Nobelio premija chemijoje - 2008 • Petras Petrovas • Mokslo naujienos apie "elementus" • Nobelio premijos, chemija, molekulinė biologija, genetika

Nobelio premija chemijoje – 2008

2008 m. Nobelio premijos laureatai chemijoje: Osamu Simomura, Martin Chalfi ir Roger Qian. Nuotraukos iš news.aol.com

2008 m. Nobelio premija chemijos srityje buvo apdovanota Osamu Simomura, Martinu Chalfi ir Rogeriu Čianu už atradimą ir kūrimą būdų, kaip naudoti žalią fluorescencinį baltymą. Šis baltymas plačiai naudojamas visame pasaulyje, kad būtų galima ištirti fiziologinius procesus ląstelių ir organizmo lygmeniu, taip pat genų ekspresiją.

Šių metų Nobelio premija chemijoje bus skiriama trims mokslininkams iš Jungtinių Amerikos Valstijų, kurie surastė ir išmoko naudoti medžiagą, kuri leidžia stebėti daugybę gerų struktūrų ir sudėtingų procesų gyvose ląstelėse ir organizmuose. Prizas buvo apdovanotas "žaliųjų fluorescuojančių baltymų" ("žalias fluorescencinis baltymas", "GFP") nustatymui ir plėtrai. Lygios premijos akcijos bus Osamu Shimomura iš Jūrų biologijos laboratorijos Woods Hole (Mass.), Martin Chalfie iš Kolumbijos universiteto ir Roger Y. Tsien iš Romerio Y. Kalifornijos universitetas, San Diegas (Kalifornijos universitetas, San Diegas). Žalioji fluorescencinis baltymas buvo atskirtas nuo jūrų medūzos. Šiuo metu šio baltymo ir kitų panašių baltymų genai, kurie yra šviesūs kitomis spalvomis,naudojama tūkstančiams tyrimų kaip medžiagų ir ląstelių žymeklis, taip pat tam tikrų genų ekspresijos žymeklis.

Osamu Simomura gimęs 1928 m. Kioto mieste. Jis užaugo Mančurijoje ir Osake, kur jo tėvas tarnavo Japonijos armijoje. 1945 m. Simomura, gyvenusi Nagasakyje, liudijo miesto nukritusios atominės bombos sprogimą. 1951 metais baigė Nagasakio universiteto, o nuo 1955 m dirbo Nagojos universiteto, kur jis pradėjo jūros bestuburių fluorescencijos tyrimą ir nustatė baltymą, atsakingą už kai kurių Kiautavėžiai švytėjimo. 1960, Shimomura gavo Nagojos universiteto daktaro laipsnį ir persikėlė į JAV, iš pradžių dirbo Prinstono (kur jis atidarė žalia fluorescencinis baltymas, kuris sukelia švyti medūzos), o nuo 1982 m – laboratorijoje jūrų biologija. Nuo 2001 m. Osamu Simomura išėjo į pensiją. Jis gyvena Massachusetse esančiame Cape Cod pusiasalyje, netoli jo paskutinio darbo.

Martin chalfi gimęs 1947 m. Jis studijavo Harvarde, kur 1977 m. Jis gavo daktaro laipsnį neurologijos moksliniams tyrimams. Nuo 1982 m. Iki šios dienos Chalfi yra Kolumbijos universiteto Niujorke profesorius.1984 m. Jis kurį laiką dirbo Kembridžo (Jungtinė Karalystė) Molekulinės biologijos laboratorijoje, kurioje studijavo dirvožemio nematodo nervų sistemą Caenorhabditis elegans kartu su viena iš molekulinės genetikos ir vystymosi biologijos klasių – Sidney Brenner (dėka, kurių raštais šis kirminas tapo vienu svarbiausių modernaus moderniosios biologijos objektų).

