Предсказание онлайн
Он зеленый и светится
 

Он зеленый и светится

Нобелевскую премию по химии присудили за переворот в молекулярной биологии

В последние годы границы между многими науками становятся все более и более размытыми. Зачастую уже невозможно понять, где кончается, например, биология и начинается физика или химия. Такая тенденция нашла свое отражение и в том, как происходит выбор нобелевских лауреатов. В 2008 году награду по химии присудили исследователям, которых скорее можно назвать молекулярными биологами.

Нобелевскую премию поделили между собой три американца, которые занимались изучением одного белка. Он известен в научном мире под названием GFP, от английского green fluorescence protein, или зеленый флуоресцентный белок. Чем же так замечателен этот GFP, и почему его выделяют из сотен тысяч других белков?

Что первое приходит вам в голову, когда вы думаете о море? Волны, соль, водоросли, рыбы и, конечно, медузы. Этих полупрозрачных существ, которые более чем на 90 процентов состоят из воды, можно встретить в морях практически на всех широтах. Разноцветные зонтики парят в воде, а некоторые даже светятся. Именно такие светящиеся медузы вида Aequorea victoria в 1960-е годы привлекли внимание группы биологов под руководством японца Осамы Симомуры (Osamu Shimomura).

Исследователи выделили из тела медузы несколько белков, одним из которых был GFP. Сам по себе этот белок не светится, однако если направить на него излучение определенной длины волны, он начинает мерцать зеленым цветом. Это явление получило название флуоресценции. Чтобы понять его причины, необходимо обратиться к атомам, молекулам и фотонам.

Свет представляет собой поток элементарных частиц – квантов света, или фотонов – обладающих определенной энергией. Если говорить о видимом свете, то количество энергии, переносимое фотонами, можно определить по цвету излучения. Например, фиолетовый свет состоит из высокоэнергетичных фотонов, а красный – из фотонов с низкой энергией. Немного усложним ситуацию и вспомним, что для фотонов характерен корпускулярно-волновой дуализм. То есть, фотон демонстрирует как свойства частицы, так и свойства волны. Короткая длина волны соответствует фотонам с высокой энергией, а длинная – с низкой.

Вернемся к флуоресценции. Теперь мы можем на молекулярном уровне описать, как возникает это явление. Итак, на флуоресцентную молекулу попадает квант света. Если он несет "нужное" количество энергии, то молекула переходит в так называемое возбужденное состояние. Это необычное состояние, и молекула может пребывать в нем очень недолго. Чтобы вернуться к "нормальной жизни", молекуле необходимо избавиться от излишка энергии, которую ей передал фотон. Существует несколько способов сделать это, один из которых – излучение кванта света. Испускаемый молекулой квант всегда несет меньше энергии, чем поглощенный, так как разница "уходит" на перевод молекулы в возбужденное состояние.

Если использовать терминологию длин волн, то флуоресцентная молекула всегда испускает более длинноволновый свет, чем поглощает. На иллюстрации справа показано, как соотносятся семь цветов радуги и длины волн видимого света.

Возникает вопрос, как именно сложное явление флуоресценции может пригодиться в молекулярной и клеточной биологии? Чтобы ответить на него, необходимо вспомнить, что все внутриклеточные структуры являются очень маленькими (длина средней животной клетки не превышает 30 микрометров, или 0,00003 метра), поэтому разглядеть каждую из них в отдельности внутри клетки не представляется возможным. Можно, конечно, каким-нибудь специфическим образом покрасить интересующие структуры, а потом рассмотреть под микроскопом. Но что делать в том случае, если необходимо проследить за динамикой отдельного элемента в живой клетке? Или увидеть, синтезируется ли в клетках определенный белок, и если да, то когда и где?

Как было бы удобно иметь некую молекулу, которую можно присоединить к интересующей внутриклеточной структуре, а потом наблюдать именно за ней, используя, скажем, микроскоп с определенной длиной волны. А еще лучше, если бы клетка сама могла синтезировать эту молекулу. Как наверняка заметил внимательный читатель, зеленый флуоресцентный белок медузы A. victoria идеально удовлетворяет этим требованиям.

Раствор GFP при обычном освещении тускло флуоресцирует, но если посветить на него светом с длиной волны 488 нанометров (синий свет), то молекула белка ярко "вспыхивает" зеленым (длина волны 509 нанометров). И если с помощью GFP пометить, например, какой-нибудь белок, то при облучении клетки синим светом этот белок будет хорошо заметен на фоне остальных структур, которые останутся тусклыми.

