Фредерик гоуленд хопкинс

биография

Хопкинс получил среднее образование в школе лондонского Сити, а затем посещал подготовительную школу Лондонского университета и медицинскую школу Гая при больнице , которая сегодня примыкает к Королевской медицинской школе Лондонского колледжа . Он преподавал физиологию и токсикологию в больнице Гая с 1894 по 1898 год.

В 1898 году он женился на Джесси Энн Стивенс (1861–1937), которая родила ему двух дочерей, одна из которых, Жакетта Хоукс , вышла замуж за эссеиста Дж . Б. Пристли . В том же 1898 году во время конгресса физиологического общества Майкл Фостер предложил ему работать в Кембриджской физиологической лаборатории, чтобы изучать химические механизмы в физиологии (в то время биохимия еще не была самостоятельной дисциплиной). Таким образом, он стал первым преподавателем «физиологической химии» в колледже Эммануэля в марте 1900 года и получил степень магистра искусств (MA) honoris causa . Он открыл аминокислоту триптофан в 1901 году. В июле 1902 года он защитил диссертацию по физиологии в Лондонском университете , и одновременно ему было поручено читать лекции по биохимии в Тринити-колледже. Он был избран профессором Тринити-колледжа в 1910 году и почетным членом колледжа Эммануэль. В 1914 году он был избран на кафедру биохимии Кембриджского университета, специально созданную в его честь. Среди его Кембриджских студентов — пионер нейрохимии Джуда Хирш Квастель и эмбриолог Джозеф Нидхэм .

Правила присуждения премии

• Премия вручается за одну или за две работы.
• Награжденными одной премией могут быть максимум трое.
• Если одна премия вручается за две работы, то она сначала делится поровну за работы, а потом поровну между участниками — если одну работу представляют два участника (50 % — за одну работу получает, например, один участник, и еще два участника получают по 25 % за вторую работу).
• Если премия присуждается за открытие, которое сделали трое, премия делится поровну (по 1/3), если двое — то тоже поровну (по 1/2).
• Премия не присуждается посмертно.
• Если нет достойных кандидатов, премия может вообще не присуждаться.

Карьера и исследования

После окончания университета Хопкинс преподавал физиологию и токсикологию в Больница Гая с 1894 по 1898 год. В 1898 году, посещая собрание Физиологическое общество, он был приглашен сэром Майклом Фостером в физиологическую лабораторию в Кембридже, чтобы исследовать химические аспекты физиологии. Биохимия в то время не считалась отдельной отраслью науки. Он был преподавателем химической физиологии в Колледж Эммануэля, Кембридж в марте 1900 г., когда он получил ученое звание Магистр (MA) honoris causa. Он получил степень доктора физиологии (D.Sc) Лондонский университет в июле 1902 г., и в то же время читал в Тринити-колледже по биохимии. В Кембридже он получил посвящение в Масонство. В 1910 году он стал членом Тринити-колледжа и почетным членом колледжа Эммануэль. В 1914 году он был избран на кафедру биохимии Кембриджского университета, став таким образом первым профессором этой дисциплины в Кембридже. Среди его Кембриджских студентов был пионер нейрохимии. Иуда Хирш Квастель и пионер эмбриолог Джозеф Нидхэм.

Хопкинс долгое время изучал, как клетки получают энергию через сложный метаболический процесс реакций окисления и восстановления. Его исследование в 1907 г. Сэр Уолтер Морли Флетчер Исследование связи между молочной кислотой и сокращением мышц было одним из центральных достижений его работы по биохимии клетки. Он и Флетчер показали, что недостаток кислорода вызывает накопление молочной кислоты в мышцах. Их работа подготовила почву для более позднего открытия Арчибальд Хилл и Отто Фриц Мейерхоф что углеводный метаболический цикл обеспечивает энергию, используемую для сокращения мышц.

В 1912 году Хопкинс опубликовал свою наиболее известную работу, продемонстрировав в серии экспериментов по кормлению животных, что диета, состоящая из чистых белков, углеводов, жиров, минералов и воды, не поддерживает рост животных. Это привело его к предположению о существовании в нормальном рационе крошечных количеств еще не идентифицированных веществ, которые необходимы для роста и выживания животных. Эти гипотетические вещества он назвал «вспомогательными пищевыми факторами», позже переименовал в витамины. Именно за эту работу он был награжден (вместе с Кристиан Эйкман ) Нобелевская премия по физиологии и медицине 1929 г.

