Техника - молодёжи 2011-11, страница 37
люди науки «докинг» — стыковка. На экране компьютера к трёхмерной модели бел-ка-мишени начинают «примерять» молекулы подходящих лекарств. Компьютер перебирает варианты таких «примерок» до тех пор, пока пограничные участки обеих молекул не совпадут по принципу «ключ-замок». Как только это произойдёт, можно считать, что лекарство найдено. Конечно, дальше необходимы сложные и дорогостоящие процедуры проверки эффективности препарата, его токсичности, воздействия на разные органы и ткани. Однако компьютерное моделирование может значительно удешевить процесс и сократить сроки испытаний. С помощью специальных компьютерных программ из десятков и сотен выбранных компьютером лекарств-кандидатов можно отобрать для испытаний два-три самых перспективных, заранее оценив их возможности, а потом работать только с ними. Одна из таких программ предварительной оценки лекарственных свойств, созданная в нашем институте, прекрасно показала себя, когда с её помощью провели оценку «Коллекции препаратов Национального противоракового института США». В открытом доступе этой коллекции содержатся 250 тысяч веществ, которые потенциально могут быть лекарствами, только ждут своей очереди для детального изучения. Учёные решили проверить эти вещества с помощью нашей компьютерной программы и попытаться предсказать, какие из них лучше всего остановят развитие опухолей. По результатам тестирования были отобраны семь веществ. Позже эксперименты показали, что четыре из них активно работают. Так вместо сотен химических соединений учёные подвергли дорогостоящим экспериментальным проверкам всего несколько и добились результата. Сегодня такие программы — чрезвычайно востребованный продукт на фармацевтическом рынке. — Недавно в биологии произошло сенсационное событие: американским учёным Крейгу Вентеру и Клайду Хатчинсону удалось впервые синтезировать искусственный геном паразитической бактерии Mycoplasma genetalium, состоящий из 485 генов. Внедрение этого генома в бактериальную клетку привело к созданию искусственной бактерии Mycoplasma laboratorium (см. ТМ 7/2010). Что дадут науке подобные достижения «нанобио»? — Работа американцев сенсационна тем, что впервые человек изменил жизнь в соответствии с компьютерной программой, а не с программой природы. Процесс синтеза искусственного генома чрезвычайно сложен и многоступенчат: сначала синтезируются олигонуклеотиды, затем из них формируются фрагменты генома с помощью реакций лигирования и полимеразной цикличной сборки, и, наконец, собирается полный геном. Кроме чисто научной ценности, данная работа имеет вполне определённый прикладной характер. Появляется возможность сконструировать искусственную клетку, в которой будет присутствовать некое минимальное количество ге нов, обеспечивающих её размножение и существование, остальные же гены, вставленные в её геном, можно использовать для производства чего-нибудь полезного для человека, например лекарства. Таким образом, человек заставит клетку работать на себя. Однако, несмотря на полную расшифровку генома, учёным пока не удаётся полностью сконструировать искусственную клетку, ибо она устроена настолько сложно, что нам ещё очень далеко до её создания из отдельных компонентов. У нас в стране в институте Физико-химической биологии Минздрав-соцразвития России такие работы ведутся в лаборатории профессора В.М. Говоруна. В этих исследованиях интерес представляют не только прикладные, но и фундаментальные вопросы: сможет ли развиваться искусственная клетка, полученная путём внесения в микоплазму фрагмента генома, «склеенного» из его частей, будет ли она жизнеспособна, то есть сможет ли развиваться и делиться? Подбирая, как кубики, те или иные части генома, мы хотели бы управлять функцией клетки. А это уже новый уровень изучения живой природы. Создание синтетических геномов и появление синтетической клетки микоплазмы позволяет надеяться на то, что пропасть между неживым и живым в ближайшем будущем можно будет преодолеть. Поэтому у меня не вызывает никакого сомнения, что нанобиотехнология станет основным направлением биологической науки XXI столетия, тм И-■ Компания Бест Хостинг предлагает: - хостинг; - - серверы в - доменные им й= (495)788-94-84 * Дженерик — лекарственный препарат, который выпускается без лицензии. 36 техника—молодёжи || #938 || ноябрь 2011 |
