Нобелевская премия 2009 года по химии

Нобелевская премия 2009 года по химии

Завершилась неделя присуждения Нобелевских премий. В этом году самую престижную премию по химии 2009 года присуждена троим ученым из Великобритании, США и Израиля "за исследования структуры и функции рибосомы", считывающей информацию с ДНК и синтез белков. Об этом в среду в Стокгольме объявила Королевская шведская академия наук.

Премию разделят между собой трое ученых это - Векатраман Рамакришнан (Venkatraman Ramakrishnan) из Лаборатории молекулярной биологии в британском Кембридже, Томас Стайц (Thomas Steitz) из Йельского университета (США) и Ада Йонат (Ada Yonath) из Института Вейцмана (Израиль).

"Нобелевская премия по химии 2009 года присуждена за исследования, которые являются важными для основных процессов жизнедеятельности. Рибосома считывает информацию, записанную в ДНК. Рибосома производит белки, которые, в свою очередь, контролируют химические процессы во всех живых организмах. Так как рибосома имеет решающее значение для жизни, они также являются мишенью для новых антибиотиков", - говорится сообщении для прессы, от имени Королевской академией.

Сумма Нобелевской премии 2009 года составит 10 миллионов шведских крон (или около 1 миллиона в евро).

В Нобелевском комитете говорится, в частности, что Нобелевская премия этого года отмечает исследования, касающиеся одного из основных фундоментальных процессов жизни: рибосома считывает информацию с ДНК.

"Рибосомы производят протеины, которые, в свою очередь, контролируют химические процессы во всех живых организмах. Так как рибосомы имеют решающее значение для жизни, такое же решающее значение они имеют и в работе над новыми антибиотиками", - сообщается для прессы Королевской шведской академии наук.

Председатель Нобелевского комитета по химии Гуннар фон Хеийне, в частности, сказал, что трое лауреатов не вели совместную научную деятельность т.е они друг с другом не сотрудничали, однако, все троя пришли к одним и тем же результатам.

"Можно сказать, что между ними было больше дружеской конкуренции, чем сотрудничества", - сказал Гуннар фон Хеийне комментируя присуждение Нобелевской премии по химии.

Как работает "фабрика белка"

Рибосома является наиболее важной функциональной единицей живой клетки, так как выполняет функции по считыванию генетической информации, закодированной в ДНК, и синтезу на основе этой информации новых белковых молекул. Правильная работа рибосом обеспечивает стабильность работы клеток организма, которая зависит от работы десятков тысяч различных белковых молекул, синтезируемых рибосомой.

Непосредственно с ДНК рибосома не взаимодействует, а считывает информацию с так называемой матричной РНК (мРНК), которая в свою очередь является "слепком" с определенного участка ДНК, содержащего один или несколько генов, кодирующих нужные клетке в данный момент белки.

Процесс начинается с присоединения мРНК к одному из сегментов рибосомы, где находится активный центр так называемой рибосомной РНК (рРНК) - молекулы РНК, составляющей основу рибосомы. После этого к сегменту присоединяется транспортная РНК (тРНК) несущая на себе одну из аминокислот, необходимых для начала синтеза белка.

Затем к этому комплексу молекул присоединяется еще один большой сегмент рибосомы, также состоящий из молекул рРНК и белков, после чего рибосома переходит в нужную конфигурацию и начинается процесс удлинения пептидной цепи - последовательности аминокислот, из которых состоит синтезируемых белок. После того, как процесс синтеза завершается, новая молекула белка отсоединяется от рибосомы, а сама органелла возвращается в исходное состояние.

Сама рибосома представляет собой комплекс из нескольких десятков белковых молекул и нуклеиновых кислот, так называемый нуклеопротеидный комплекс, разные сегменты которого выполняют свои строго определенные функции на разных этапах считывания информации и синтеза белка.

Расшифровка рибосомы

Нобелевские лауреаты этого года сумели показать каким образом этот сложнейший молекулярный аппарат выполняет свою работу, не допуская при этом ошибок ни в прочтении информации, ни в синтезе. Более того, они показали каким образом с этим аппаратом взаимодействуют молекулы веществ антибиотиков, спасающих организм от паразитирующих на нем микроорганизмов.

Работы Ады Йонат положили начало без малого трем десятилетиям напряженного труда по выявлению структуры и механизма работы рибосом.

В начале 80-х годов она со своими коллегами показала, что несмотря на свою огромную молекулярную массу и несимметричное строение нуклеопротеидные комплексы рибосом их отдельных сегментов можно получить в форме кристаллов пригодных для проведения рентгеноструктурных исследований.

По мере совершенствования методов выращивания кристаллов биологических молекул и развития методов рентгеновской дифракции группа Ионат активно изучала молекулярную структуру, различных сегментов рибосомы. С начала 90-х годов к этой работе подключились коллективы Стайца и Рамакришнана, которым удалось получить не только более точные структуры рибосомы, но структуры комплексов этой органеллы с нуклеиновыми кислотами на различных этапах синтеза белков, а так же комплексы рибосом бактерий с молекулами антибиотиков.

Эти работы позволили выявить механизмы работы рибосом, а так же определить принципы функционирования лекарственных препаратов, уничтожающих болезнетворные микроорганизмы в теле человека с помощью воздействия на рибосомы.