В течение Первая Мировая Война Хопкинс продолжил свою работу над пищевой ценностью витаминов. Его усилия были особенно ценны во времена нехватки еды и нормирования. Он согласился изучить пищевую ценность маргарина и обнаружил, что, как и предполагалось, он уступает сливочному маслу из-за недостатка витаминов А и D. В результате его работы в 1926 году был введен маргарин, обогащенный витаминами.

Хопкинсу приписывают открытие и описание в 1921 г. глутатион извлекается из различных тканей животных. В то время он предположил, что это соединение было дипептидом глютаминовая кислота и цистеин. Структура была спорна в течение многих лет, но в 1929 году он пришел к выводу, что это трипептид глютаминовая кислота, цистеин и глицин. Этот вывод согласуется с выводом независимой работы Эдвард Кэлвин Кендалл.

Награды и награды

Хопкинс был избран Иностранный научный сотрудник Национальной академии наук (США) в 1924 г. При жизни, помимо Нобелевской премии, Хопкинс был удостоен Королевская медаль из Королевское общество в 1918 г. Премия Камерона в области терапии Эдинбургского университета в 1922 г., а Медаль Копли из Королевское общество в 1926 году. Другими значительными наградами были его избрание в 1905 году в качестве Член Королевского общества (FRS), самая престижная научная организация Великобритании; его рыцарство королем Георгом V в 1925 году; и присуждение в 1935 г. Орден за заслуги, Самая эксклюзивная гражданская честь Великобритании. С 1930 по 1935 год он занимал пост президента Королевское общество а в 1933 году занимал пост президента Британская ассоциация развития науки.

«Они получили все возможные на лице Земли премии»

«Генетические ножницы» — очень молодая работа. Сама система CRISPR/Cas-9 известна давно, но ее использование для прицельного разрезания генома и введения в него нужных участков Шарпантье и Дудна разработали и описали всего восемь лет назад. Однако за это время технология завоевала и лаборатории, и стартапы, и промышленность, и медицину. И успела, хотя и без участия ее создательниц, всегда подчеркнуто осторожных и сдержанных, поставить мир перед этической дилеммой улучшения человека.

На момент открытия Шарпантье — француженка — работала в Швеции в Университете Умео. Следует также отметить, что это не ситуация параллельного открытия: лауреатки плотно сотрудничали, хотя Дудна работала и работает в десятки часовых поясов от Европы в Университете Калифорнии в Беркли.

За что дали Нобелевку по химии в 2019 — ОБЪЯСНЕНИЕ

«Эту премию никак нельзя назвать неожиданной. Лауреатки уже получили все возможные на лице Земли премии, поэтому логично было предположить, что они получат и эту. Однако Нобелевская премия — очень старая, уважаемая и особенная. Никто не воспринимает ее получение как что-то само собой разумеющееся. Я не говорил сегодня с профессором Дудна, однако профессор Шарпантье была по-настоящему счастлива и тронута», — сказал председатель Нобелевского комитета по химии Клос Густафссон, отвечая на вопрос, ожидали ли победительницы присуждения премии.

Насчет премий профессор Густафссон совершенно прав: Дудна и Шарпантье получили за свою работу несколько десятков премий, среди которых — максимально крупные и уважаемые. Интересно, что первым их работу осмелился отметить Breakthrough Prize, основанный российским бизнесменом Юрием Мильнером вместе с Марком Цукербергом и Сергеем Брином (это было еще в 2015 году). Затем последовали премия принцессы Астурийской, премия Японии, премия Кавли, премия Вольфа и много других, менее известных. 

Агентство Clarivate Analytics, каждый год оглашающее «лауреатов цитирования» — самых влиятельных ученых, «предсказало» им Нобелевскую премию еще в 2015 году. Таков был резонанс, вызванный их работами всего за три года (кстати, в том же году были названы в кандидатах на нобелевку прошлогодние лауреаты-химики — создатели литий-ионных аккумуляторов Джон Гуденаф и Стэнли Уиттингэм). 

Довершает картину то, что лауреатки, по нобелевским меркам, чрезвычайно молоды — Дудна 56 лет, Шарпантье — 51 год. Подводя итог: уже несколько лет было совершенно ясно, что их «нобелевка» — вопрос времени. Только какого? Гуденафу пришлось ждать до 97 лет, а создательницам «генетических ножниц», к счастью, повезло куда больше.

Эгаш Мониш и лоботомия

На самом деле звали Антонио Каэтану ди Абреу Фрейри. Он взял этот псевдоним, когда еще студентом стал писать памфлеты на либерально-республиканские темы против португальской монархии (хотя Антонио происходил из старинного и знатного аристократического рода). Но в историю Эгаш вошел по иной причине.

В 1935 году Мониш лоботомию — он выдвинул гипотезу, что пересечение афферентных и эфферентных волокон в лобной доле может быть эффективным в лечении психических расстройств. Первую операцию провели в 1936 году — тогда Мониш звал ее «лейкотомией», так как лобные части не повреждались, а прорезалось лишь белое вещество. Термин «лоботомия» ввел в 1945 году последователь Мониша — доктор Уолтер Фримен, который считал это панацеей от всего, включая своенравность и агрессивный характер.

В 1936-м Мониш результаты «лечения» 20 своих первых пациентов: 7 из них выздоровели, у 7 наступило улучшение, тогда как у 6 не наблюдалось никакой положительной динамики. Стоит отметить, что большинство пациентов после операции он никогда не видел.

Несмотря на критику со стороны научного сообщества, в 1949 году Эгаш Мониш был Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытие терапевтического воздействия лейкотомии при некоторых психических заболеваниях».

В начале 1940-х годов лоботомия уже широко применялась в США. Отчасти это было продиктовано финансовыми мотивами. Во время Второй мировой войны психиатрические отделения госпиталей Управления по делам ветеранов были заполнены солдатами, травмированными пережитым на фронте. Чтобы контролировать их, требовалось множество персонала. А вот лоботомия делала ветеранов пассивными и послушными. Соответственно, она сокращала расходы на содержание обслуживающего персонала.

Лоботомия стала довольно популярной операцией. Так, уже в 1936 году уже упомянутый врач Уолтер Фримен вместе с нейрохирургом Джеймсом Уаттом первую в США префронтальную лоботомию домохозяйке Алисе Хемметт из Канзаса. А в 1941 году он операцию сестре будущего президента США, Розмари Кеннеди, по просьбе ее отца. Бедная девушка провела остаток жизни в психиатрических клиниках. Она заново научилась ходить, хотя и прихрамывая, но так и не смогла вновь заговорить и не владела одной рукой.

Однако Фриман (который, кстати, не был хирургом, зато использовал нож для колки льда для операции на мозге) был результатами операций доволен. Ведь после процедуры пациенты сразу становились спокойными и пассивными, а многие буйные пациенты, подверженные приступам ярости, становились, по утверждению Фримана, молчаливыми и покорными. В результате их выписывали из психиатрических лечебниц, однако насколько они «выздоровели» на самом деле, оставалось неясным, поскольку в дальнейшем их, как правило, не обследовали.

В 1950-х годах более тщательно проведенные исследования выявили, что, кроме летального исхода, который наблюдался у 1,5−6% оперируемых, лоботомия вызывает такие последствия, как припадки, большое прибавление в весе, потеря моторной координации, частичный паралич, недержание мочи, значительные нарушения интеллекта, ослабление контроля за собственным поведением, апатия, эмоциональная неустойчивость и тупость, безынициативность, нарушения речи. Многие после лоботомии лишались возможности критически мыслить, предсказывать дальнейший ход событий и выполнять любую работу, за исключением самой примитивной. Сам Фримен , что около четверти пациентов остались жить с интеллектуальными возможностями домашнего животного, но «мы вполне довольны этими людьми…».

С 1936 до конца 1950-х годов лоботомию 40 000−50 000 американцев, причем операции подвергались не только больные шизофренией, но и с тяжелым неврозом навязчивых состояний. Операции зачастую проводились в нестерильных условиях и врачами без хирургической подготовки (сам Фримен разъезжал по стране в фургончике).

Лоботомия широко применялась не только в США, но и в Великобритании, Финляндии, Норвегии, Швеции, Дании, Японии, СССР и других странах. К счастью, в в 1950-е популярность этой варварской процедуры пошла на спад. Так, в СССР лоботомия была официально запрещена в 1950 году. Но в в Америке лоботомия продолжала практиковаться вплоть до 70-х годов.

Углеводный цикл и открытие «витаминов»

Хопкинс исследовал, как клетки получают свою энергию из сложной цепи окислительно-восстановительных реакций: в этом отношении одним из его величайших успехов является открытие в 1907 году Уолтером Морли Флетчером роли молочной кислоты в сокращении мышц. В этой статье два химика демонстрируют, что недостаток кислорода вызывает накопление молочной кислоты в мышцах. Это наблюдение проложило путь к открытию Арчибальдом Хиллом и Отто Фрицем Мейерхофом углеводного обмена и его центральной роли в сокращении мышц.

Но именно в 1912 году Хопкинс опубликовал свое важное открытие: подвергнув лабораторных животных различным диетам, он продемонстрировал, что диета, содержащая только чистые белки, углеводы, жиры и несколько микроэлементов, не позволяет обеспечить рост субъектов. Это наблюдение приводит его к постулату о существовании в пище незначительных количеств веществ, роль которых в жизни и росте тканей является решающей

Эти гипотетические вещества, природа которых ему до сих пор не известна, он называет «вспомогательными пищевыми факторами»: позже они будут называться «витаминами». Именно эта статья принесла ему (вместе с Кристианом Эйкманом ) Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие витаминов, стимулирующих рост» в 1929 году.

Во время первой мировой войны , Хопкинс продолжил свои исследования по питательной ценности витаминов и маргарина  : для последней пищи, он показал, в соответствии с действующим мнение, что его пищевая ценность была ниже , чем у сливочного масла , потому что дефицит витаминов и Д . Так, в 1926 году производители выпустили на рынок маргарин, обогащенный витаминами.

Хопкинсу приписывают открытие и описание в 1921 году глутатиона, присутствующего в различных живых тканях. В то время он считал, что это соединение представляет собой дипептид глутаминовой кислоты и цистеина . Химическая структура глутатиона обсуждалась в течение многих лет, пока в 1929 году Хопкинс не установил, что это трипептид глутаминовой кислоты , цистеина и глицина , вывод, который согласуется с исследованиями, независимо проведенными Эдвардом Кэлвином Кендаллом .

Индивидуальные доказательства

1. Вернер Э. Герабек: Хопкинс, сэр Фредерик Гоуленд. 2005, с. 616.
2. Отто Вестфаль , Теодор Виланд , Генрих Хюбшманн: регулятор жизни. Гормонов, витаминов, ферментов и других активных ингредиентов. Societäts-Verlag, Франкфурт-на-Майне, 1941 (= Франкфуртер Бюхер. Исследования и жизнь. Том 1), стр. 43.
3. Хольгер Кранке: Члены Академии наук в Геттингене 1751-2001 (= Трактаты Академии наук в Геттингене, филолого-исторический класс. Том 3, том 246 = Трактаты Академии наук в Геттингене, математико-физический класс. Эпизод 3, т. 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , стр. 118.
4. Фредерик Гоуленд Хопкинс: . navesinklodge9.org. Архивировано из 29 сентября 2013 г. Информация: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. Проверено 24 апреля 2013 года.
5. Джон Стюарт: Антарктида — Энциклопедия . Том 1, McFarland & Co., Джефферсон и Лондон 2011, ISBN 978-0-7864-3590-6 , стр. 753 (на английском языке).

личные данные
ФАМИЛИЯ	Хопкинс, Фредерик Гоуленд
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ	Британский биохимик
ДАТА РОЖДЕНИЯ	20 июня 1861 г.
МЕСТО РОЖДЕНИЯ	Истборн, Сассекс
ДАТА СМЕРТИ	16 мая 1947 г.
Место смерти	Кембридж

использованная литература

1. ^
2. «Университетский интеллект». Времена (36081). Лондон. 5 марта 1900 г. с. 11.
3. «Университетский интеллект». Времена (36829). Лондон. 25 июля 1902 г. с. 5.
4. «Университетский интеллект». Времена (36783). Лондон. 2 июня 1902 г. с. 9.
5. Simoni, R.D .; Hill, R. L .; Воан, М. (2002). «О глутатионе. II. