feanoturi (feanoturi) wrote,
feanoturi
feanoturi

Categories:

Зеленый свет в ночи

В своей стране он изучал свет и свечение разных тварей, но эта тварь здесь была особая. Она мерцала по-особому, и он нашел ее. Но сейчас он хочет изучить ее все больше и больше – эту новую тварь и белок, который заставляет ее светиться. В доках его ждут полные ведра медуз. Молодой ученый старается не улыбаться, показывая свои результаты своему наставнику, но в душе он улыбался так, что сдержать улыбку стоило немыслимых усилий. Это отрывок из короткого рассказа Тани Хершман, в котором она описывает, какие чувства одолевали молодого японского исследователя Осаму Симомуру, когда он открыл зеленый флуоресцирующий белок в 1960-х годов.



История зеленого флуоресцирующего белка и той революции, которую он совершил в науке, начинается в конце сороковых в послевоенной Японии. Родина молодого Симомуры оправляется от последствий Второй Мировой. И, как это ни парадоксально, именно война и разруха подтолкнули Симомуру к науке и той научной теме, которая в итоге закончилась для него Нобелевской Премией.



В результате атомной бомбардировки родного города Симомуры – Нагасаки, было разрушено главное здание фармацевтического колледж, и колледж переехал во временное здание около дома Симомуры. Он поступил в колледж, и в итоге, стал изучать причину, заставляющую странное морское создание – «морского светлячка» светиться таким необычным светом.

Обнаружив, что флуоресцентное свечение вызывает определенный белок, Симомура отправился в США, где он начал работу над новым исследовательским проектом. Его работа с морским светлячком продолжалась относительно недолго, но она хорошо подготовила его к работе в Принстонском Университете, где он решал подобную задачу, решение которой и принесло ему известность.



Снова ему пришлось выяснить причину свечения морского животного. На этот раз это была медуза Aequorea Victoria, которая светилась изумрудно-зеленым светом в водах Фрайди Харбор. За несколько лет Симомура собрал (в соответствии с собственными подсчетами) около миллиона медуз, из которых выделял различные белки, пытаясь установить, который (или которые) из них отвечают за свечение.



Осаму Симомуру в 2008  - эта фотография была использована Нобелевским Комитетом в пресс-релизе

В конечном итоге он обнаружил белок, который сейчас мы называем просто «зеленый флуоресцирующий белок». Для получения этого белка требовалось много усилий и времени, но все это было оправдано – за открытие и исследование зеленого флуоресцирующего белка Нобелевскую премию по химии 2008 года разделили Осаму Симомура (Osamu Shimomura) из Лаборатории Морской Биологии США, Мартин Чолфи (Martin Chalfie) из Университета Колумбии и Роджер Тсин (Roger Y. Tsien) из Университета Калифорнии в Сан-Диего.

В чем причина такой популярности зеленого флуоресцирующего белка? Дело в том, что этот белок стал одним из наиболее часто используемых инструментов в биохимии. С помощью зеленого флуоресцирующего белка исследователи разработали способы наблюдения за процессами, которые ранее было невозможно наблюдать – от роста нервных клеток до развития раковых опухолей.

Химические процессы в организме контролируются работой десятков тысяч белков. При нарушениях в работе белковых молекулярных машин организм может заболевать, все это обуславливает необходимость построения правильной карты белкового обмена и функционирования для различных организмов.



Зеленый флуоресцирующий белок состоит всего лишь из 238 аминокислотных остатков. Может показаться, что это много, но на самом деле – расшифровка структуры такого белка, а также гена, управляющего его биосинтезом, не является такой уж сложной задачей для биохимиков, и вскоре после определения структуры зеленого флуоресцирующего белка исследователи расшифровали участок ДНК, кодирующий экспрессию (биологический синтез) зеленого флуоресцирующего белка.



Мартин Чолфи

Затем биохимик Мартин Чолфи показал, что организм может подвергнуться генетической модификации, и любой организм может получить возможность вырабатывать зеленый флуоресцирующий белок и светиться зеленым светом при облучении светом с определенной длиной волны.



Используя генную инженерию, исследователи в состоянии связывать зеленый флуоресцирующий белок с другими важными, но невидимыми белками. Это позволяет отслеживать местоположение, движение и особенности межмолекулярных взаимодействий изучаемых белков в организме.

C помощью зеленого флуоресцирующего белка биохимики могут отслеживать судьбу различных клеток: поражение нервных клеток, вызванных болезнью Альцгеймера, следить за тем, как в растущем эмбрионе производятся инсулин-производящие клетки.


Роджер Тсин

Роджер Тсин изучил причины флуоресценции зеленого флуоресцирующего белка . Он также расширил «световую гамму», модифицировав флуоресцирующие белки, что позволило метить разные клетки и разные белки разными цветами, позволяя отслеживать одновременно несколько различных биохимических процессов и получать информацию о сложных процессах обмена в результате лишь одного эксперимента.

Итак, зеленые медузы позволили Симомуре и другим исследователям найти белок, который может быть встроен в любой организм и, скажем, позволит получить не только генетически модифицированного зеленого светящегося кота – рекламу возможностей химии и биохимии, но и является незаменимым диагностическим инструментом современности.


This entry was originally posted at http://feanoturi.dreamwidth.org/751799.html.
Tags: жизнь замечательных веществ
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 3 comments