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: 1029
Search Results from Ebay.US* DE* FR* UK
Футболка Симпсоны - Он Бартман

$20.58
End Date: Oct-12 09:24
Buy It Now for only: US $20.58
Buy it now |
Футболка Халк - Он зол

$20.58
End Date: Oct-12 09:24
Buy It Now for only: US $20.58
Buy it now |
Он сейчас в тюрьме, отбывает наказание, а суд начнётся только в будущую среду

$12.05
End Date: Oct-15 06:33
Buy It Now for only: US $12.05
Buy it now |
Футболка Светлячок - Он зовет автомат Вера

$20.58
End Date: Oct-12 09:25
Buy It Now for only: US $20.58
Buy it now |
Свитшот Во все тяжкие - Он вернулся

$37.80
End Date: Oct-13 04:49
Buy It Now for only: US $37.80
Buy it now |
Лэй-он кролик малиновый 6 режимов

$109.34
End Date: Sep-24 10:25
Buy It Now for only: US $109.34
Buy it now |
Мандрил, он же сфинкс (лист CCLXVI)

$12.05
End Date: Sep-25 05:35
Buy It Now for only: US $12.05
Buy it now |
Гравюра `Бабирусса, он же клыкастый кабан`

$17.22
End Date: Sep-22 12:29
Buy It Now for only: US $17.22
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
 
Джеймс Редфилд Десятое пророчество The Tenth Insight
Десятое пророчество
Девять Селестинских пророчеств, открывших для человечества путь к эзотерическим тайнам бытия, уже известны и расшифрованы. Однако существует еще и пророчество десятое - незаписанное. Пророчество, суть которого познают лишь те, кто уже постиг суть первых девяти. Пророчество, далеко превосходящее все, что люди доселе знали о загадочном "высшем мире"......

Цена:
81 руб

Записки медиума, или Охота за призраками Ghost Hunting with Derek Acorah
Записки медиума, или Охота за призраками
Дерек Акора, самый популярный экстрасенс на телевидении Великобритании, регулярно появляется в программе LIVINGtv's "Самые часто являющиеся привидения". В своей книге он рассказывает удивительные истории о встречах с привидениями, а также разъясняет типы активности духов и предлагает свои советы по поводу оснащения и проведения исследований паранормальных явлений. Книга содержит уникальную хронологию появления призраков и "карту" с указанием мест, где можно встретить привидения в наше время.
Дерек Акора - потомственный медиум, его дар видеть духов проявлялся уже в детстве. После недолгой спортивной карьеры в футбольном клубе Ливерпуля Дерек Акора быстро приобрел популярность "охотника за привидениями". Уникальные свидетельства автора доказывают реальность загррбной жизни и возможность общения с душами, покинувшими бренный мир....

Цена:
205 руб

Броерс Дитер Год преображения. Открыть нового себя для настоящего и будущего Checklist 2012: Seven Strategies on How to Turn: The Crisis Into an Opportunity
Год преображения. Открыть нового себя для настоящего и будущего
По мнению автора - биофизика Дитер Броерса - все в мире указывает на то, что в ближайший год вследствие изменения солнечной активности, мы станем участниками ментальной революции, способной исцелить этот мир. Понятным языком, четко и ясно, автор описывает события, которые ожидают нас в 2012 году - и то, как надо готовиться к ним, поскольку нас ожидает нечто большее, чем просто стихийные бедствия и глобальные отказы электропитания. Автор полагает, что каждый действительно может стать более счастливым человеком, и предлагает воспользоваться планом изменений, состоящим из семи шагов: защита, духовный переход, отношения, исцеление, освобождение, медитации, жизнь от сердца. "Будьте осторожны, но ничего не бойтесь! Пробудите свою способность любить. Вскоре вы встретите других людей, чья жизнь также преобразилась. С любовью, Ваш Дитер Броерс".

Для широкого круга читателей....

Цена:
179 руб

Пол Майло Что день грядущий нам готовил? Летающие автомобили, роботы-повара, отпуск на Луне и другие несбывшиеся чудеса наших дней, предсказанные в прошлом веке Your Flying Car Awaits: Robot Butlers, Lunar Vacations, and Other Dead-Wrong Predictions of the Twentieth Century
Что день грядущий нам готовил? Летающие автомобили, роботы-повара, отпуск на Луне и другие несбывшиеся чудеса наших дней, предсказанные в прошлом веке
Книга Пола Майло впервые рассказывает о том, что было "видно" в нашем 21 веке из века 20-го. Это поразительная коллекция предсказаний, сделанных учеными, экспертами и публицистами 20 века, - предсказаний удачных (их не очень много), скандальных (умеренно много), смешных (весьма много) и неудачных (подавляющее большинство). Но главное - как обнаружил автор, "предсказания позволяют оценить не только и не столько даже будущее, сколько настоящее".
Пол Майло - американский журналист, лауреат нескольких профессиональных премий. Сотрудничал с "Уолл-стрит джорнал", "Бостон глоуб" и многими другими крупными изданиями. "Что день грядущий нам готовил?" - его первая книга....

Цена:
355 руб

Ванга. Полное собрание пророчеств
Ванга. Полное собрание пророчеств
Эта книга - самое полное собрание пророчеств Ванги. В ней вы найдете все предсказания великой провидицы, касающиеся ближайшего и отдаленного будущего, а также множество пророчеств, которые уже сбылись или начинают сбываться.
К Ванге прислушивались и следовали ее советам самые известные и влиятельные люди всего мира, но не всякому удавалось встретиться с ней. А с помощью этой книги любой желающий сможет узнать, о чем хотела предупредить нас знаменитая ясновидящая и что она советовала грядущим поколениям людей....

Цена:
315 руб

Центурии
Центурии
Согласно указанию самого Нострадамуса в послании к сыну Сезару, он, опираясь на данные астрономии, составил книгу пророчеств, предсказывающих события, которые должны произойти с 1555 по 3797 год.
Пожалуй, нет на свете другой похожей книги, которая бы так повлияла на ход мировой истории. Уже в течение пяти веков "Центурии" Мишеля Нострадамуса изучают, анализируют, используют в качестве руководства… И что самое удивительное, эти предсказания начали сбываться еще при жизни прорицателя.
Новое издание "Центурий", помимо авторского текста и комментария к нему, включает раздел, посвященный истории восприятия Нострадамуса в России: от первого упоминания его имени в периодике начала XVIII века до толкования его катренов уже в веке ХХ. Особый акцент при этом делается на предсказаниях, связанных с русской историей, и на самом отношении наших соотечественников к теме пророчеств....

Цена:
276 руб

Беседы со странником. Образ потустороннего мира
Беседы со странником. Образ потустороннего мира
Книга `Беседы со странником` – это откровенная исповедь о потустороннем и Небесном мире, который находится в непрерывном общении с нами. Вот только некоторые… боятся это признать....

Цена:
229 руб

Н. А. Ионина, С. Н. Зигутенко, Т. В. Муравьева Великие чудеса света, пророчества и мифы
Великие чудеса света, пророчества и мифы
Какие тайны хранят египетские пирамиды, Стоунхендж, Пальмира, храм бога Амона в Карнаке, храм в Баальбеке, Абу-Симбел? Какие события мировой истории предсказал Мишель Нострадамус? Почему сбылись пророчества Василия Блаженного и монаха Авеля? Как скромный фотограф Эдгар Кейси стал "самым загадочным человеком Америки"? Как составляют свои прогнозы современные предсказатели и насколько им можно доверять? Что говорили древние о загадке Большого сфинкса, о борьбе греческих богов, о знаменитом британском короле Артуре, волшебнике Мерлине и чародее докторе Фаусте? Этому и многому другому посвящена данная книга, адресованная всем любителям истории, тайн и чудес....

Цена:
589 руб

Мишель Нострадамус Центурии
Центурии
Согласно указанию самого Нострадамуса в послании к сыну Сезару, он, опираясь на данные астрономии, составил книгу пророчеств, предсказывающих события, которые должны произойти с 1555 по 3797 год. Пожалуй, нет на свете другой похожей книги, которая бы так повлияла на ход мировой истории. Уже в течение пяти веков "Центурии" Мишеля Нострадамуса изучают, анализируют, используют в качестве руководства… И что самое удивительное, эти предсказания начали сбываться еще при жизни прорицателя. Новое издание "Центурий", помимо авторского текста и комментария к нему, включает раздел, посвященный истории восприятия Нострадамуса в России, а также отношению наших соотечественников к теме пророчеств как таковой....

Цена:
619 руб

Светлана Тамбовцева Было. Есть. Будет
Было. Есть. Будет
Тайны Творца непостижимы. Мишель Нострадамус был одним из тех, кому Богом было открыто Грядущее для того, чтобы люди последнего времени победили силы мирового зла в борьбе за Царство Небесное. С Божьей помощью Нострадамус пришел к пониманию христианства как единого источника спасения.
То, о чем нам поведал Нострадамус, не является плодом его причудливого воображения. Это История мира, написанная на Небесах. И в это нельзя не верить. Суровое время сделало возможным расшифровать послание Нострадамуса в будущее....

Цена:
454 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