Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Пол Берг, УолтеруГилберт и Фредэрик Сенгер

Материалы по биологии и химии / Лауреаты Нобелевской премии в области генетики / Пол Берг, УолтеруГилберт и Фредэрик Сенгер

Страница 1

Берг изучил химический состав дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК). Молекула (полимер) ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, каждая из которых представляет собой линейную последовательность молекул мономеров, называемых нуклеотидами. В свою очередь каждый из нуклеотидов является азотистым основанием, а их комбинация связывает полинуклеотидные цепи. Эта структура связана с другими нуклеотидами и составляет полипептидную цепь. Программы заложены в особые кодоны - сочетания нуклеотидов, стоящих рядом в цепи ДНК, которые включают также «инструкции» по синтезу белков из аминокислот. Различные виды РНК выполняют специфические функции по закладыванию информации в белки. К белкам же относятся и энзимы - катализаторы, которые заканчивают цепь определенным азотистым основанием или вызывают объединение отдельных звеньев цепи.

Берг особенно заинтересовался ролью транспортных рибонуклеиновых кислот (тРНК). Эти вещества переносят аминокислоты в определенное место во время синтеза белка. В процессе синтеза один конец молекулы тРНК соответствует части программной последовательности, а другой несет специальный инструктивный аминокислотный кодон (нуклеотидный триплет). У каждого вида аминокислот имеются свои молекулы тРНК, структуру которых описали в 1965 г. Роберт Холли, Хар Гобинд Корана и Маршалл Ниренберг. Берг, выделив в чистом виде различные тРНК и энзимы, прояснил роль тРНК в синтезе белка.

К середине 60-гг. были детально изучены гены прокариотов (микробов, не обладающих оформленным клеточным ядром, таких, как бактерии). Большая часть знаний о них была получена благодаря тому, что несколько различных вирусов могут войти в клетку бактерии Escherichia coli и, однажды попав туда, заменить некоторые ДНК бактерии своими ДНК, заставив, таким образом, бактерию вырабатывать вирусный белок. Более того, поскольку каждый вид вируса влияет на специфические белки, они стали необходимы для выделения и оперирования в химических целях генами, которые есть у Escherichia coli. Бергу хотелось знать, может ли быть разработан подобный метод для анализа и оперирования значительно более сложными генами многоклеточных организмов, в том числе организма человека.

Берг начал свой первый эксперимент по получению рекомбинантной молекулы ДНК приблизительно в 1970 г., взяв для этого SV40 и хорошо изученный вирус Escherichia coli (бактериофаг λ). Ученый добавил специфические энзимы к этим в обычных условиях не взаимодействующим организмам и разорвал их молекулы ДНК в таких местах, что они могли быть рекомбинированы.

Многие ученые опасались, что искусственные вирусы могут порождать новые, вызывающие рак бактерии, и по этой причине Пол прервал свои опыты с рекомбинантными молекулами ДНК.

Но как оказалось технология изучения рекомбинантных молекул ДНК не так опасна и мораторий был снят.

Технология, разработанная Бергом и его коллегами, позволила не только оперировать генами для создания новых фармацевтических средств, таких, как интерферон и гормоны роста, но и впервые так глубоко проникнуть в молекулярную биологию высших организмов.