Возможности, которые выделенный Симомурой и коллегами GFP открывает для биологии, первым осознал американец Дуглас Прашер (Douglas Prasher), который в 1992 году клонировал зеленый флуоресцентный белок и определил нуклеотидную последовательность кодирующего его гена. На дальнейшие исследования GFP Прашеру (как это часто бывает в науке) не удалось получить денег, и эстафету принял другой американец Мартин Чалфи (Martin Chalfie). Он занимался изучением крошечного червяка Caenorabditis elegans и впервые услышал о GFP на конференции. Чалфи связался с Прашером и получил от него необходимую информацию и материалы. Вскоре его студентке Гие Эуширкен (Ghia Euschirken) удалось экспрессировать белок в клетках бактерии Escherichia coli. То есть, с гена, кодирующего GFP, в бактериальных клетках считывалась информация и синтезировался готовый белок, который флуоресцировал при облучении клеток синим светом.

О своих результатах Чалфи доложил в журнал Science в 1994 году. Имея копию этой статьи, любой исследователь мог получить необходимое ему количество GFP. Очень скоро Чалфи показал, как можно использовать зеленый флуоресцентный белок в исследовательской работе: он "покрасил" шесть отдельных клеток C. elegans.

Через два года была получена кристаллическая структура белка. То есть, ученые увидели, как организованы в пространстве все атомы GFP. Особенно исследователей интересовал хромофор – та часть молекулы GFP, которая "отвечает" за флуоресценцию. "Ключевое место" GFP выглядит как цилиндр или бочка, стенки которой образованы цепочками аминокислот. Такая структура получила название бета-баррель (от английского barrel - бочка).

Информация о строении хромофора GFP позволила ученым понять все детали процесса флуоресценции. А это, в свою очередь, дало возможность направленно изменять структуру белка для того, чтобы сделать его более стабильным, а флуоресценцию – более яркой. Кроме того, ученые научились получать молекулы, флуоресцирующие другим цветом.

Первым, кому удалось подробно описать механизм флуоресценции и значительно улучшить характеристики GFP, стал Роджер Тсиен (Roger Tsien), американец китайского происхождения. Он сумел сделать GFP более устойчивым (при воздействии света флуоресцентные белки постепенно "портятся" и флуоресценция гаснет) и получить "зеленые" флуоресцентные белки других цветов.

Получение самого GFP и его производных позволило создать множество молекулярно-биологических методов, с помощью которых можно одновременно следить за несколькими процессами, происходящими в живых клетках. Последовательность ДНК, кодирующую GFP, можно "добавлять" к геному клетки саму по себе или присоединять к генам других белков. В последнем случае, если правильно подобрать все параметры, можно получить нормально работающий белок с флуоресцентным "хвостиком". Наблюдая где, когда и как быстро появляется зеленая метка, можно многое узнать о работе белка.

Ложка дегтя

Как это часто бывает, не все согласны с решением Нобелевского комитета. Например, заведующий лабораторией структуры и функции генов человека Института биоорганической химии РАН, академик РАН Евгений Свердлов считает, что по своему масштабу получение GFP "не тянет" на Нобелевскую премию. В интервью РИА Новости ученый заявил, что эти работы не внесли "революционных изменений в биологические исследования". В качестве примеров более "достойных" открытий, по его словам, можно привести изобретение полимеразной цепной реакции. Можно также упомянуть открытие РНК-интерференции или структуры ДНК.

Кроме сомнений в "соответствии" GFP нобелевским стандартам, можно не согласиться с выбором лауреатов. Помимо Симомуры, Чалфи и Тсиена немалый вклад в создание и развитие флуоресцентных белков внес российский исследователь, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией молекулярных технологий для биологии и медицины Института биоорганической химии РАН Сергей Лукьянов. В его лаборатории флуоресцентные белки впервые были выделены из кораллов, которые не обладают естественной биолюминесценцией. Впоследствии белки, подобные GFP, были обнаружены во многих организмах, которые в природе "не светятся". Кроме того, Лукьянов и его коллеги создали целый ряд стабильных белков, флуоресцирующих различными цветами.

Но как бы то ни было, лауреаты объявлены, и Нобелевская премия по химии присуждена. Когда автор уже дописывал эту статью, агентство AFP сообщило, что один из лауреатов, Осаму Симомура, заявил, что не считает себя химиком и был очень удивлен, когда узнал о решении комитета. Скорее, он рассчитывал на награду в номинации "физиология и медицина". Этот факт очередной раз подчеркивает, как сложно стало разграничить науки друг от друга. Но с другой стороны, это означает, что с помощью физических методов можно изучать химические процессы, а сама физика помогает в изучении биологии. Другими словами, мы постепенно приближаемся к единой науке, которая объясняет все явления природы, не разделяя их на классы.


просмотров: 1113
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Он же капрал Вудсток, 978-5-386-07932-1

$5.43
End Date: Nov-28 03:12
Buy It Now for only: US $5.43
Buy it now |
Чехов. Он понял!, 978-5-271-39695-3

$5.11
End Date: Nov-28 03:13
Buy It Now for only: US $5.11
Buy it now |
Она он, 978-5-389-09876-3

$5.83
End Date: Nov-28 03:12
Buy It Now for only: US $5.83
Buy it now |
Свитшот Во все тяжкие - Он вернулся

$37.10
End Date: Dec-12 03:49
Buy It Now for only: US $37.10
Buy it now |
Я, ты, он, она и другие извращенцы, 978-5-17-090458-7

$7.40
End Date: Nov-28 03:12
Buy It Now for only: US $7.40
Buy it now |
Гравюра `Поссум, он же кускус, он же фалангер`

$16.90
End Date: Dec-21 11:29
Buy It Now for only: US $16.90
Buy it now |
Футболка Симпсоны - Он Бартман

$20.20
End Date: Dec-11 08:24
Buy It Now for only: US $20.20
Buy it now |
Футболка Светлячок - Он зовет автомат Вера

$20.20
End Date: Dec-11 08:25
Buy It Now for only: US $20.20
Buy it now |
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Эзотерика. Парапсихология. Тайны
 
Дон Мигель Руис Пророчества Тольтеков Тоltec Prophecies of Don Miguel Ruiz
Пророчества Тольтеков
В своей новой книге Мигель Руис, автор всемирных бестселлеров, переведенных на 27 языков, рассказывает об этом переломном моменте в человеческом сознании и предсказывает его значение для будущего. Сейчас человечеству дана сила пробудиться от многолетнего сна, продолжительность которого исчисляется тысячелетиями, и который глубоко укоренился в умах людей, порождая конфликты, злость, войны и болезни. После пробуждения мы увидим новый сон, который станет явью, - и это будет Рай на Земле....

Цена:
212 руб

Мари Джонс 2013. Конец Света или начало Золотого Века? Древнее пророчество атлантов и майя 2013: The End of Days or a New Beginning? Envisioning the World After the Events of 2012
2013. Конец Света или начало Золотого Века? Древнее пророчество атлантов и майя
Жрецы майя считали, что с момента сотворения рода людского минуло четыре цикла. Каждый цикл завершается практически полным уничтожением современной цивилизации. Сменились четыре человеческие расы, которые погибали во время великих катаклизмов. И лишь немногим людям удалось выжить, поведав о том, что произошло. Завершается последняя, Пятая Эпоха Сотворения... Будет ли 2013 год Концом Света или началом нового Золотого Века человечества? Кто те 0,5% населения Земли, которые выживут после Судного дня: дети-индиго, новые амазонки, "анонимные земляне" - нынешние потомки атлантов? У кого еще есть шансы увидеть мир после Судного дня? Как подготовиться к апокалипсису? Что по этому поводу говорят другие древние источники и медиумы? Читайте книгу, получите личные знания, предупреждения и советы, как встретить и как пережить грядущий Рагнарок....

Цена:
173 руб

Энтони Авени Конец времен. Тайна майя 2012 The End of Time: The Maya Mystery 2012
Конец времен. Тайна майя 2012
В книге "Конец времен. Тайна майя 2012" Авени предлагает нам продуманный анализ многочисленных теорий, связанных с заканчивающимся в декабре 2012 года календарем майя. Как свидетельствуют его карьера и множество полученных наград, Авени всю жизнь был учителем, и в своей книге он рассказывает всем нам, с какими трудностями столкнулись майя, вычисляя эту дату, и что она может означать для современного мира. Авени рассматривает философские и интеллектуальные течения в западной мысли, возвращаясь к античной и библейской традициям, особенно гностицизму, и апокалиптическим историям. Авени отвечает на вопрос, почему феномен 2012 года так популярен среди современных людей: он связан не столько с предсказанием глобальных катаклизмов, сколько с отказом от западного культурного империализма и, в сущности, желанием вернуться к своему более доброму, мягкому "я". Авени, в отличие от ученых из "надменного, недоступного истеблишмента", презрительно относящихся к мнению дилетантов, приходит к пониманию, что приверженцы теории 2012 года разделяют глубокий интерес к происхождению людей и цивилизации и их грядущей судьбе....

