Техника - молодёжи 2008-12, страница 12

OP SCIENCE

2008 №12 ТМ

Американские учёные Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Циен_: нашедшие в составе генома медуз белок (GFP), отвечающий за флуоресценцию

ный способ наглядного наблюдения за процессами, происходящими в тканях животных и растений. Достаточно было лишь встроить ген светящегося белка в нужное место ДНК.

Следующий шаг сделал Роджер Цзен в самом конце XX в. Он начал модифицировать фотопротеин, пытаясь заставить его флюоресцировать не только в зелёной части спектра. Группе исследователей, под руководством профессора, удалось подобрать состав аминокислот хромофора - части белка, поглощающей и испускающей свет таким образом, что свечение на выбор может становиться синим или жёлтым.

В дальнейшем два наших соотечественника - член-корреспондент РАН Сергей Лукьянов из Института биоорганической химии и Михаил Матц, работающий ныне в Техасском университете (г. Остин) обнаружили несколько флюоресцирующих протеинов в кораллах. Причём один из этих белков светился ранее невиданным красным цветом.

В результате теперь исследователи научились раскрашивать изучаемые живые ткани в разные цвета и снимать цветные видеофильмы из жизни микромира.

В материалах Нобелевского комитета отдаётся также дань заслугам Фрэнка Джонсона из Принстона, работавшего вместе с Симомурой, и Дугласа Прешера из океанографического института Вудз Хоул в Массачусетсе, который выделил участок ДНК медуз, отвечающий за синтез светящегося протеина. Однако правила Нобелевского комитета, как уже говорилось, незыблемы, и в число лауреатов попали лишь трое.

А идея появления на свет крольчихи-мутантки принадлежала американскому художнику Эдуардо Кацу, работающему в жанре «трансгенного искусства». Практическая реализация задумки - сотрудникам французского Национального института агрономии. По договорённости с американцами французы взяли флюоресцирующий белок у светящейся медузы с латинским названием Aequorea victoria, вдвое усилили свойства гена, отвечающего за свечение, а затем впрыснули его в оплодотворённую кроличью яйцеклетку, из которой и родилась Альба.

Крольчиха - не первое светящееся млекопитающее, созданное с помощью генов медузы «виктории». В 1997 г. токийские учёные проделали такую же,

Медуза Aequorea victoria, чей белок «породил" зелёную крольчиху Альбу

Структура зелёного флуоресцентного белка GFP

Крольчиха Альба - произведение «трансгенного искусства"

что и французы, операцию над мышами. Но никто тогда не протестовал, так как японские исследователи сразу объявили, что делают это с целью изучения процесса распространения в организме новых лекарственных препаратов, в частности антираковых генов. Используются светящиеся гены в качестве маркеров и ряде других научных исследований.

И наконец, тот же ген медузы недавно был внедрён в геном примата. Исследователи Орегонского университета ввели его в неоплодотворенную яйцеклетку самки макаки. Затем клетка была искусственно оплодотворена и возвращена в организм обезьяны-донора. В положенный срок родилась тройня, однако выжил лишь один малыш, которого назвали Энди.

Как говорят авторы эксперимента, Энди - совершенно здоровое, резвое и смышлёное существо, в котором вроде бы нет ничего от медузы. Правда, у него слегка зеленоватые ногти, а шерсть отливает изумрудом в ультрафиолетовой подсветке.

Это первый эксперимент с родственным человеку существом. Зачем он, собственно, потребовался? Опять-таки ген медузы служит своеобразным маркером, который легко обнаруживается с помощью ультрафиолетового облучения.

Причём нынешние нобелевские лауреаты выяснили, что зелёный белок медузы для клеток не токсичен, а потому на генном уровне его можно «прицепить» к любому белку в клетке. И тот позеленеет, начнёт флуоресцировать, становится хорошо виден в микроскоп. А значит, учёные могут наблюдать, как он распределяется в клетке, где находится - в ядре, цитоплазме, мембране и т.д. Данный метод мгновенно распространился во всех лабораториях мира и стал ведущим для изучения функций белков.

Самих же «светящихся» макак исследователи намерены использовать в качестве своеобразных моделей, на которых будет рассматриваться течение тех или иных болезней, свойственных и человеку.

Скажем, в обезьяну таким же путём будет дополнительно внедрён ещё и ген болезни Альцгеймера. Или ген диабета. Или ген рака. И рассмотрев в подробностях течение болезни, исследователи надеются наконец-таки выработать действенные лекарства против неизлечимых сегодня заболеваний.

В общем, перед нами тот редкий случай, когда одна и та же технология оказалась полезной и для чисто научных, и для прикладных целей. Ш

Станислав Славин

10