de dynamiske egenskaber bedre vil kunne forstå, hvordan enkeltdelene resulterer i den faktiske opførsel.

Det lykkedes. Forsøget viste, at der i cellens glykolyse kan observeres nogle vedvarende koncentrationssvingninger. Ved at foretage små forstyrrelser af disse svingninger med glucose eller acetaldehyd (stoffer der indgår i glykolysen) kan man opnå en meget specifik respons. Dette kan bruges til at optimere modeller af glykolysen, der er under udvikling.

Sunes hold har i artiklen samtidig givet en karakteristik af, hvad det er for en biokemisk dynamik, der er tale om i overgangen fra den stationære til den svingende tilstand i glykolysen. Matematisk beskrives denne overgang som en superkritisk Hopf-bifurkation.

De vedvarende svingninger er samtidig bemærkelsesværdige ved at foregå synkront mellem millarder af celler; helt almindelige elementer i stofskiftet skaber koordination mellem de mange celler. Noget sådant kan tænkes at have spillet en rolle under overgangen fra encellet til flercellet liv. De matematiske egenskaber ved Hopf-Bifurkationen sandsynliggør at overgangen til svingninger kan ske under mange forskellige omstændigheder, så fænomenet kan sagtens tænkes at foregå uden for laboratoriet. ½

Publikation:
Sune Danø, Preben Graae Sørensen, Finn Hynne: Sustained oscillations in living cells, 1999, Nature vol. 402 no. 6759, side 320-322.

Sune Danø, Department of Chemistry and CATS.
Telefon: 35 32 02 27, e-mail: sdd@osc.kiku.dk

http://theochem.ki.ku.dk/~sdd/