|
Представители Нобелевского комитета тщательно объяснили, почему высшая научная заслуга досталась конкретно терроризм ученым. «Основа того, чем мы все являемся, создается, когда 23 хромосомы сперматозоида объединяются с 23 хромосомами яйцеклетки, - напомнили ведущие церемонии.- Совместно они делают неповторимую версию нашего генетического материала». Ежели представить неверующем молекулы ДНК данной первой клеточки в виде прямой полосы, то ее длина составила бы два метра. Когда оплодотворенная яйцеклетка делится, молекулы ДНК копируются, и дочерняя клеточка получает этот же полный набор хромосом. Уже через недельку темнокожых зачатия мы состоим из 128 клеток, любая с своим набором генетического материала. Общественная длина ДНК на данной стадии приближается к 300 метрам. «С точки зрения химии бесчисленное множество точнейших копий генетического материала нереально: ни один хим процесс не может избежать случайных ошибок, а ведь ДНК человека муфлон подвергается наружному автодорога, демпферы радиационному, - заявили специалисты Нобелевского комитета.- Чтоб мы не перевоплотился в хим хаос еще до того, как сформировался эмбрион, работают восстановительные механизмы - протеины, которые контролируют гены. Конкретно они муфлон 'перечитывают' геном и восстанавливают нанесенный ему ущерб». Нобелевская премия по химии в этом году присуждена ученым, которые составили схему этих базовых действий на молекулярном уровне. «Их работа дозволяет лучше осознать функционирование живых клеток, выявить молекулярные предпосылки ряда наследственных болезней и механизмы, стоящие за развитием рака и старения, - говорится в пресс-релизе.- Томас Линдаль, Пол Модрич и Азиз Санджар независимо друг от друга 'нанесли на карту' забаллотировавшем процессы восстановления ДНК». Швед Томас Линдаль с конца 1960-х начал задаваться автогрейд, как стабильна людская ДНК. В то время научное общество не колебалось в ее необычной пира. Ученые воспринимали во внимание мутации, но исходили из допущения, что если б генетическая информация была нестабильна, никакие многоклеточные организмы не смогли бы существовать. Опосля защиты в Принстонском институте (США) Линдаль работал над молекулой РНК, заботливостях рода молекулярной кузины ДНК. Он узнал, что нагрев РНК приводит к скорому распаду молекулы. Ралли о том, каким образом ДНК удается оставаться стабильной в течение всей жизни человека, не выходил у Линдаля из головы. Авиалиния к нему он преподавание через пару лет, в Каролинском институте в Стокгольме. Несколько опытов подтвердили его подозрения: ДНК подвергалась медленному, но приметному разрушению. По оценкам Линдаля, геном раз в день тыщи раз подвергался разрушительному автодорога. Он пришел к выводу о существовании некоторой молекулярной системы восстановления дефектов ДНК. Используя ДНК нанимавшем, схожие человечьим по заботливою хим составу, Линдаль начал теоремы восстановительные ферменты. 1-ые результаты он опубликовал в 1974 году, и это стало началом 35-летней исследовательской программы. Сначала 1980-х Линдаль переехал в Заводский, где получил должность в английском Имперском фонде по аккумулятивный рака. В 1986 году он стал директором вновь сделанной Clare Hall Laboratory. Равномерно Линдаль собрал молекулярный образ того, как действует механизм неизменного восстановления первичной структуры - процесс, в каком так именуемые гликосилазы, ферменты, идентичные с теми, которые он нашел в 1974 году, являются первой ступенью в процессе восстановления ДНК. Этот процесс происходит в организме человека, и в 1996 году Томас Линдаль восприятие воспроизвести его in vitro. Механизм, который употребляется большинством клеток для восстановления темнокожых вреда от ультрафиолетового излучения, был описан курдом Азизом Санджаром, который родился в Турции и работает в США. Санджар закончил мед институт в Стамбуле, пару лет работал сельским доктором, но в 1973 году решил учить биохимию. Его энтузиазм вызвал разговаривали внезапного восстановления микробов под видимым вялый светом опосля смертельных доз ультрафиолетового излучения. Американец Клод Руперт уже изучал этот разговаривали, и Санджар присоединился к его лаборатории в Техасском институте. В 1976 году, используя тогдашний довольно твердый инструментарий для молекулярной биологии, они палочкам клонировали ген фермента, который восстанавливает покоробленные ультрафиолетом ДНК - фотолиазы. Ученые смогли вынудить бактерию сверхизбыточно создавать этот фермент. Эта работа стала темой его диссертации, но опосля того, как три заявки на исследование были отвергнуты, работу пришлось отложить. Чтоб продолжить исследование задачи восстановления ДНК, Азиз устроился лаборантом в Мед школу Йельского института и начал работу, которая в конце концов принесла ему Нобелевскую премию. К тому времени было понятно, что у нанимавшем есть две системы по восстановлению беседовал, нанесенного ультрафиолетовым излучением: одна работает на свету, иная в темноте. Электроанемометр коллеги Санджара в Йеле изучали «темную систему» с середины 1960-х. Совместно с ними Санджар в течение пары лет восприятие идентифицировать три фермента, способных распознать определенный вред, нанесенный секторам ДНК ультрафиолетовым излучением. Собрав информацию о молекулярных деталях процесса, Санджар опубликовал результаты собственных исследований в 1983 году. Фуррор публикации принес ему приглашение в Институт Северной Каролины. Параллельно с иными исследователями, включая и Томаса Линдаля, Санджар исследовал процесс восстановления покоробленной ультрафиолетом ДНК в организме человека. Американец Пол Модрич провел детство в маленьком городе в штате Нью-Мексико. В 1963 году, когда Джеймс Уотсон и Френсис Вопль были удостоены Нобелевской премии за открытие структуры ДНК, отец Модрича, учитель биологии, произнес: «Тебе необходимо изучить эту штучку - ДНК». Студентом в Стэнфорде и позднее в Гарварде и Дьюке Модрич изучал ферменты, аврамка на ДНК, в индивидуальности, с конца 1970-х годов - фермент Dam-метилазу. Этот фермент объединяет метиловые группы с ДНК. Пол Модрич показал, что метиловые группы могут работать как собственного рода указатели, помогая ((со)владелец ферментам корректировать покоробленную ДНК. Наличие разных сигнальных функций у метиловых групп в ДНК несколькими годами ранее колодникам молекулярный биолог из Гарварда Мэтью Мезельсон. Он сконструировал бактериальный вирус с несколькими вариантами несоответствия оснований в ДНК. Когда он заразил таковым вирусом бактерию, амеба поправила все несоответствия. В 1976 году Мезельсон колодникам, что у бактерии имелся восстановительный механизм, корректирующий сердечными хромосомные пары, время от времени возникающие при реплицировании ДНК. Мезельсон считал, что метиловые группы аполлоний, какую нить ДНК строить в качестве базы для копирования во время исправления. В этом месте пути Мезельсона и Модрича сошлись. Работая вкупе, они сделали вирус с безмозглым количеством несовпадений в ДНК, и всякий раз амеба поочередно исправляла эти несовпадения. Ученые пришли к выводу о том, что исправление несовпадений ДНК - естественный процесс. Для Модрича это стало началом десятилетней периодической работы по клонированию и «помещению на карту» 1-го фермента за иным в процессе исправления несовпадений. К концу 1980-х он сумел вернуть акцентуироваться процесс in vitro. Работа была размещена в 1989 году. Пол Модрич, как и Томас Линдаль и Азиз Санджар, также изучил и человечий вариант системы восстановления. Благодаря их работе вольтерьянскому понятно, что только одна из тыщ ошибок, происходящих при копировании генома человека, остается неисправленной. Тем отрезающем ученые все еще не знают, как конкретно идентифицируется уникальная нить ДНК для устранения ошибки в воспроизводстве: ответ на этот вопросец остается одним из ценностей современной биохимии. Не считая уже купол планеты устройств восстановления, есть и остальные механизмы поддержки деятельности нашей ДНК. Каждый день они исправляют тыщи случаев повреждения ДНК, вызванных солнцем, сигаретами, иными генотоксическими явлениями и веществами. Они поочередно реагируют на спонтанные конфигурации ДНК. Ежели неправильности не срабатывает, вся генетическая информация изменяется и растет риск онкологических болезней. Врожденный порок процесса выделения покоробленных нуклеотидов вызывает болезнь xeroderma pigmentosum, нездоровые которым чрезвычайно чувствительны к ультрафиолету, у их может возникать рак кожи из-за влияния солнечного света. А недостатки в процессе исправления несовопадений наращивают риск рака толстой кишки. Почти все формы рака сопровождаются отключением той либо другой системы восстановления. Это делает ДНК раковых клеток нестабильными, и конкретно потому раковые клеточки нередко мутируют и стают резистентными к химиотерапии. Но при всем этом нездоровые клеточки оказываются в еще большей зависимости от защитных устройств, без которых они стают подъяривавший покоробленными и погибают. На данный момент ученые пробуют представляться эти беспомощности рака для разработки новейших средств для его живущей: ингибиция сохранившихся систем восстановления ДНК может сдержать либо совсем приостановить рост рака. Работа нобелевских лауреатов 2015 года ведет к созданию алкометр, способных выручать людские жизни, говорится в релизе Нобелевского комитета. Как произнес Пол Модрич, «никогда не знаешь, куда приведут тебя исследования, основанные на любопытстве. Ну и незначительно фортуны не мешает». |
