Компьютерра, 2008 № 39 (755) - [8]
По всей видимости, благодаря спонтанному нарушению симметрии между частицами и античастицами во время Большого Взрыва, породившего нашу Вселенную, мы и доступный для наших наблюдений космос состоит из вещества. Полной аннигиляции с симметричным ему антивеществом почему-то не произошло. И дальнейшее исследование всевозможных симметрий и их нарушений по сей день остается основной заботой физиков-теоретиков, пытающихся разгадать эту и ряд других фундаментальных загадок природы.
Сегодня профессору Намбу 87 лет. Он почетный профессор Института имени Энрико Ферми при Чикагском университете. Профессору Кобаяси 64 года, и он работает в Лаборатории КЕК в Цукубе. Профессору Маскава 68 лет. Он работает в институте теоретической физики при Университете Киото.
ХИМИЯ. Какой образ концентрирует в себе страхи обывателя перед новейшими биотехнологиями? Светящееся зловещим светом чудовище. Стэплтон был вынужден мазать собаку Баскервилей составом, содержащим фосфор. Создатели современных монстров куда изощреннее. Они опираются на технологию, фундамент которой заложил в 1961 году Осаму Cимомура (Osamu Shimomura) [4]. Японский ученый, к тому времени переехавший в США, изучал механизмы свечения морских животных. Исследуя биолюминесценцию одной из медуз, он выделил белок, ответственный за излучение "живого" света. Этот белок стал первым в группе GFP - зеленых флуоресцирующих белков. При дневном свете он излучал довольно слабый зеленоватый свет, зато ярко светился при облучении ультрафиолетом. Хотя физико-химические механизмы, позволяющие таким белкам захватывать кванты с одной длиной волны, а потом излучать энергию на другой длине, еще недостаточно изучены, применению подобных белков это не мешает.
Многие технологии генной инженерии требуют многократных попыток внедрения нового генетического материала в комплекс наследственной информации трансформируемых организмов. Грубой аналогией применяемой в генетике процедуры может быть попытка улучшить свойства телевизоров путем стрельбы по ним из пушек, заряженных радиодеталями. Как выбрать те клетки, которые изменились в нужном направлении?
Одно из решений нашел в начале 90-х годов прошлого века американский биолог Мартин Чалфи (Martin Chalfie) [5]: надо "сшить" ген светящегося белка с тем геном, который интересует исследователей. После обработки культуры клеток на них будет достаточно посветить ультрафиолетом. Те клетки, где заработала чужеродная генетическая информация, засветятся зеленым!
Наконец, еще один американский исследователь китайского происхождения, Роджер Цьен (Roger Tsien) [6], научился использовать не только белки, обеспечивающие зеленое свечение, но и белки иных цветов. Теперь появилась возможность связать в модельном организме светящиеся белки разных цветов с различными генами. Посветив УФ-излучением, можно получить яркую картину, где тот или иной цвет будет маркировать клетки, в которых включаются интересующие исследователя гены! Новый метод стал важнейшим инструментом молекулярно-биологических изысканий, и не случайно его создатели удостоились Нобелевской премии.
Итак, равные доли получат Осаму Симомура (1928 года рождения) из Лаборатории морской биологии в Вудс-Холе, Массачусетс; Мартин Чалфи (1947) из Колумбийского университета и Роджер Цьен (1952) из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Российские исследователи тоже приложили руку к новой технологии, но премированы не были. Остается надеяться, что в нобелевской речи лауреаты упомянут Михаила Матца и Сергея Лукьянова, которые первыми нашли белок с красным свечением.
Надо ли обывателю опасаться монстров, "в которых внедрили гены морских медуз"? Когда речь идет о пугающих всех генетически модифицированных организмах, свечение маркирует результаты генетических вмешательств. Однако с чем связаны опасения в отношении новых биотехнологий? С незнанием того, как же в действительности управляется развитие организмов. Лауреаты Нобелевской премии этого года награждены за разработку инструмента, сокращающего наше незнание.
МЕДИЦИНА. Премия по физиологии и медицине присуждена ученым, чьи работы спасают человеческие жизни. Нынешний приз решено разделить на две части. Первая досталась Харальду цур Хаузену (Harald zur Hausen [7], 1936 года рождения) из Германского центра исследования рака в Гейдельберге за открытие вирусов папилломы человека, вызывающих рак шейки матки.
Проблема рака для нашей стареющей цивилизации становится все острее. Увы, до сих пор мы знаем далеко не все механизмы, приводящие к выходу отдельных клеток организма из-под общего управления. Неконтролируемо делящиеся клетки вызывают опухоль; если они еще и обладают способностью к расселению, такую опухоль называют раковой. Представление о раке как о заразной болезни не подтвердилось, однако для отдельных видов рака вклад вирусов в перерождение клеток может быть весьма велик. Классический пример такого механизма был описан при участии Харальда цур Хаузена в восьмидесятых годах прошлого века.
Каждый двадцатый случай рака в мире - рак шейки матки. Эта болезнь ежегодно уносит жизни более чем двухсот тысяч женщин. Как выяснил нынешний лауреат, в большинстве случаев рак развивается на основе папиллом (некрупных доброкачественных разрастаний), вызываемых специфическими вирусами. Если женщина была заражена одной из двух "нехороших" форм вируса папилломы, вероятность заболевания раком матки для нее резко возрастает. Вирус не вызывает рак сам по себе, но подталкивает процесс его развития. Значит, проводя широкую вакцинацию против вируса папилломы, можно сохранить жизни сотен тысяч людей. Задача эта еще не решена, хотя довольно эффективные вакцины уже разработаны. Может, решение Нобелевского комитета ускорит переход к вакцинации женщин по всему миру?
