html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

«Неизлечимые болезни можно победить»: как открытия нобелевского лауреата Джеймса Уотсона изменили медицину

90 лет назад родился биолог Джеймс Уотсон, один из первооткрывателей структуры молекулы ДНК. В 1962 году он удостоился Нобелевской премии по физиологии и медицине. Позднее Уотсон стал первым директором Национального центра исследований человеческого генома (США) и возглавил проект по расшифровке последовательности ДНК. В последнее время учёный занимается проблемой лечения рака. В 2017 году он представил первые, весьма перспективные выводы. Как работа Уотсона повлияла на современную науку — в материале RT.

У истоков молекулярной модели

Джеймс Уотсон родился 6 апреля 1928 год в Чикаго. Спустя 15 лет он поступил в Чикагский университет, где обучался по специальности «орнитология» и серьёзно увлёкся трудами Чарльза Дарвина. Однажды в одной из чикагских газет Уотсон увидел рецензию на книгу с интригующим названием «Что такое жизнь?» физика Эрвина Шрёдингера, после чего прочитал и само произведение.

«Основная мысль этой книги о том, что тайна жизни заключена в генах, покорила меня», — вспоминал Уотсон в автобиографии «Избегайте занудства».

Также по теме
«Перспективы бесконечны»: как новый метод генетической модификации может повлиять на технологический прогресс
Микробиологи из Университета Тафтса (США) перестроили геном микроорганизмов, которые участвуют в синтезе промышленно значимых веществ....

Дарвин объяснял жизнь после её начала, но не отвечал на волновавший Уотсона вопрос: что же представляет собой ядро жизни. Шрёдингер в свою очередь писал, что основа жизни — это информация, носителями которой выступают хромосомы, и она должна визуализироваться как некая молекула. Уотсон настолько загорелся идеей найти шифр к «коду жизни», что решил стать генетиком.

Получив степень бакалавра зоологии в Чикагском университете, Уотсон продолжил обучение в магистратуре и аспирантуре Индианского университета в Блумингтоне. Там под руководством генетика Германа Мёллера и бактериолога Сальвадора Лурия Уотсон написал диссертацию о влиянии рентгеновских лучей на размножение бактериофагов (вирусов, поражающих клетки бактерий). При этом интерес Уотсона к генетике нарастал, и учёный вплотную занялся исследованием истинной структуры молекул ДНК.

В 1944 году американский биолог Освальд Авери предположил, что ДНК в своей структуре содержит гены. Спустя восемь лет эта гипотеза подтвердилась. При этом стало очевидно, что ДНК контролирует основные биохимические процессы в клетке, однако о структуре или функциях молекулы ничего известно не было.


  • Физик из Королевского колледжа Кембриджского университета Морис Уилкинс
  • Gettyimages.ru
  • © Bettmann

В 1951 году Уотсон отправился на конференцию в Италию, где познакомился с физиком из Королевского колледжа Кембриджского университета Морисом Уилкинсом. Тот показал Уотсону рентгенограмму молекул ДНК, полученную в результате совместной работы с биофизиком Розалинд Франклин. По своей структуре молекулы напоминали двойную спираль, похожую на винтовую лестницу.

Новые данные подтолкнули Уотсона к мысли исследовать химическую структуру нуклеиновых кислот. С этой целью 23-летний Уотсон в том же году поступил в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета. В лаборатории он познакомился с Фрэнсисом Криком — физиком, который увлекался биологией.

Обнаружив сходство своих научных интересов, совместными усилиями исследователи попытались представить структуру ДНК в виде электронной модели. Её учёные выстроили с помощью системы координат и различных данных рентгеноструктурного анализа. Подобный опыт позволил бы понять, как именно выглядит молекула. За основу Уотсон и Крик взяли теорию Уилкинсона. В результате учёные получили трёхнитевую спиральную модель молекулы ДНК.

Также по теме
Вопреки генам: может ли человек поменять структуру своего микробиома
Человек способен изменить структуру своего микробиома — совокупности всех бактерий в организме, если будет вести здоровый образ жизни....

Однако британские специалисты сочли плод трудов Уотсона и Крика несерьёзным, указав на ряд неточностей в модели и на некомпетентность обоих учёных в подобных вопросах.

В результате физик и биолог оставили работу на какое-то время. Однако их изыскания заинтересовали нескольких химиков, и 28 февраля 1953 года Джерри Донохью, специалист по структурной химии из Калифорнийского технологического института, который тогда находился в Кембридже, посоветовал Уотсону и Крику поменять расположение атомов водорода в своей модели.

«Мне понадобился всего день, чтобы поменять положение атомов водорода на моих вырезанных из бумаги моделях тимина и гуанина. Почти сразу же у меня получилось составить пары оснований А—Т (аденин — тимин) и Г—Ц (гуанин — цитозин), которые, как мы теперь знаем, и имеются в ДНК. Двойная спираль определённо была правильной моделью. Нам оставалось только сконструировать сегмент углеродно-фосфатного скелета и измерить координаты атомов, чтобы показать, что все длины и углы связей в нашей модели согласуются с установленными ранее для более мелких молекул. Мы выполнили эту задачу за два с небольшим дня. И двойная спираль была готова покорить мир», — вспоминал Уотсон в своей автобиографии.


  • Джеймс Уотсон (слева) и Фрэнсис Крик
  • Gettyimages.ru
  • © Bettmann

В номере Nature за 25 апреля 1953 года было опубликовано описание новой модели, состоявшее из 900 слов. Однако в течение последующих пяти лет на статью ссылались не больше пяти раз. И учёные осознали, что не довели своё исследование до конца: они так и не выяснили, каковы функции этой генетической информации.

«Клуб галстуков РНК»

Учёным было понятно, что ДНК передаёт информацию для РНК, но как осуществлялась информационная «коммуникация» между РНК и белком, оставалось загадкой. В течение следующих трёх лет Уотсон безуспешно пытался разобраться в структуре РНК.

«Не зная, куда двигаться дальше, я предложил организовать клуб из двадцати человек, ищущих разгадку генетического кода, — по одному на каждую аминокислоту. Физик Джордж Гамов немедленно одобрил эту идею, увлечённо предвкушая разработку дизайна галстуков и канцелярских принадлежностей для нашего Клуба галстуков РНК», — вспоминал Уотсон.

В 1960 году исследователи наконец обнаружили, что есть три типа РНК: информационная, транспортная и рибосомная. Учёные смогли описать механизм передачи генетической информации от РНК к белку.

Благодаря этому один из участников Клуба галстуков Маршалл Ниренберг смог взять синтезированную РНК и поместить в бесклеточную систему производства белка. Так он получил белок полифенилаланин. Это событие положило начало расшифровке генетического кода, которая завершилась к 1966 году.


  • Лауреаты Нобелевской премии 1962 года
  • Gettyimages.ru
  • © Hulton-Deutsch Collection/CORBIS

Однако Нобелевскую премию по физиологии и медицине Уотсон, Крик и Уилкинс получили ещё до окончания исследования — в 1962 году с формулировкой «за открытия в области молекулярной структуры нуклеиновых кислот и за определение их роли для передачи информации в живой материи».

«Постгеномная» эра

 

С 1968 года Уотсон стал руководить лабораторией молекулярной биологии в Колд-Спринг-Харборе, где исследовал генетику рака. В 1989—1992 годах учёный возглавлял проект «Геном человека» по расшифровке последовательности человеческой ДНК. За три года его сотрудникам удалось распознать около 25 тыс. генов ДНК, а также определить последовательности 3 млрд пар химических оснований, составляющих ДНК человека.

Также по теме
По живому: учёные впервые отредактировали геном в теле человека
Учёные калифорнийской детской больницы впервые отредактировали геном в теле человека. Операция была сделана 44-летнему Брайану...

К 2017 году Уотсон смог сделать несколько важных выводов на основании своих исследований по генетике рака. В частности, он заявил, что «неизлечимую болезнь можно победить уже сегодня», обрушив встроенные антиокислительные системы защиты злокачественного образования. Например, для таргетной борьбы со стволовыми раковыми клетками можно использовать широко распространённые в природе хиноны. Сломав антиоксидантную защиту, лечение заболевания можно продолжить с помощью обычных методов химио- и лучевой терапии. Наиболее эффективным новый метод будет при лечении лимфомы, рака печени и поджелудочной железы, считает Уотсон.

Доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории анализа генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Светлана Боринская в беседе с RT подчеркнула важность геномных исследований Уотсона, которые позволили найти так называемые фармакологические мишени — нарушения на молекулярном уровне, поддающиеся коррекции. Поэтому некоторые болезни, которые ранее считались неизлечимыми, теперь удаётся побороть с помощью, например, генной терапии. Однако в человеческом геноме предстоит найти ещё очень много важного, считает эксперт.

«Мы знаем буквы — нуклеотиды, которыми записана генетическая информация человека. Но мы далеко не всегда понимаем, что это означает. Это можно сравнить с шифром. Так, шифровку прочли, а ключа к ней пока нет. Для отдельных частей генома это известно, особенно интенсивно развиваются исследования, связанные с медицинской генетикой, когда «поломки» генов вызывают болезни. Но предстоит расшифровать ещё очень много: что записано в геноме, как меняется работа генов», — рассказала Боринская в беседе с RT.

Биолог добавила, что сейчас наступила так называемая «постгеномная» эра, когда «текст прочитан, но что там написано, нам ещё предстоит понять». По её словам, сейчас происходит «переход к профилактической медицине на всех уровнях: от обычного до молекулярного».

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с rt.com

2

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • russian.rt.com
          • домен russian.rt.com
          • домен rt.com

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции