Nobelova nagrada u kemiji - 2008 • Petar Petrov • Znanstvena vijest o "Elementama" • Nobelove nagrade, kemiju, molekularnu biologiju, genetiku

Nobelova nagrada u kemiji – 2008

Dobitnici Nobelove nagrade za kemiju u 2008. godini: Osamu Simomura, Martin Chalfi i Roger Qian. Fotografije iz news.aol.com

Nobelovu nagradu za kemiju 2008 dodijeljena je Osamu Simomuri, Martinu Chalfi i Rogeru Qianu za otkrivanje i razvoj metoda za korištenje zelenog fluorescentnog proteina. Ovaj protein je široko korišten u cijelom svijetu za proučavanje fizioloških procesa na staničnoj i organizamskoj razini, kao i na ekspresiju gena.

Ovogodišnja Nobelova nagrada u kemiji dati će tri znanstvenika iz Sjedinjenih Država koji su pronašli i naučili upotrijebiti tvar koja omogućuje promatranje mnogih fine strukture i složenih procesa u živim stanicama i organizmima. Nagrada je nagrađena "za otkriće i razvoj [metoda korištenja] zelenog fluorescentnog proteina" ("za zeleni fluorescentni protein, GFP"). Jednake dionice nagrade bit će Osamu Shimomura iz Laboratorija za biologiju mora u Woods Holeu, Martin Chalfie sa Sveučilišta Columbia i Roger Y. Tsien iz Romer Y. Kalifornijsko sveučilište, San Diego (Sveučilište u Kaliforniji, San Diego). Zeleni fluorescentni protein izoliran je iz morskih meduza. Trenutno, gen iz tog proteina i drugih sličnih proteina izvedenih iz nje, koji su svjetleći u drugim bojama,koristi se u tisućama studija kao marker za tvari i stanice, kao i marker za ekspresiju određenih gena.

Osamu Simomura rođen 1928. u Kyotu. Odrastao je u Mandžuriji i Osaki, gdje je njegov otac služio u japanskoj vojsci. Godine 1945. Simomura, tada živi u Nagasaki, svjedočila je eksploziji atomske bombe koja je pala na grad. Godine 1951. diplomirao je na Sveučilištu Nagasaki, a od 1955. radio je na Sveučilištu u Nagoyi, gdje je počeo proučavati fluorescenciju morskih beskralježnjaka i izolirati protein koji je odgovoran za luminescenciju nekih ostrakoda. Godine 1960. Simomura je diplomirao na Sveučilištu u Nagoyi i preselio u SAD, a prvo radio na Princetonu (gdje je otkrio zeleni fluorescentni protein koji uzrokuje luminescenciju u meduza), a od 1982. godine u Laboratoriju za biologiju mora. Od 2001. godine Osamu Simomura je u mirovini. Živi na poluotoku Cape Cod u Massachusettsu, nedaleko od svog zadnjeg posla.

Martin chalfi rođen 1947. Studirao je na Harvardu, gdje 1977. godine stječe doktorat za istraživanje neuroznanosti. Od 1982. do danas Chalfi je profesor na Sveučilištu Columbia u New Yorku.Godine 1984. radio je neko vrijeme u Laboratoriju za molekularnu biologiju u Cambridgeu (UK) gdje je proučavao živčani sustav nematode tla Caenorhabditis elegans zajedno s jednim od klasika molekularne genetike i razvojne biologije – Sidneyja Brennera (zahvaljujući čijim spisima taj crv postao jedan od najznačajnijih modela objekata moderne biologije).

Roger qian rođen u New Yorku 1952. godine, u obitelji iseljenika iz Kine, potomak vladajućeg doma male daleke istočne države (na čijem je području, posebice, bio grad Šangaja), koji je krajem 10. stoljeća postao dio Kine. Među rodbinom su mnogi istaknuti intelektualci – znanstvenici, inženjeri i učitelji. Djetinjstvo Rogera Qiana prošlo je u Livingstonu, New Jersey. Zatim je studirao na Harvardu i Cambridgeu (UK), gdje je 1977. diplomirao. Do 1981. radio je na Sveučilištu u Cambridgeu, a 1982-1989. Na Kalifornijskom sveučilištu u Berkeleyju. Od 1989. Roger Qian je profesor na Kalifornijskom sveučilištu u San Diegu.

Mnogi morski beskralježnjaci – sami po sebi (koristeći energiju kemijskih procesa) ili pod utjecajem ultraljubičaste ili vidljive svjetlosti (apsorbirajući fotone s jednom valnom duljinomi emitiranje s druge strane). Temelj ovog sjaja su različite organske tvari. Jedna od tih tvari je zeleni fluorescentni meduzelinski protein iz roda Aequorea, U ultraljubičastom svjetlu, ovaj protein svijetli plavkasto-zeleno svjetlo. Godine 1962. Osamu Simomura je prvi izolirao ovaj protein iz organizama meduza i opisao ju je.

Glowing meduza iz roda Aequorea. Od tih meduza izolirano je zeleno fluorescentno bjelančevine (GFP, zeleni fluorescentni protein), koji je pronašao najširu primjenu u citopsihološkim, biokemijskim i genetskim istraživanjima širom svijeta. Fotografiju je preuzeo pionir zelenog fluorescentnog proteina Nobelovom nagradom u kemiji 2008 Osamu Shimomura. Na web stranici Laboratorija za biologiju mora (www.mbl.edu)

Daljnji rad na zelenoj fluorescentnoj bjelančevini omogućio nam je pronalaženje gena koji ga kodira i uvođenje tog gena u žive stanice raznih organizama. U medicinskim i biokemijskim studijama, zeleni fluorescentni protein ili njegovi derivati ​​označavaju određene stanice i tvari i, zbog luminescencije, prate njihov položaj u prostoru i promjene koje se događaju s njima. Ubacivanjem luminoznog proteinskog gena u stanicu zajedno s nekim drugim genom, možete slijeditigdje i s kojim intenzitetom eksprimiraju uvedeni geni (tj. oni daju sintezu odgovarajućih bjelančevina). Zeleni fluorescentni protein omogućio je znanstvenicima promatranje mnogih skrivenih procesa i struktura, poput rasta i prirode veza s neuronom, kao i širenja stanica raka u organizmima laboratorijskih životinja.

Martin Chalfi i njegovi kolege razvili su metode koje omogućuju korištenje zelenog fluorescentnog proteina za proučavanje genske ekspresije, uvođenjem u stanice laboratorijskih modela objekata – Escherichia coli (Escherichia coli) i nematoda tla Caenorhabditis elegans, Fotografija prikazuje larve nematode C. elegans, ALMR i PLMR su dva receptorska neurona odgovorna za taktilnu osjetljivost. Tijela neurona izgledaju poput sjajnih svjetlosnih točaka, a njihove aksone izgledaju poput blijedih linija koje se protežu od njih. trokuti ukazuju na homologne stanice koje se nalaze na drugoj strani crvog tijela (ne svijetle tako sjajno, jer nisu fokusirane). Debela strelica ukazuje na granu neuronskog prstena povezanog s ALMR neuronom, i tanke strelice – na slabo sjajnim tijelima drugih neurona. Trenutno se takve metode uspješno koriste u mnogim laboratorijima u različitim zemljama.Ilustracija iz članka Martina Chalfya s koautorima (Chalfie i sur., 1994) u časopisu znanost

Rad Martina Chalfija postavio je temelje za široko korištene metode korištenja zelenog fluorescentnog proteina danas. Godine 1994. objavljen je članak Chalfi i koautori koji su izvijestili o uspješnom uvođenju tog proteina u stanice Escherichia coli i nematode tla (roundworm) Caenorhabditis elegans i opisani su mogući načini njegovog korištenja u citopsiološkim i molekularnim genetskim istraživanjima.

Stanice u mozgu laboratorijskog miša koje svijetle u različitim bojama zbog fluorescentnih proteina tri različite boje, izvedene iz zelenog fluorescentnog proteina, ugrađene u njihove kromosome u različitim kombinacijama. Roger Qian, koji je 2008. godine podijelio Nobelovu nagradu u kemiji s još dvojicom znanstvenika, proučavao je fizikalno-kemijske uzroke emisije zelenog fluorescentnog proteina i, koristeći ciljane mutacije u svom genu, dobivao je gene fluorescentnih proteina različitih boja. Upotreba takvih proteina, osobito, olakšava proučavanje veza između mnogih neurona u mozgu. Fotografija © AP Photo / Sveučilište Harvard, Livett-Weissman-Sanes-Lichtman iz www.nytimes.com

Rad Rogera Qiana i njegovih laboratorija omogućio mu je da shvate fluorescentni mehanizam ovog proteina i rade (proizvodnjamutacije u genu koji ga kodiraju) njene su nove sorte, posebice, sjaje ne zeleno, već u drugim bojama. Zahvaljujući ovom postignuću, istraživači sada imaju na raspolaganju veliki niz različitih markera koji se istovremeno mogu koristiti za proučavanje procesa koji se javljaju različitim stanicama ili proteinima.

Zalazak sunca u San Diegu, napisao je kolonije bakterija posađene na hranjivom mediju u Petrijevu zdjelu. U različitim kolonijama se sintetiziraju fluorescentni proteini različitih boja, dobiveni na osnovi zelenog fluorescentnog proteina meduza Aequorea, Umjetnik je Nathan Shaner, član laboratorija Roger Qian, a fotograf Paul Steinbach. Fotografija iz upload.wikimedia.org

Zeleni fluorescentni protein dopuštao je puno tajne. Broj znanstvenih radova u kojima se on i njegovi derivati ​​koriste već su nekoliko desetaka tisuća. Nema sumnje da će uz pomoć ove grupe bjelančevina biti napravljena mnogo sjajnijih otkrića.

Ovaj je protein nedavno postao popularan ne samo među znanstvenicima. Velika promjena uzrokovana u jednom od laboratorija u Tajvanu zelene svjetleće svinje.Međutim, oni su izvedeni, očito, ne toliko za oglašavanje nego za proučavanje procesa razvoja organa i tkiva, ali to je slučaj kada su znanstvena dostignuća toliko učinkovita da privlače pažnju širokih krugova javnosti.

Svečanost dodjele Nobelove nagrade održat će se, kao i obično, 10. prosinca. Prošle je godine Institut dobio Gerhard Ertl (Gerhard Ertl) Nobelovu nagradu u kemiji. Fritz Haber Društvo za znanstvena istraživanja. Max Planck (Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft) za istraživanje kemijskih procesa na čvrstim površinama.

izvori:
1) 'Glowing' meduza zgrabi nobelicu // BBC vijesti, 6. listopada 2008.
2) Katharine Sanderson. Izvrstan sjajni meduza! To je Nobelova nagrada u kemiji // Priroda vijesti, Objavljeno online 8. listopada 2008.

Cm. također:
1) Nobelovu nagradu u kemiji 2008 (poruka na službenim stranicama Nobelovog odbora).
2) Petar Petrov. Nobelova nagrada u fiziologiji i medicini – 2008, "Elementi", 9.10.2008.
3) Igor Ivanov. Nobelova nagrada u fizici – 2008, "Elementi", 10.10.2008.

Petr Petrov


NEWSru.com
Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: