В прошлом году Нобелевскую премию по химии дали за флуоресцентные белки. О близкой работе у нас в Красноярске я писал почти год назад. В этом году премия, опять, скорее, по биохимии или молекулярной биологии, чем просто за «химию».
Дали ее ученым из Великобритании, США и Израиля за «исследования структуры и функции рибосом». Рибосомы, согласно современным представлениям, это главные «роботы» человеческого организма. Именно они считывают информацию с ДНК (те самые маленькие буковки, о которых я писал вчера) и на ее основе конструируют белки. Белок — это основа жизни. Гормоны, ферменты и даже материал, из которого состоят волосы или ногти ,- все это белки. Информация о том, как построить белок, записана в ДНК. Но без наличия рибосом ничего строиться не будет. Нужен робот, который может прочитать эту инструкцию, и по ней собрать белок, например инсулин. Все это стало примерно понятным к концу 60-х годов прошлого века. Только вот никто не знал, как же работают рибосомы. Не была известна их структура.
Исследование структур рибосом было выполнено с помощью рентгеновской кристаллографии. С помощью рентгеновских лучей надо облучить кристалл. Сталкиваясь с атомами в кристаллической решетке, лучи рассеиваются. Если поместить за кристаллом детектор, то на нем отразится какая-то картинка. Косвенно она будет отражать положение атомов в кристаллической решетке. Проблема в том, что рибосома — это не идеальный кристалл. Это очень сложная структура, которую вообще трудно назвать кристаллом. В ней очень много атомов. Она достаточно подвижна. Сходу кристаллографией ничего не добиться. Ученым потребовалось 20 лет, для того, чтобы сделать вот такую картинку:
После того, как была получена структура рибосомы, стала понятна и та точность, с которой они «клепают» белки, используя информацию, записанную в ДНК. В рибосомах есть специальная молекулярная линейка. Она дважды проверяет соответствие буковок в инструкции тому, что получается в процессе постройки белка. В результате ошибки происходят очень редко.
Теперь в общих чертах мы знаем, как же устроена жизнь с точки зрения биохимии. Рибосома, как ключевое звено в развитии клетки, сейчас становится главной мишенью при лечении многих заболеваний. Новые поколения антибиотиков должны бороться с болезнями, которые вызывают бактерии. Будут не активными рибосомы, не смогут расти бактерии, не будет и болезни.
Мир стремительно вступает в эру биотехнологий. Нобелевская премия по физике в этом году присуждена за прошлое. Оптоволокно и цифровая фотография — они уже изменили наш мир. Нобелевские премии по медицине и химии — это будущее. Скоро человек научится использовать таких биологических роботов, как рибосомы или теломеразы, в своих целях. И тогда мы не узнаем этот мир.
