Нобелевская премия по химии присуждена за ремонт ДНК

Разделившие между собой премию ученые независимо друг от друга описали и объяснили механизмы, с помощью которых клетки «чинят» свою ДНК и, таким образом, защищают генетическую информацию от повреждений.

В 1960-е годы научное сообщество было уверено, что молекулы ДНК являются крайне прочными и практически не меняются на протяжении всей жизни организмов. Биохимик Томас Линдал (родился в 1938 году), работая в Каролинском институте, показал, что в работе ДНК постоянно накапливаются дефекты — следовательно, должны существовать естественные механизмы «починки» молекул. В 1974 году Линдал нашел фермент, который убирает из ДНК поврежденные кусочки цитозина (это нуклеиновое основание легко теряет аминогруппу, и вместо гуанина начинает склеиваться с аденином). В 1980-90-е годы Линдалл, к тому времени переехавший в Великобританию, описал работу гликозилаз (группы ферментов, работающих на первом этапе ремонта ДНК) и смог воспроизвести этот процесс (эксцизионная репарация) в лабораторных условиях.

Азиз Санджар родился в 1946 году на юго-востоке Турции (на границе с Сирией). После получения диплома врача в Стамбуле он несколько лет проработал сельским врачом, но в 1973 году заинтересовался биохимией. Его поразило, что бактерии, получив смертельно опасную дозу ультрафиолета, достаточно быстро восстанавливают силы после облучения синим светом в видимом диапазоне. Уже в США, в техасской лаборатории Санджар определил и успешно клонировал ген фермента, отвечающего за устранение ущерба от ультрафиолета (фотолиазы). В 1970-е годы это открытие не вызвало интереса в американских вузах, и Санджару пришлось пойти простым лаборантом в медицинскую лабораторию Йеля.

Именно там ученый описал вторую систему клеточного ремонта после облучения ультрафиолетом. В отличие от фотолиазы, она функционирует в условиях темноты. В конце 1980-х Санджар получил постоянную должность в Университете штата Северная Каролина в Чэпел-Хилл и изучал общее и различное в том, как чинится ДНК бактерий и человека. На популярном турецком форуме Eksi Sozluk (аналог Reddit) Нобелевскую премию Санджару предрекали еще в 2005 году.

Пол Модрич (родился в 1946 году в штате Нью-Мексико, США) нашел способ, с помощью которого клетки исправляют ошибки в ДНК в процессе деления. Эта система обнаружения и репарации вставок, пропусков и ошибочных спариваний нуклеотидов, возникающих в процессе репликации и рекомбинации ДНК, позволяет снизить вероятность ошибок примерно с десяти в минус восьмой до десяти в минус девятой степени. Сейчас Модрич преподает биохимию в Университете Дьюка и является научным сотрудником Медицинского института Говарда Хьюза.

В 2014 году премию по химии получили Штефан Хелль (Stefan W. Hell), Эрик Бетциг (Eric Betzig) и Уильям Мернер (William E. Moerner) за новые методы сверхточной микроскопии, которые превосходят возможности светового микроскопа. Их исследования позволяют визуализировать пути отдельных молекул внутри живых клеток.

lenta.ru