Сделать животных светящимися

Фото shannenclicks on Flickr В наше время границы между многими науками становятся все бо­лее размытыми, часто трудно бы­вает указать, где кончается биоло­гия и начинается физика или хи­мия. Лауреатами Нобелевской пре­мии 2008 г. по химии стали американские ученые-биохимики Осаму Симомура (Osamu Shimomura), Мартин Чалфи (Martin Chalfie) и Роджер Тсиен (Roger Tsien). Они удостоены этой самой пре­стижной научной награды за получение и разра­ботку различных форм зеленого флуоресцентно­го белка (Green Fluorescent Protein). В научной литературе этот белок принято сокращенно обо­значать GFP. Этот белок широко применяется во всём мире для изучения физиологических процессов на клеточном и организменном уровне, а также экспрессии генов.Премированная работа представляет собой при­мер переплетения научных интересов разных уче­ных и их судеб, порой весьма драматичных. Работа имеет не только большое научное значение, она очень эффектна и привлекательна внешне. Трое премированных авторов никогда не рабо­тали вместе, но обстоятельства сложились таким образом, что их раздельные усилия привели к важ­ному общему результату. Лауреаты Нобелевской премии по химии за 2008 год: Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь. Фотографии с сайта news.aol.com Многие морские беспозвоночные светятся — сами по себе (благодаря энергии химических процессов) или под действием ультрафиолетового света. В основе этого свечения лежат разнообразные биохимические процессы. Одно из таких веществ — зеленый флуоресцентный белок медуз из рода Aequorea. Под действием ультрафиолетового этот белок светится голубовато-зеленым светом. Осаму Симомура - первый из упомянутых нами лауреатов - начал свои исследования с того, что сумел выделить (в 1956 г.) из морского моллюска экстракт фермента люциферазы (люциферин), обеспечивающий свечение за счет биохимических реакций. Это был GFP, выделенный ученым в 1962 г. из организмов медуз. Светящиеся медузы из рода Aequorea. Из таких медуз и был выделен зеленый флуоресцентный белок (GFP, green fluorescent protein), нашедший широчайшее применение в цитофизиологических, биохимических и генетических исследованиях во всём мире. Фотография сделана первооткрывателем зеленого флуоресцентного белка Нобелевским лауреатом по химии 2008 года Осаму Симомурой. С сайта Лаборатории морской биологии (www.mbl.edu) Мартин Чалфи проводил исследования, используя специальных круглых полупрозрачных червячков (Caenorhabditis elegans). Они имеют около 1 мм в длину, их движения (судя по имеющимся видеороликам и в полном согласии с латинским названием) достаточно элегантны. Чалфи решил ввести в структуру ДНК изучаемых червей ген, кодирующий в медузах синтез GFP, что ему и удалось сделать. Полученный результат произвел на исследователей очень сильное впечатление: снимок червячка со светящимися участками тела был помещен на обложке одного из самых авторитетных научных журналов - «Сайенс» (Science). После этого во многих странах количество исследовательских работ с флуоресцирующим белком стало стремительно расти. На фото показана личинка нематоды Caenorhabditis elegans. ALMR и PLMR — два нейрона, ответственные за чувствительность. Тела нейронов - это яркие светящиеся точки, а их аксоны — бледные линии. Фотография из статьи Мартина Чалфи (Chalfie et al., 1994) в журнале Science Третий лауреат премии Роджер Цянь разработал способы получения хромофорных групп, которые флуоресцируют разными цветами. Благодаря этому можно одновременно следить за несколькими процессами, происходящими в живых клетках, например, различать раковые и нормальные клетки. В настоящее время практически в любой лаборатории, где ведутся исследования в области молекулярной биологии или биологии клетки, используют эти белки. Клетки мозга мыши, светящиеся разными цветами за счет внедренных в их хромосомы флуоресцентных белков. Фото с сайта www.nytimes.com. Картина, «написанная» с помощью колоний цветных бактерий. Фотография с сайта wikipedia.org Особенно сильное впечатление произвело сообщение группы тайваньских биохимиков, которые под руководством профессора Шинь - Джи (Shinn-Chih) в 2006 г. создали флуоресцирующих поросят. Для этого потребовалось с помощью необычайно тонкой экспериментальной техники ввести соответствующие гены в эмбрионы свиней. Полученные таким образом поросята имели отчетливый зеленоватый цвет кожи и глаз при дневном свете, более того, у них даже внутренние органы были зеленого цвета. Зеленый флуоресцентный белок позволил многое тайное сделать явным. Число научных работ, в которых используются он и его производные, составляет на сегодня уже несколько десятков тысяч. Не вызывает сомнений, что с помощью этой группы белков будет сделано еще немало ярких открытий. Источники: 'Glowing' jellyfish grabs Nobel // BBC News. 6 October 2008. Great glowing jellyfish! It's the Nobel Prize in Chemistry // Nature News. Published online 8 October 2008 Нобелевская премия по химии — 2008 // Элементы Журнал «Химия. Первое сентября» №9 2009 г. © GreenWord.ru; Оригинал: Сделать животных светящимися