Цена:
779 руб

Л. П. Бушуева Все варианты Конца Света. 15 сценариев Апокалипсиса
Все варианты Конца Света. 15 сценариев Апокалипсиса
2012 год, согласно многочисленным предсказаниям и мистическим пророчеством, будет особенным. Это год, когда должен произойти Конец Света. Древний календарь майя, религиозные книги, прорицания Нострадамуса, многочисленные техногенные катастрофы можно трактовать, как символы грядущего Апокалипсиса. Но каким будет Конец Света и когда? Ответы на эти насущные вопросы - в тексте книги....

Цена:
174 руб

Виталий Симонов Звезда Апокалипсиса
Звезда Апокалипсиса
В далеком прошлом в Солнечной системе произошла ужасная космическая катастрофа, которая была вызвана прохождением массивного объекта вблизи ее планет. Необычное небесное тело периодически производит страшные разрушения на нашей планете, что подтверждается огромным количеством исторических документов, геологическими данными и археологическими фактами.
Согласно предсказаниям, появление нейтронной звезды у Земли уже скоро. Если звезда снова появится в Солнечной системе, то последствия для нашей планеты и землян будут самыми ужасными. Мы должны знать, что действительно произойдет, и быть готовыми к самому худшему......

Цена:
144 руб

Алексей Морозов, Екатерина Морозова Как предсказать будущее по фотографии Ванги
Как предсказать будущее по фотографии Ванги
Перед вами - уникальная книга, которая предскажет ваше будущее. Ведь вы сможете задать вопрос самой Ванге. Все, что нужно сделать - настроить свое сознание на общение с Вангой, посмотреть на ее фотографию, загадать желание, а затем открыть книгу на любой странице и узнать ответ. Но это еще не все. Советы Великой Ванги, которые сопровождают предсказание, помогут приблизить желаемое, понять, почему удача благосклонна к вам, избежать опасности и даже переломить ситуацию, если настала не самая счастливая пора вашей жизни....

Цена:
19 руб

Великая книга пророков. Книга 4. Великие пророки современности
Великая книга пророков. Книга 4. Великие пророки современности
Люди, способные видеть будущее появлялись во все времена, и XX век не исключение. Что лежит в основе предсказаний? Научный расчет? Тайные знания? Мистические откровения? Голоса "свыше.? Эта книга расскажет вам об удивительных людях, заслуживших славу великих пророков современности - Льве Федотове, Вольфе Мессинге, Ванге и других....

Цена:
85 руб

Великая книга пророков. Книга 1. Видевшие сквозь время
Великая книга пророков. Книга 1. Видевшие сквозь время
На всем протяжении истории человечества на Земле появлялись люди, владевшие необъяснимым даром - видеть будущее. Конфуций и пророк Даниил, святитель Алексий и Сергий Радонежский, Иоганн Кеплер и Мишель Ностадамус... Наша книга расскажет вам об удивительных людях, о сделанных ими предсказаниях - как сбывшихся, так и тех, которым еще суждено исполниться....

Цена:
209 руб

Книга-оберег великой Ванги
Книга-оберег великой Ванги
Предсказания великой болгарской пророчицы Ванги заставили многих побывавших у нее людей в корне изменить свою жизнь. Она умела, сказав несколько скупых слов, заставить по-иному взглянуть на жизнь, на себя, на мир.
В этой книге собраны высказывания великой Ванги. Если мы внимательно отнесемся к сказанным ею словам, то сумеем избежать многих бел в жизни, потому что каждое - это и совет, и предостережение, и напутствие любому из нас.
Надо только вдуматься в ее слова. Надо принять их как подаренные нам щедрой болгарской провидицей обереги от всех зол на нашем жизненном пути....

Цена:
179 руб

Рецепты ясновидящей Ванги
Рецепты ясновидящей Ванги
Предлагаем вашему вниманию книгу "Рецепты ясновидящей Ванги"....

Цена:
191 руб



2007 Copyright © AstroSearch.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования