03 декември 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Нобелови награди 2015: Поправката на ДНК

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 09 октомври 2015 в 08:28 50030

Тримата учени с тазгодишната Нобелова награда за химия са отличени за работата си по изясняване на базовите механизми, които спомагат за запазване на целостта на нашите геноми

Нобеловата награда в категория Химия за 2015 година беше разделена между шведа Томас Линдал (Tomas Lindahl), американеца Пол Модрич (Paul Modrich) и родения в Турция Азис Санкар (Aziz Sancar) за техните открития в сферата на естествената ДНК поправка. Освен нобеловия медал, тримата учени си поделят наградния фонд от 8 милиона шведски крони или около 960 хил. долара.

Човешкото тяло е съставено от трилиони живи клетки, всяка от които съдържа сложно навита ДНК, която ако бъде напълно развита би достигнала обща дължина от 2,3 м. От своя страна всяка верига носи хиляди генетични инструкции необходими за синтезиране на биомолекулите, от които сме съставени или регулиране на функциите на телата ни. ДНК молекулата обаче е нестабилна и затова естествената ДНК поправка е жизнено важна за оцеляването ни. Генома на всяка клетка претърпява хиляди спонтанни промени всеки ден. Репликацията на ДНК (удвояването на ДНК), предхождащо клетъчното делене, което се случва в телата ни милиони пъти на ден също внася дефекти. Всеки ден, настъпват повреди в нашето ДНК, под въздействието на външни фактори като УВ светлина, пушене, радиация или карциногени. Ако тези грешки не се поправят би настъпил хаос - определение, която няма как да се използва като признак на успешна и устойчива биология.

Линдал, Модрич и Санкар са се преборили със силна кокуренция в лицето на екипа разработил CRISPR/Cas9 метода за насочена генна модификация, който мнозина смятаха за най-силния претендент в сферата на молкулярната биология.

Предизвиквайки първоначалната идея, че ДНК е стабилна молекула, Линдал, който в момента работи в Института Франсис Крик и в Лабораторията Клeър Хол във Великобритания, показал, че грешките и проблемите в последователността на ДНК възникват много по-често отколкото е възможно, за да се запази живота на Земята, без механизми за поправка.

След това той се посветил в откриването на един от тези механизми, поправка с отстраняване на грешната база (base-excision repair), при който погрешната база в генома се замества с правилната. В интервю след връчването на наградите д-р Линдал заяви, че е чудесно "да получиш признание, че това, което си правил всъщност е наистина важно." По-долу можете да видите клипче обясняващо този механизъм на поправка:

Работейки в тясно сътрудничество с Матю Меселсън (Matthew Meselson) от Харвардския Универстет, Пол Модрич, който сега работи в Университета Дюк в САЩ, бил интригуван от ДНК сигнализацията и поправката. Те забелязали, че несъответствията в ДНК (например аденин (А) сдвоен с цитозин (C) вместо с тимин (Т), които се случват по време на репликацията и рекомбинацията на ДНК, могат да бъдат естествено поправени с помощта на механизъм, наречен ДНК mismatch repair.

Той се задейства, когато специфична сигнална единица, наречена метилова група (състояща се от един въглероден свързан с 3 водородни атоми -CH3) отсъства. Тези метилови групи действат като пътни знаци, помагайки на определени рестрикционни ензими да разпознаят и прережат ДНК веригата на съответното място, за да я поправят.

Историята на Азис Санкар е мечта за всеки филмов сценарист. Той е с медицинско образование и бил практиващ лекар, който се интересува от биохимия и в определен момент решил да й се отдаде. Получил работа като лаборант в Университета Йейл, след като не успял да си спечели постдокторантска изследователска позиция. Докато бил в Йейл, той открил механизма, по който ензима екзонуклеаза намира увредения от УВ облъчване участък от ДНК и прерязва веригата на това място, което позволява тя да бъде заместена от ДНК полимеразите с нови неувредени нуклеотиди.

Откритието на механизма, който се нарича "поправка с отстраняване на нуклеотид" (Nucleotide Excision Repair), му осигурило предложение за работа като доцент в Университета в Северна Каролина, където той работи и до днес. Азис Санкар е първия учен от турски произход награден с Нобелова награда и в родната му държава се очакват големи тържества. “Радвам се за държавата си,” обяви той. Едно от първите интервюта със Санкар можете да видите тук:

Потенциал при лечението на рак

Тези открития са изключително важни тъй като те подобряват познанията ни за това как функционираме на базово биохимично ниво. Разбирането на тези механизми е жизнено важно при разработването на нови типове медикаменти за безкрайния брой заболявания, които се дължат на или предизвикват промени в човешката ДНК

Това важи с особено голяма сила за противораковите медикаменти, тъй като много от тях всъщност повреждат ДНК. Така че при разработване на ново лекарство е изключително важно да знаем дали раковите клетки могат да поправят тези поражения.

При обявяването на наградата, Клаес Густафсон (Claes Gustafsson), председател на събранието Нобел, коментира, че в момента се разработват медикаменти базирани на откритията, че раковите клетки имат дефектни системи за ДНК поправка. Учейки се от откритията на отличените с наградата учени, ние се опитваме да открием начини да потиснем механизмите на поправка само в раковите клетки, което да ни позволи селективно да ги унищожаваме. "Това е много интересен подход, който в момента се разработва и аз смятам, че има голям брой фармацевтични компании, които към момента работят над това", заяви той.

Полемика?

Както обикновено, комитета за Нобеловите награди винаги е бил обект на много критики. Награждаването на Нобеловата награда по Химия на учени работещи в сферата на молекулярната биология може да накара много химици да поставят под съмнение решението, особено предвид факта, че в последните години това се случва все по-често.

Но винаги можем да го погледнем и от друга страна и всъщност да се зарадваме на факта, че химията е станала съществена част от толкова много научни сфери. Ако искаме да спазим завета на Алфред Нобел "да отличваме с награда, тези които са спомогнали за добруването на човечеството" то тогава определено е резонно да разглеждаме всички номинации в сферата на химията, включително и биохимията.

Трябва да се спомене, че за пореден път традицията за слабото представяне на жени при Нобеловата награда по Химия се запазва, при само 4 отличени нобелови лауреати-жени от 1901 г. насам.

Източник: The Conversation


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.