Rogeris Čianas gimęs 1952 m. Niujorke, išeinančio iš Kinijos šeimos, mažos Tolimosios Rytų valstybės (kurios teritorijoje, visų pirma, buvo Šanchajaus miestas), palikuonis, kuris dešimtojo dešimtmečio pabaigoje tapo Kinijos dalimi. Tarp jo giminaičių yra daug žinomų intelektualų – mokslininkai, inžinieriai ir mokytojai. Rogerio Kiano vaikystė praėjo Livingstone, Niu Džersyje. Tada jis studijavo Harvarde ir Kembridže (Jungtinė Karalystė), kur 1977 m. Įgijo daktaro laipsnį. Iki 1981 m. Jis dirbo Kembridžo universitete, o 1982-1989 m. – Berkeley universitete Kalifornijoje. Nuo 1989 m. Rogerio Qianas yra San Diego Kalifornijos universiteto profesorius.

Daugelis jūrų bestuburių švyti savaime (naudojant cheminių procesų energiją) arba ultravioletine arba matoma šviesa (sugeriančios fotonus su vienodu bangos ilgiuir skleidžiantis kitą). Šio švytėjimo pagrindas yra įvairių organinių medžiagų. Viena iš šių medžiagų yra žalias fluorescuojantis medūzos baltymas iš genties Aequorea. Ultravioletinėje šviesoje šis baltymas šviečia mėlyna ir žalia šviesa. 1962 m. Osamu Simomura pirmą kartą izoliuoja šį baltymą iš medūzų organizmų ir jį apibūdino.

Švytintys medžiai iš genties Aequorea. Iš šių medūzų išskirtas žalias fluorescentinis baltymas (GFP, žaliasis fluorescuojantis baltymas), kuris plačiai paplitęs citofiziologiniuose, biocheminiuose ir genetiniuose tyrimuose visame pasaulyje. Žalią fluorescuojantį baltymą pradėjo fotografija Nobelio premija chemijos 2008 Osamu Shimomura. Jūrų biologijos laboratorijos tinklalapyje (www.mbl.edu)

Tolesnis darbas su žalia fluorescuojančiu baltymu leido mums surasti geną, koduojantį jį ir pristatydamas šį geną į gyvų įvairių organizmų ląsteles. Medicininiuose ir biocheminiuose tyrimuose žalias fluorescuojantis baltymas arba jo dariniai žymi tam tikras ląsteles ir medžiagas, o dėl fluorescencijos atsiranda jų buvimo vietos ir jų pasikeitimų. Įterpdami šviesos baltymo geną į ląstelę kartu su kitu genu, galite sektikur ir kokiu intensyvumu išreiškiami įvestų genų (ty jie suteikia jiems atitinkančių baltymų sintezę). Žalia fluorescencinis baltymas leido mokslininkams stebėti daugelį paslėptų procesų ir struktūrų, tokių kaip neuronų jungčių augimas ir pobūdis, taip pat vėžio ląstelių plitimas laboratorinių gyvūnų organizmuose.

Martinas Chalfis ir jo kolegos parengė metodus, leidžiančius naudoti žalią fluorescuojantįjį baltymą tyrinėti genų ekspresiją, įvedant jį į laboratorinių modelių objektų ląsteles – Escherichia coli (Escherichia coli) ir dirvožemio nematodai Caenorhabditis elegans. Nuotraukoje yra nematodo lerva C. elegans. ALMR ir PLMR yra du receptorių neuronai, atsakingi už lietimo jautrumą. Neuronų kūnai atrodo ryškūs šviesos taškai, o jų akonai atrodo kaip šviesios linijos, besitęsiančios iš jų. Trikampiai nukreipkite į homologines ląsteles, esančias kitoje širdies kūno pusėje (jie nespindi tiek ryškiai, nes jie yra nesuskaičiuojami). Stora rodyklė nurodo neurono žiedo šaką, susietą su ALMR neuronu, ir plonos strėlės – silpnai šviesiuose kitų neuronų kūnuose. Šiuo metu tokie metodai sėkmingai naudojami daugelyje skirtingų šalių laboratorijų.Iliustracija iš Martins Chalfio straipsnio su bendraautoriais (Chalfie ir kt., 1994) žurnale Mokslas

Martin Chalfi darbas padėjo šiandien plačiai naudojamus žalią fluorescencinį baltymą naudoti. 1994 straipsnis buvo paskelbtas Chalfie et al, kuri pranešė apie sėkmingą įvedimą šio baltymo į iš E. coli ląstelių ir dirvožemio nematodas (Apvaliosios kirmėlės) Caenorhabditis elegans ir aprašyti galimi jo naudojimo būdai citofiziologiniuose ir molekulinės genetinėse studijose.

Smegenų ląstelės laboratorinių pelių, šviečiančių skirtingomis spalvomis dėl įvežimo į jų chromosomų įvairių derinių fluorescencinės baltymų iš trijų skirtingų spalvų, gautų iš žalios fluorescencinio baltymo. Rogeris Qian, pasidalijo Nobelio chemijos premija 2008 su dviem kitais mokslininkais, studijavo Fizikinės ir cheminės sukelia žalia fluorescencinio baltymo emisiją ir naudojant mutacijų savo genų gautas genų liuminescencinių baltymų ir kitų spalvų pastebėjimą. Tokių baltymų naudojimas, visų pirma, palengvina daugelio smegenų neuronų jungčių tyrimą. Nuotrauka © AP Foto / Harvardo universitetas, Livett-Weissman-Sanes-Lichtman iš www.nytimes.com

Rogerio Čiano ir jo laboratorijų darbas leido jam suvokti šio baltymo fluorescencijos mechanizmą ir išsiaiškinti (gamintikoduojančio geno mutacijos) yra jo naujos veislės, ypač šviečiančios ne žalios spalvos, bet kitos spalvos. Dėl šio pasiekimo mokslininkai dabar turi daug įvairių markerių, kurie vienu metu gali būti naudojami skirtingų ląstelių ar baltymų procesams tirti.

Saulėlydžio kraštovaizdis San Diego, parašytas bakterijų kolonijomis, pasodintomis maistinių medžiagų terpėje Petri lėkšte. Skirtingose ​​kolonijose sintezuojami skirtingų spalvų fluorescuojantys baltymai, gaunami remiantis žalia fluorescencine medūzos baltymu Aequorea. Menininkas yra Nathan Shaner, laboratorijos darbuotojas yra Roger Qianas, o fotografas – Paulas Steinbachas. Nuotrauka iš upload.wikimedia.org

Žalias fluorescencinis baltymas leido padaryti daug paslapties. Mokslinių straipsnių, kuriuose jis ir jo išvestiniai produktai yra naudojami, skaičius jau kelis dešimtys tūkstančių. Nėra jokios abejonės, kad šios baltymų grupės pagalba bus atlikti dar ryškesni atradimai.

Šis baltymas neseniai tapo populiarus ne tik tarp mokslininkų. Viena iš Taivano žaliąsias šviesias kiaules vienoje laboratorijoje sukėlė didelį maišymą.Tačiau jie buvo išvesti, matyt, ne tiek reklamos tikslais, kiek ir organų ir audinių vystymosi procesų tyrinėjimui, tačiau tokiu atveju moksliniai pasiekimai yra tokie veiksmingi, kad jie pritraukia plačių visuomenės sluoksnių dėmesį.

Nobelio premijos ceremonija, kaip įprasta, vyks gruodžio 10 d. Praėjusiais metais Nobelio premija chemijoje gavo Gerhardą Ertlą (Gerhardą Ertliną) iš instituto. Fritzo Haberio mokslininkų asociacija. Max Planck (Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft) cheminių procesų tyrimui kietų paviršių.

Šaltiniai:
1) "žėrintis" medūzos griebtuvai "Nobel" BBC News. 2008 m. Spalio 6 d.
2) Katharine Sanderson. Didžiosios žėrinčios medūzos! Tai Nobelio premija chemijoje // Gamtos naujienos. Paskelbta 2008 m. Spalio 8 d.

Žr taip pat:
1) Nobelio premija chemijoje, 2008 m. (Pranešimas oficialioje Nobelio komiteto svetainėje).
2) Petras Petrovas. Nobelio premija fiziologijos ir medicinos srityje – 2008, "Elements", 2008.10.9.
3) Igoris Ivanovas. Nobelio premija fizikoje – 2008, "Elements", 2008.10.10.

Petras Petrovas


NEWSru.com
Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: