Лауреатами Нобелевской премии по химии могли стать россияне

Нобелевский комитет Королевской шведской академии наук огласил имена ученых, которые получат в этом году Нобелевскую премию по химии. Столь высокой чести они удостоились за открытие и исследование зеленого флуоресцентного белка (GFP), ставшего одним из ключевых инструментов в биологической науке. В список лауреатов вошли три специалиста, которых вполне можно назвать американцами, поскольку все они большую часть жизни провели в США и свои важные открытия делали именно там. Награду поделят между собой Осаму Шимомура – выходец из Японии - и два американца - Мартин Чэлфи из Нью-Йорка и Роджер Цьен из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

«Они достаточно независимо работали, - рассказывает главный российский специалист по флуоресцентным белкам  Сергей Лукьянов, - то есть это не одна команда ученых. Шимомура сделал одно, следующий шаг - Чэлфи, затем Цьен это все раскрутил. Еще один американец, Дуглас Прашер, тоже сделал свою работу – он смог выделить ген, но он не сработал, поэтому Прашеру не дали эту премию. Здесь ничего не поделаешь. Тем не менее, все три лауреата достойны и очень талантливы. Все они в достаточной степени внесли существенный вклад в эту технологию. Это и называется «удовлетворением»: если бы получили премию какие-то недостойные люди, то было бы обидно, но в данном случае всё очень достойно».

Зеленый флуоресцентный белок может сделать пятачок хрюшки желтым...

В далеком 1960 году Осаму Шимомура выделил этот белок из медузы Aequorea Victoria. Он изучал природу биолюминесценции и показал, что есть белок aequorin, который при соединении с кальцием испускает синий свет. А другой белок, абсобрируя этот свет, флюоресцирует зеленым. Этот белок так и назвали - Green Fluorescent Protein. Шимомура интересовался в основном химией этой флюоресценции и вопросы практического применения белка его особенно не интересовали.

И только в 1987 году американец Дуглас Прашер придумал использовать этот белок в качестве своеобразной молекулярной метки. Он выделил ген GFP и «привязал» его к гену гемоглобина таким образом, что готовый белковый продукт гемоглобина содержал флюоресцирующий GFP-хвост. На основе результатов работы Прашера проводил свои исследования Чэлфи.

Теперь этот белок широко используется для изучения различных биологических процессов - его присоединяют к другим белкам, а затем выясняют их местоположение благодаря флюоресценции. Этот метод позволяет, в частности, наблюдать за ростом раковых опухолей, как влияет на мозг болезнь Альцгеймера и каким образом растут в организме бактерии, вызывающие заболевания. В отличие от большинства флюоресцентных молекул, GFP и его производные обладают гораздо меньшей фототоксичностью и при введении в живые клетки организма не столь сильно понижают их устойчивость к воздействию света.

а кошек заставить светиться в темноте.

Среди ученых, которые углубленно занимались исследованиями в этой области, были и россияне, в частности уже упомянутый Сергей Лукьянов – доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией в Институте биоорганической химии имени М. Шемякина и Ю. Овчинникова. Сергей Анатольевич решил идти другим путем и пока все ринулись искать другие флуоресцирующие протеины в разных медузах, он начал поиск в кораллах.

Ген, который удалось клонировать российским ученым в коралле, ученые из юго-восточной Азии поместили в аквариумную рыбку Данио Рерио (Brachydanio rerio). Лет 20 назад все эти рыбки были голубовато-серого цвета, а теперь стали красными или розовыми. Теперь эту маленькую красивую рыбку можно купить в зоомагазинах по всему миру.

Кроме того, стало возможным окрашивать в различные цвета и других животных, благодаря чему в лабораториях по всему миру стали появляться светящиеся в темноте мыши и коты, хрюшки с желтыми пятачками и прочие существа невероятного окраса.