Нобелевская премия 2009 года в Физиологии или Медицине идет к трем американским ученым Элизабет Х. Блэкберн, Кэролу В. Грайдеру и Джеку В.Szostak, решивший главную проблему в биологии; они обнаружили, что хромосомы не ухудшаются, когда они тиражируются, потому что это – все, чтобы сделать с кактеломераза делает теломеры, чтобы защитить концы хромосом.
Их открытия привели к новому пониманию того, как клетки работают и открытый новыйпути для того, чтобы исследовать и лечить много заболеваний.Нобелевская ассамблея в Каролинском институте в Стокгольме, Швеция, объявила в понедельник, что эти три лауреата Нобелевской премии получили свою премию заоткрытие, «как хромосомы защищены теломерами и ферментной теломеразой».Гены, составляющие наш геном, являются проектом нашей биологии.
Они сделаны из двух переплетенных берегов ДНК, написанной в алфавитевключение всего четырех основных кодексов, упакованных в хромосомы с теломерой «колпачки» на их концах. Эти три лауреата Нобелевской премии обнаружили это теломерысодержите уникальную последовательность кодекса ДНК, мешающего хромосомам ухудшиться, как они воспроизводят. Это открыло дверь в развитие новоголечение для болезней.
Возраст клеток как теломеры становится короче, и с другой стороны, они не стареют, когда активность теломеразы высока и защищает длину теломеры. Это свойствоотраженный при различных болезнях. Например, раковые клетки, как полагают, имеют вечную жизнь, потому что их длина теломеры сохранена когда онитиражируйтесь, в то время как определенные другие болезни характеризуются дефектной теломеразой, приводящей к поврежденным клеткам.
В 1930-х, два других лауреата Нобелевской премии (Герман Мюллер, выигравший Нобелевскую премию в 1946 и Барбару Макклинток, выигравшую ее в 1983), замеченныйто, что теломеры, казалось, мешали хромосомам быть свойственными друг другу и постулировали, что они защитили хромосомы так или иначе, но точнокак была своего рода тайна.Тогда в 1950-х другая проблема обнаружилась: когда клетка собирается разделиться, ферменты полимеразы ДНК копируют точную кодовую последовательность ДНКоснова молекулы основой. Это походит на кого-то, кропотливо копируя очень большую книгу, дословно на чистые листы. Но это появилось это для одного изэти две нити ДНК, самый конец берега (последние несколько страниц «книги»), не могли быть скопированы.
Однако теперь кажется, что это не всегдаслучай.Три Лауреата этого года, Блэкберн, Грайдер и Сзостэк решили обе этих проблемы.В ее работе, картирующей последовательности ДНК в 1970-х, Блэкберн изучил хромосомы одноклеточного снабженного ресничками protozoa Tetrahymena иобнаруженный, который определенная последовательность ДНК продолжала повторять несколько раз в конце. «Правописание» этой последовательности в буквенном коде ДНК было
CCCCAA, но его функция был тайной.Примерно в то же время Сзостэк заметил это, когда он ввел тип «минихромосомы», сделанной из линейной Молекулы ДНК в дрожжевые клетки, ихухудшенный вполне быстро.Сзостэк интересовался открытием Блэкберна после того, как она представила свои результаты на конференции в 1980, и эти два ученых согласились сделать суставэкспериментируйте, где Блэкберн выделил последовательность CCCCAA от Tetrahymena, и Szostak соединил его с минихромосомами преждевставка их в дрожжевые клетки.
Результаты, которые они издали в 1982, были поразительны: последовательность CCCCAA, казалось, остановиласьминихромосомы от ухудшения.Это было большим открытием не только потому, что последовательность теломеры, казалось, мешала минихромосомам ухудшиться, но также и потому что теломерыи минихромосомы прибыли из двух абсолютно несвязанных разновидностей, показав, что этот феномен был ранее непризнанным основным принципоммеханизм биологии.Позже это стало ясным, что большинство растений и животных, от амебы до человека имеет ДНК теломеры.
Около времени, когда Блэкберн и Szostak собрались, Блэкберн контролировал аспиранта, Грайдера, начавшего изучать какДНК теломеры была сделана и какой фермент был включен. На Рождестве 1984 Greider нашел ферментную активность в экстракте клетки.
Она иБлэкберн назвал ферментную теломеразу. Они очистили его и нашли, что это было сделано из белка плюс РНК. РНК содержала последовательность CCCCAAкоторый действовал как «шаблон» для строительства теломер, в то время как белок поставлял материал для ферментативной активности.После этого ученые, начинающие исследование роли теломер.
Szostak и его команда нашли некоторые мутации дрожжевых клеток, теломеры которых былипостепенно становясь короче и короче, поскольку они тиражировались. Эти клетки выросли плохо и затем прекратили делиться в целом. Блэкберн и ее команда сделанымутантные формы РНК теломеразы и найденных подобных эффектов в Tetrahymena.
В обоих случаях, с дрожжевыми клетками мутанта и РНК теломеразы мутанта, клетки были старением преждевременно, их «старение» было ускорено.Ученые также показали, что, с другой стороны, функциональные теломеры предотвращают хромосомное повреждение и задерживают клеточное старение, и позжеGreider и ее команда показали, что теломераза может задержать старение в клетках человека.Эти открытия привели к интенсивной активности в области старения и роли, которую играют теломеры в клеточном старении, которое предложили много ученыхбыл ключ к старению организма в целом. Однако мы теперь знаем, что старение полного организма более сложно, чем это изависит от нескольких факторов, только один из которых является ролью, играемой теломерами.
Например, самые нормальные клетки часто не делятся, таким образом, их целостность хромосомы не находится в опасности, и им не нужна высокая теломеразаактивность.Одной областью, привлекающей большую активность в результате этих открытий, являются исследования рака.
Раковые клетки имеют способность продолжить делиться безтерпение ущерба хромосомы, потому что они сохраняют свои теломеры. Это – проблема, потому что строго говоря их теломеры должны стать короче икороче с каждым клеточным делением, пока один день там не является достаточным количеством, которое осталось, чтобы сохранить целостность хромосомы, и таким образом они начинают старение. Но раковые клеткикажись, оставаться навсегда молодыми: как они избегают клеточного старения?Одно объяснение, кажется, что раковые клетки часто увеличивали активность теломеразы, таким образом, одно предложение состоит в том, что рак мог бы лечиться путем уничтоженияих теломераза.
Эта идея уже вызвала несколько исследований, включая клинические испытания вакцин что клетки – мишени с высокой теломеразойактивность.Другие области нового исследования, зажженного этими открытиями, нашли, что некоторые наследственные болезни вызваны дефектами теломеразы, включая некоторые типыиз врожденной апластической анемии, где стволовые клетки в костном мозге не делятся достаточно.
Другие наследственные болезни, влияющие на кожу илегкие, кажется, также вызываются дефектами теломеразы.Элизабет Х. Блэкберн имеет американское и австралийское гражданство и с 1990 была преподавателем биологии и физиологии в Калифорнийском университете,
Сан-Франциско.Кэрол В. Грайдер является американским гражданином и был назначен преподавателем в отделении молекулярной биологии и генетики в Школе Университета Джонса Хопкинсаиз Медицины в Балтиморе в 1997.Джек В. Сзостэк является американским гражданином и был в Медицинской школе Гарварда с 1979, Он в настоящее время – преподаватель генетики в Общем Массачусетсе
Больница в Бостоне и также аффилирована с Говардом Хьюзом Медицинский Институт.Источник: нобелевский фонд.