"Нобелевская неделя" продолжается. 7 октября в Стокгольме были
объявлены имена лауреатов Нобелевской премии по химии за 2009 год.
Самой престижной в научном мире награды удостоились двое американцев -
Венкатраман Рамакришнан (Venkatraman Ramakrishnan) и Томас Стейц
(Thomas A. Steitz) - и израильтянка Ада Йонат (Ada E. Yonath) за
исследования структуры и функции рибосомы.
Bildunterschrift: Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: Венкатраман Рамакришнан
Глобализация научных исследований
Венкатраман Рамакришнан - самый молодой из тройки лауреатов. Он
родился в 1952 году в Индии, в Чидамбараме, штат Тамилнад, закончил на
родине университет, а затем продолжил учебу в США, где в 1976 году
защитил докторскую диссертацию по специальности "Физика" в университете
Огайо. Сегодня ученый руководит одной из групп в отделе структурных
исследований Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже в Англии.
Это выдающееся научное учреждение, работающее под эгидой британского
Совета по медицинским исследованиям, уже дало миру 13 нобелевских
лауреатов, Венкатраман Рамакришнан - четырнадцатый.
Bildunterschrift: Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: Томас СтейцТомас
Стейц родился в 1940 году в США, в Милуоки, штат Висконсин. Он получил
степень бакалавра по химии в колледже Лоренса в Аплтоне, а докторскую
диссертацию по специальности "Молекулярная биология" защитил в
Гарвардском университете в Кеймбридже, штат Массачусетс. Год спустя
Стейц перебрался в Англию, где некоторое время работал в той же самой
Лаборатории молекулярной биологии. По возвращении на родину начал вести
научные исследования в Йельском университете, где работает и по сей
день в должности профессора молекулярной биофизики и биохимии. Впрочем,
время от времени Стейц совершал короткие "вылазки" в другие
научно-исследовательские учреждения - Колорадский университет,
Калифорнийский технологический институт, Гарвардский университет, а
также в Германию, в Гёттингенский университет.
Bildunterschrift: Großansicht des Bildes mit der Bildunterschrift: Ада ЙонатАда
Йонат на год старше Стейца. Она родилась в 1939 году в Иерусалиме,
некоторое время спустя - после смерти отца - семья перебралась в
Тель-Авив. Йонат закончила Еврейский университет в Иерусалиме, где в
1962 году получила степень бакалавра по химии, а два года спустя
степень магистра по биохимии, после чего начала
научно-исследовательскую работу в Институте Вейцмана в Реховоте. В 1969
году она защитила докторскую диссертацию по специальности
"Рентгеновская кристаллография", после чего два года проработала в США:
год в университете Карнеги-Меллона в Питтсбурге, штат Пенсильвания, и
год в Массачусетском технологическом институте. По возвращении на
родину в 1970 году Йонат продолжила научно-исследовательскую
деятельность в Институте Вейцмана. Параллельно она преподавала в
Тель-авивском университете, в университете Бен-Гуриона в Негеве и в
Открытом университете Израиля. Йонат вела исследования в университете
Алабамы (1974), в Чикагском университете (1977-1978) и в Институте
молекулярной генетики имени Макса Планка в Берлине (1979-1983). С 1986
по 2004 годы она возглавляла научные работы в области молекулярной
биологии в Институте имени Макса Планка при Немецком электронном
синхротроне (DESY) в Гамбурге.
Открытия на стыке дисциплин
Тенденция постепенного превращения Нобелевской премии по химии в
премию по биохимии или даже в еще одну премию по медицине, получила
продолжение и в нынешнем году. Наметилась эта тенденция уже давно. В
2002 году Нобелевский комитет присудил награду по химии за разработку
методов идентификации и структурного анализа биологических
макромолекул, в 2003-ем - за изучение водных и ионных каналов в
клеточной мембране, в 2004-ом - за открытие механизма деградации
белков, в 2006-ом - за исследования молекулярных основ процесса
транскрипции у эукариотов, в 2008-ом - за открытие и дальнейшую
разработку зеленого флуоресцентного протеина GFP. Исследования,
отмеченные премией нынешнего года, также прямо связаны с биологией
клетки.
Что породило эту тенденцию, в общем-то, понятно. С одной стороны,
становится все очевиднее, что присуждение премий в жестко
разграниченных областях - медицине, физике, химии, - является
анахронизмом уже хотя бы потому, что самые интересные и перспективные
научно-исследовательские работы давно выполняются либо на стыке
традиционных дисциплин, либо в нескольких дисциплинах сразу. С другой
стороны, жизнь представляет собой каскады биохимических реакций, то
есть является результатом взаимодействия отдельных атомов и молекул, а
ведь эта область всегда составляла классическую сферу интересов
химиков; однако их инструментарий за последние годы стал настолько
более совершенным, что позволил глубже проникнуть взглядом в сложные
биологические процессы. Именно за исследование молекулярной и атомарной
структуры рибосом и их функции на молекулярном и атомарном уровне и
удостоились премии нынешние лауреаты.
Так что размывание границ между премиями по медицине и по химии
вполне закономерно и не должно вызывать удивление. А исследования,
удостоенные премии по химии в этом году, и вовсе могут служить
наглядным примером симбиоза трех наук: по сути дела, награда присуждена
за открытия, сделанные с помощью новых физических методов и касающиеся
химических реакций при синтезе белков в живой клетке.
Жизнь как взаимодействие атомов
То, что внутри любой живой клетки содержатся молекулы
дезоксирибонуклеиновой кислоты, сокращенно ДНК, известно давно. В них
закодирована наследственная информация, они содержат своего рода
"инструкцию по сборке белков", которые и обеспечивают развитие и
функционирование живого организма, будь то бактерия, растение или
человек. Однако сами по себе молекулы ДНК пассивны. Чтобы заложенная в
них информация реализовалась в форме живой материи, нужны рибосомы.
Рибосома - это важнейший органоид цитоплазмы, играющий ключевую роль в
синтезе белков. Именно рибосомы обеспечивают в клетке так называемую
трансляцию, то есть производство белков из отдельных аминокислот в
соответствии с "инструкцией", закодированной в ДНК. А белки играют
фундаментальную роль в структуре и жизнедеятельности любого организма,
это биохимическая основа жизни. Количество белков измеряется десятками
тысяч, и все они имеют различную структуру и выполняют различные
функции. Для понимания процессов жизнедеятельности ученым было
необходимо во всех деталях выяснить, что же представляют собой
рибосомы, из чего состоят и как функционируют. Причем ответы на эти
вопросы не только представляли огромный общенаучный интерес, но и имели
конкретное прикладное значение: они позволяли повысить эффективность
антибиотиков, мишенью которых являются рибосомы патогенных бактерий.
Вклад нынешних лауреатов в это столь перспективное направление
разработки новых антибиотиков невозможно переоценить. Используя метод
так называемой рентгеновской кристаллографии, ученым удалось не только
определить позицию каждого из сотен тысяч атомов, образующих рибосому,
но и зафиксировать разные стадии ее работы по синтезу белков, а также
создать трехмерные модели, иллюстрирующие взаимодействие различных
антибиотиков с рибосомами разных патогенных бактерий.
Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман
http://www.dw-world.de/dw/article/0,,4772031,00.html
