В мире химии

Нобелевская Премия по химии 2015 года

13 октября 2015

Лауреатами Нобелевской Премии по химии 2015 года становятся Томас Линдал (Tomas Lindahl), Пол Модрич (Paul Modrich) и Азиз Шанкар (Aziz Sancar) за картографирование с молекулярным разрешением клеточных процессов репарации (исправления) поврежденной ДНК и безопасного хранения генетической информации.

Результаты их работы обеспечивают фундаментальную информацию о том, как работает живая клетка, эта информация, например, может быть использована для разработки и создания новых способов лечения злокачественных опухолей.



Томас Линдал, Пол Модрич и Азиз Шанкар (Рисунок: © Nobelprize.org)

Ежедневно молекулы ДНК наших клеток повреждаются в результате воздействия ультрафиолета, свободных радикалов и других потенциальных канцерогенов. Даже без внешнего воздействия наш генетический аппарат оказывается нестабильным – молекулы ДНК изменяют свое строение постоянно. Считается, что ежедневно в клетке происходят тысячи мутаций (тех или иных изменений ДНК), а в многоклеточном организме суточное количество таких мутаций исчисляется миллиардами и большими числами. Образующиеся в результате мутации ДНК дефекты могут умножаться в процессе клеточного деления, и часть из них может приводить к нежелательным последствиям.

Причиной того, что наш генетический материал не разрушается, не превращается в неуправляемый хаос, является сложный набор молекулярных машин, который непрерывно отслеживает повреждения ДНК и исправляет их. Процесс исправления мутаций в ДНК клетки называется репарацией, и Нобелевская Премия по химии 2015 года вручена трем исследователям, внесшим свой вклад в изучение и построение карт систем репараций ДНК на молекулярном уровне.

В начале 1970-х годов исследователи были уверены, что ДНК представляет собой исключительно устойчивую молекулу, однако эти представления были опровергнуты Томасом Линдалем, продемонстрировавшим, что свободная ДНК меняется и разрушается с такой скоростью, которая теоретически говорила о невозможности существования жизни на Земле. Эти наблюдения привели исследователя к открытию молекулярных систем, которые постоянно противодействуют коллапсу наших ДНК.

Азиз Шанкар в деталях изучил механизм эксцизионной репарации, тот самый, которые клетки используют для исправления повреждений ДНК, вызванных воздействием ультрафиолета. Люди, рожденные с дефектом в этой системе «самолечения ДНК», подвергаются повышенному риску развития рака кожи и вынуждены минимизировать свое пребывание на солнечном свете. Клетка применяет эксцизионную репарацию также и для исправления дефектов, вызванных другими мутагенами.

Роль Пола Модрича в изучении процессов репарации ДНК заключается в том, что он изучил, как клетки исправляют дефекты ДНК в процессе деления клетки. Механизм такой починки ДНК в тысячи раз снижает частоту ошибок, возникающих в процессе репликации, приводя к тому, что вероятность ошибки ДНК в процессе деления клетки составляет 1:1000000. Дефекты в молекулярной машинерии, обуславливающей такой способ репарации ДНК, например, отвечают за генетическую предрасположенность к раку прямой кишки.

Лауреаты Нобелевской Премии по химии 2015 года детально изучили механизмы, обуславливающие устойчивость генетической информации, и результаты их работы могут оказать существенное влияние на способы лечения тех заболеваний, которые связаны с повреждениями строения ДНК.

Источник: Официальный пресс-релиз Комитета по присуждению Нобелевских Премий

метки статьи: биохимия

В мире химии

Другие новости

1 мая 2016 Простой путь к получению больших кластеров

Химики из Китая получили гигантский кластер, крупнейший в своем роде, содержащий 60 атомов лантана и 76 атомов никеля. Гигантский кластер может найти применение в качестве молекулярного магнита. (Рисунок из Chem....


17 июля 2014 Борсодержащий аналог фуллерена получен экспериментально

Исследователи из США и Китая получили первое экспериментальное свидетельство в пользу существования борсодержащих аналогов фуллерена [1]. В отличие от классических углеродных фуллеренов, самым известным представителем которых является C60, в которых...


25 августа 2011 Новые буквы генетического алфавита для новых генов

Химикам удалось создать искусственный генетический код, позволяющий обеспечивать создание и эволюционирование новых генов. В новом коде список из четырех классических азотистых оснований дополнен еще двумя, новый код может служить основой для создания синтетических живых систем, способных к случайным мутациям.