Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Л. Краусс
«Страх физики». Глава из книги


Т. Пичугина
Как увидеть тень черной дыры


Интервью с В. Сурдиным
Полет на Луну — это командировка на неделю


А. Акопян
Как ищут тёмную материю


И. Акулич
Идеальный почтовый индекс


А. Бердников
Интерференция в домашних условиях. Плёнки и антиплёнки


Интервью с Л. Марголисом
Леонид Марголис: «Мне всегда было интересно, как клетки разговаривают друг с другом»


А. Иванов
Сибирь и Северная Америка были единым целым более миллиарда лет назад


П. Амнуэль
Одиночество во Вселенной


Р. Фишман
Детективы каменного века







Главная / Новости науки версия для печати

Нобелевская премия по химии — 2008


Лауреаты Нобелевской премии по химии за 2008 год: Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь. Фотографии с сайта news.aol.com
Лауреаты Нобелевской премии по химии за 2008 год: Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь. Фотографии с сайта news.aol.com

Нобелевской премией по химии за 2008 год награждены Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Цянь за открытие и разработку методов использования зеленого флуоресцентного белка. Этот белок широко применяется во всём мире для изучения физиологических процессов на клеточном и организменном уровне, а также экспрессии генов.

Нобелевская премия этого года по химии достанется трем ученым из Соединенных Штатов, которые нашли и научились использовать вещество, позволяющее наблюдать многие тонкие структуры и сложные процессы в живых клетках и организмах. Премия присуждена «за открытие и разработку [методов использования] зеленого флуоресцентного белка» («for the discovery and development of the green fluorescent protein, GFP»). Равные доли премии получат Осаму Симомура (Osamu Shimomura) из Лаборатории морской биологии (Marine Biological Laboratory) в Вудс-Хоуле (Массачусетс), Мартин Чалфи (Martin Chalfie) из Колумбийского университета (Columbia University) и Роджер Цянь (Roger Y. Tsien) из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego). Зеленый флуоресцентный белок был выделен из морских медуз. В настоящее время ген этого белка и полученных на его основе других похожих белков, светящихся другими цветами, используют в тысячах исследований в качестве маркера для веществ и клеток, а также маркера экспрессии определенных генов.

Осаму Симомура родился в 1928 году в Киото. Он вырос в Маньчжурии и в Осаке, где служил в японской армии его отец. В 1945 году Симомура, живший тогда в Нагасаки, был свидетелем взрыва сброшенной на город атомной бомбы. В 1951 году он окончил Университет Нагасаки, а с 1955 года работал в Нагойском университете, где начал исследования флуоресценции морских беспозвоночных и выделил белок, отвечающий за свечение некоторых остракод. В 1960 году Симомура получил в Нагойском университете докторскую степень и переехал в США, работал сначала в Принстоне (где и открыл зеленый флуоресцентный белок, вызывающий свечение у медуз), а с 1982 года — в Лаборатории морской биологии. С 2001 года Осаму Симомура на пенсии. Он живет на полуострове Кейп-Код в штате Массачусетс, недалеко от своего последнего места работы.
Мартин Чалфи родился в 1947 году. Он учился в Гарварде, где в 1977 году получил докторскую степень за исследования в области нейробиологии. С 1982 года и по сей день Чалфи — профессор в Колумбийском университете в Нью-Йорке. В 1984 году он некоторое время работал в Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже (Великобритания), где изучал нервную систему почвенной нематоды Caenorhabditis elegans вместе с одним из классиков молекулярной генетики и биологии развития — Сидни Бреннером (благодаря трудам которого этот червь и стал одним из важнейших модельных объектов современной биологии).
Роджер Цянь родился в Нью-Йорке в 1952 году, в семье эмигранта из Китая, потомка царствующего дома небольшого дальневосточного государства (на территории которого, в частности, находился город Шанхай), вошедшего в конце X века в состав Китая. Среди его родственников много выдающихся интеллектуалов — ученых, инженеров и преподавателей. Детство Роджера Цяня прошло в Ливингстоне (штат Нью-Джерси). Затем он учился в Гарварде и в Кембридже (Великобритания), где в 1977 году получил докторскую степень. До 1981 года он работал в Кембриджском университете, а в 1982–1989 годах — в Калифорнийском университете в Беркли. С 1989 года Роджер Цянь — профессор в Калифорнийском университете в Сан-Диего.

