Техника - молодёжи 2007-01, страница 26
Top science у которой имеется лишь одна цепочка. По ней скользит замок. И «ощупывая» каждое звено застежки, тут же копирует его, делая второй точно такой же. В итоге получается и вторая половинка застёжки. Конечно, аналогия у нас весьма упрощённая, но даже из нее понятно, что при таком копировании в самой застежке необходимо разместить целый мини-завод по изготовлению отдельных частей застежки, их крепления на ткань и т.д. «Машина», которую мы изучали, содержит около 60 белковых молекул, — говорит Кронберг. — А каждая молекула состоит из нескольких тысяч атомов. Так что нам пришлось выяснить точное местоположение примерно 30 ООО атомов, строить из них некую трехмерную структуру, чтобы понять, как же всё-таки работает этот считывающе-копирующий механизм»... При этом нужно отметить, что весь этот механизм действует быстро и отлажено, подобно хорошо смазанной и отрегулированной швейной машинке, которая выдает аккуратную строчку в считанные секунды. С той лишь разницей, что швейная машинка все время повторяет одну и ту же, сравнительно несложную операцию с ниткой и иголкой, а вот в ядре разнообразие операций куда более велико. Быстрота же действий такова — копирование идет со скоростью примерно 10 «букв» в секунду. При этом автоматически ведётся проверка правильности считывания и корректировка ошибок, которые возникают в процессе работы. Чтобы изучить состав структур сложного белкового комплекса, каким является ДНК-РНК, профессор Корнберг использовал методы рентгеновской кристаллографии. Для этого ему пришлось специальными технологическими операциями по замораживанию перевести молекулы белков в кристаллическое состояние. Этот приём хоть и получил ныне довольно широкое распространение, должен выполняться весьма деликатно, поскольку белки чувствительны к колебаниям температуры. При этом, чтобы получить кристалл, диаметр которого измеряется долями миллиметра, исследователям приходилось использовать около 100 литров дрожжевого раствора. Кроме того, при анализе исследователи столкнулись с ещё одной технологической сложностью. Стандартные рентгеновские трубки не обеспечивают нужной мощности, поэтому просвечивание кристаллов пришлось вести с помощью ускорителей. И все-таки за несколько лет Крон-бергу и его коллегам удалось сделать такое количество моментальных снимков с высоким разрешением, что, заложив их в компьютер, они смогли построить пространственную модель процесса. Работа Кронберга будет иметь и огромное прикладное значение. Зная теперь тонкости механизма копирования наследственной информации, исследователи получают возможность корректировать генные искажения в самом начале, и таким образом исправлять первопричину многих генетических заболеваний. БОЛЬШАЯ РОЛЬ МАЛЫХ РНК Согласно официальному заявлению Нобелевского комитета, премии по физиологии и медицине в 2006 г. удостоены два американских генетика — Эндрю Файер и Крейг Мел-лоу. Они поделят между собой около 1,4 млн. долларов. Причём награду они получили за достаточно свежую работу — статью, опубликованную в журнале Nature в 1998 г. У той статьи было шесть авторов, но Файер — первый из них, а Меллоу — последний. И, видимо, Нобелевский комитет посчитал вклад других исследователей менее значимым. Говоря коротко, премия присуждена за открытие РНК-интерференции, т.е. механизма блокирования работы генов в результате действия малых двухцепочечных молекул РНК — siRNA (small interfering RiboNucleic Acids). Это универсальный механизм, функционирующий во всех живых организмах, начиная с людей и кончая растениями и грибами. Обсудим открытый феномен подробнее. История его открытия достаточно своеобразна. Никто уже не предполагал, что можно обнаружить нечто новое в области ДНК и РНК, изученных, казалось бы, вдоль и поперек многие десятилетия назад. Однако в 1990 г. ученые, экспериментировавшие с петуньей, обратили внимание на такой факт. Чтобы усилить интенсивность красного цвета лепестков этого комнатного растения, исследователи ввели в его геном дополнительный ген, ответственный за выработку красного пигмента. Но результат получился прямо противоположный ожидаемому — цветы полностью утратили окраску. Почему? Пытаясь ответить на этот вопрос, исследователи нашли, что изменения скорее всего связаны с классом веществ, которые относятся к группе рибонуклеиновых кислот — РНК, причём размер молекул именно этих кислот намного меньше обычного. Напомним, что дезоксирибонук-леиновая (ДНК) и рибонуклеиновая димо, в генах. Средний сын Артура Корнберга сегодня профессор генетики Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Младший брат, хоть и стал архитектором, но специализируется в области дизайна научных лабораторий. А в Стэнфордском университете ныне представлено уже третье поколение Корнбергов. Старший сын новоиспеченного нобелевского лауреата учится здесь на третьем курсе. Еще двое детей профессора пока учатся в школе. Кстати, в Нобелевской летописи с 1901 г. уже зафиксировано шесть «дуплетов» отец-сын, но еще не было ни одного случая, когда бы лауреатами становились представители трех поколений одной семьи. Так что у Корнбергов есть потенциальная возможность установить своеобразный рекорд. ЭНДРЮ ЗАКАРИ ФАЙЕР родился 28 апреля 1959 г. в штате Калифорния. В 1978 г. закончил математический факультет Калифорнийского университета в Беркли и поступил в аспирантуру Массачусетсского техно- ^ -^^^^ИД логического института. ^НР^^м^^^Н Защитив пять лет спустя ^НЩ^Н^НВ ^Н диссертацию уже по специальности биология, он Иу^Ж-»^^ 1 затем перебрался в Великобританию, где несколько лет проработал в лабо- ^В ^к ратории молекулярной щМ Ш биологии в Кембридже ^^^^^ / уже английском, где рабо- ^H^HL тал под руководством бу- I дущего нобелевского ла- I шЯ^_ уреата Сиднея Бреннера. Эндрю Файер 24 2007 №01 ТМ |
