Новости химической науки > Нобелевская Премия по химии 2015 года

Лауреатами Нобелевской Премии по химии 2015 года становятся Томас Линдал (Tomas Lindahl), Пол Модрич (Paul Modrich) и Азиз Санджар (Aziz Sancar) за картографирование с молекулярным разрешением клеточных процессов репарации (исправления) поврежденной ДНК и безопасного хранения генетической информации.

Результаты их работы обеспечивают фундаментальную информацию о том, как работает живая клетка, эта информация, например, может быть использована для разработки и создания новых способов лечения злокачественных опухолей.

Томас Линдал, Пол Модрич и Азиз Шанкар (Рисунок: © Nobelprize.org)

Ежедневно молекулы ДНК наших клеток повреждаются в результате воздействия ультрафиолета, свободных радикалов и других потенциальных канцерогенов. Даже без внешнего воздействия наш генетический аппарат оказывается нестабильным – молекулы ДНК изменяют свое строение постоянно. Считается, что ежедневно в клетке происходят тысячи мутаций (тех или иных изменений ДНК), а в многоклеточном организме суточное количество таких мутаций исчисляется миллиардами и большими числами. Образующиеся в результате мутации ДНК дефекты могут умножаться в процессе клеточного деления, и часть из них может приводить к нежелательным последствиям.

Причиной того, что наш генетический материал не разрушается, не превращается в неуправляемый хаос, является сложный набор молекулярных машин, который непрерывно отслеживает повреждения ДНК и исправляет их. Процесс исправления мутаций в ДНК клетки называется репарацией, и Нобелевская Премия по химии 2015 года вручена трем исследователям, внесшим свой вклад в изучение и построение карт систем репараций ДНК на молекулярном уровне.

В начале 1970-х годов исследователи были уверены, что ДНК представляет собой исключительно устойчивую молекулу, однако эти представления были опровергнуты Томасом Линдалем, продемонстрировавшим, что свободная ДНК меняется и разрушается с такой скоростью, которая теоретически говорила о невозможности существования жизни на Земле. Эти наблюдения привели исследователя к открытию молекулярных систем, которые постоянно противодействуют коллапсу наших ДНК.

Азиз Шанкар в деталях изучил механизм эксцизионной репарации, тот самый, которые клетки используют для исправления повреждений ДНК, вызванных воздействием ультрафиолета. Люди, рожденные с дефектом в этой системе «самолечения ДНК», подвергаются повышенному риску развития рака кожи и вынуждены минимизировать свое пребывание на солнечном свете. Клетка применяет эксцизионную репарацию также и для исправления дефектов, вызванных другими мутагенами.

Роль Пола Модрича в изучении процессов репарации ДНК заключается в том, что он изучил, как клетки исправляют дефекты ДНК в процессе деления клетки. Механизм такой починки ДНК в тысячи раз снижает частоту ошибок, возникающих в процессе репликации, приводя к тому, что вероятность ошибки ДНК в процессе деления клетки составляет 1:1000000. Дефекты в молекулярной машинерии, обуславливающей такой способ репарации ДНК, например, отвечают за генетическую предрасположенность к раку прямой кишки.

Лауреаты Нобелевской Премии по химии 2015 года детально изучили механизмы, обуславливающие устойчивость генетической информации, и результаты их работы могут оказать существенное влияние на способы лечения тех заболеваний, которые связаны с повреждениями строения ДНК.

Источник: Официальный пресс-релиз Комитета по присуждению Нобелевских Премий

метки статьи: #биохимия