Многие морские беспозвоночные светятся — сами по себе (используя энергию химических процессов) или под действием ультрафиолетового или видимого света (поглощая фотоны с одной длиной волны и испуская с другой). В основе этого свечения лежат разнообразные органические вещества. Одно из таких веществ — зеленый флуоресцентный белок медуз из рода Aequorea. В ультрафиолетовом освещении этот белок светится голубовато-зеленым светом. Осаму Симомура в 1962 году впервые выделил этот белок из организмов медуз и описал его.

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)
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)

Дальнейшие работы, посвященные зеленому флуоресцентному белку, позволили найти кодирующий его ген и внедрять этот ген в живые клетки различных организмов. В медицинских и биохимических исследованиях зеленым флуоресцентным белком или его производными помечают те или иные клетки и вещества и, благодаря свечению, отслеживают их расположение в пространстве и происходящие с ними изменения. Внедрив ген светящегося белка в клетку вместе с каким-либо другим геном, можно следить за тем, где и с какой интенсивностью внедренные гены экспрессируются (то есть обеспечивают синтез соответствующих им белков). Зеленый флуоресцентный белок позволил ученым пронаблюдать многие скрытые процессы и структуры, например рост и характер связей нейронов, а также распространение раковых клеток в организмах лабораторных животных.

Мартин Чалфи и его коллеги разработали методы, позволяющие использовать зеленый флуоресцентный белок для исследования экспрессии генов, внедряя его в клетки лабораторных модельных объектов — кишечной палочки (Escherichia coli) и почвенной нематоды Caenorhabditis elegans. На фото показана личинка нематоды C. elegans. ALMR и PLMR — два рецепторных нейрона, ответственные за тактильную чувствительность. Тела нейронов выглядят как яркие светящиеся точки, а их аксоны — как отходящие от них бледные линии. Треугольники указывают на гомологичные клетки, расположенные на другой стороне тела червя (они светятся не так ярко, потому что не в фокусе). Толстая стрелка указывает на ветвь нервного кольца, связанную с нейроном ALMR, а тонкие стрелки — на слабо светящиеся тела других нейронов. В настоящее время подобные методы успешно используются во множестве лабораторий разных стран. Иллюстрация из статьи Мартина Чалфи с соавторами (Chalfie et al., 1994) в журнале Science
Мартин Чалфи и его коллеги разработали методы, позволяющие использовать зеленый флуоресцентный белок для исследования экспрессии генов, внедряя его в клетки лабораторных модельных объектов — кишечной палочки (Escherichia coli) и почвенной нематоды Caenorhabditis elegans. На фото показана личинка нематоды C. elegans. ALMR и PLMR — два рецепторных нейрона, ответственные за тактильную чувствительность. Тела нейронов выглядят как яркие светящиеся точки, а их аксоны — как отходящие от них бледные линии. Треугольники указывают на гомологичные клетки, расположенные на другой стороне тела червя (они светятся не так ярко, потому что не в фокусе). Толстая стрелка указывает на ветвь нервного кольца, связанную с нейроном ALMR, а тонкие стрелки — на слабо светящиеся тела других нейронов. В настоящее время подобные методы успешно используются во множестве лабораторий разных стран. Иллюстрация из статьи Мартина Чалфи с соавторами (Chalfie et al., 1994) в журнале Science

Работы Мартина Чалфи заложили основы широко применяемых в наши дни методов использования зеленого флуоресцентного белка. В 1994 году была опубликована статья Чалфи с соавторами, где сообщается об успешном внедрении этого белка в клетки кишечной палочки и почвенной нематоды (круглого червя) Caenorhabditis elegans и намечены возможные способы его использования в цитофизиологических и молекулярно-генетических исследованиях.

Клетки мозга лабораторной мыши, светящиеся разными цветами за счет внедренных в их хромосомы в разных сочетаниях флуоресцентных белков трех разных цветов, полученных на основе зеленого флуоресцентного белка. Роджер Цянь, разделивший Нобелевскую премию по химии 2008 года с двумя другими учеными, изучил физико-химические причины свечения зеленого флуоресцентного белка и с помощью прицельных мутаций в его гене получил гены флуоресцентных белков других цветов. Использование таких белков, в частности, облегчает изучение связей между множеством нейронов головного мозга. Фото © AP Photo/Harvard University, Livett-Weissman-Sanes-Lichtman с сайта www.nytimes.com
Клетки мозга лабораторной мыши, светящиеся разными цветами за счет внедренных в их хромосомы в разных сочетаниях флуоресцентных белков трех разных цветов, полученных на основе зеленого флуоресцентного белка. Роджер Цянь, разделивший Нобелевскую премию по химии 2008 года с двумя другими учеными, изучил физико-химические причины свечения зеленого флуоресцентного белка и с помощью прицельных мутаций в его гене получил гены флуоресцентных белков других цветов. Использование таких белков, в частности, облегчает изучение связей между множеством нейронов головного мозга. Фото © AP Photo/Harvard University, Livett-Weissman-Sanes-Lichtman с сайта www.nytimes.com

Работы Роджера Цяня и его лаборатории позволили разобраться в механизме флуоресценции этого белка и выработать (производя мутации в кодирующем его гене) новые его разновидности, в частности светящиеся не зеленым, а другими цветами. Благодаря этому достижению теперь в распоряжении исследователей имеется большой набор разных маркеров, которые можно одновременно использовать для изучения процессов, происходящих с разными клетками или белками.

Пейзаж с закатом в Сан-Диего, написанный колониями бактерий, высаженных на питательную среду в чашке Петри. В разных колониях синтезируются флуоресцентные белки разного цвета, полученные на основе зеленого флуоресцентного белка медузы Aequorea. Художник — Натан Шейнер (Nathan Shaner), сотрудник лаборатории Роджера Цяня, фотограф — Пол Штейнбах (Paul Steinbach). Фото с сайта upload.wikimedia.org
Пейзаж с закатом в Сан-Диего, написанный колониями бактерий, высаженных на питательную среду в чашке Петри. В разных колониях синтезируются флуоресцентные белки разного цвета, полученные на основе зеленого флуоресцентного белка медузы Aequorea. Художник — Натан Шейнер (Nathan Shaner), сотрудник лаборатории Роджера Цяня, фотограф — Пол Штейнбах (Paul Steinbach). Фото с сайта upload.wikimedia.org

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.

Этот белок стал в последнее время популярен не только среди ученых. Большой ажиотаж вызвало получение в одной из лабораторий Тайваня зеленых светящихся поросят. Впрочем, они были выведены, по-видимому, не столько в рекламных целях, сколько для изучения процессов развития органов и тканей, но это тот случай, когда научные достижения настолько эффектны, что привлекают внимание широких кругов публики.

Церемония вручения Нобелевских премий состоится, как обычно, 10 декабря. В прошлом году Нобелевскую премию по химии получил Герхард Эртль (Gerhard Ertl) из Института им. Фрица Габера Общества научных исследований им. Макса Планка (Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft) за исследования химических процессов на поверхностях твердых тел.

Источники:
1) 'Glowing' jellyfish grabs Nobel // BBC News. 6 October 2008.
2) Katharine Sanderson. Great glowing jellyfish! It's the Nobel Prize in Chemistry // Nature News. Published online 8 October 2008.

Cм. также:
1) The Nobel Prize in Chemistry 2008 (сообщение на официальном сайте Нобелевского комитета).
2) Петр Петров. Нобелевская премия по физиологии и медицине — 2008, «Элементы», 9.10.2008.
3) Игорь Иванов. Нобелевская премия по физике — 2008, «Элементы», 10.10.2008.

Петр Петров


NEWSru.com

Комментировать



Последние новости: Нобелевские премииГенетикаМолекулярная биологияХимияПетр Петров

11.07
Архаичные гены костных ганоидов разнообразнее, чем у более молодых групп позвоночных
6.07
Метанокисляющие микроорганизмы донных осадков оказались неожиданно разнообразными
17.06
В металло-карбеноидах чем больше катион щелочного металла, тем стабильнее молекула
15.06
Получение генов пектиназ от протеобактерий резко ускорило видообразование палочников
14.06
Полиплоидность предков эукариот — ключ к пониманию происхождения митоза и мейоза
10.06
Удалось выяснить, почему рак может уснуть и проснуться через много лет
7.06
Индийская община Бней-Исраэль не может быть одним из десяти потерянных колен
6.06
Промышленный меланизм бабочек получил генетическое объяснение
2.06
Обнаружено фундаментальное сходство между развитием актинии и развитием позвоночных
31.05
Получены двумерные наноструктуры с контролируемыми размером и свойствами поверхности

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия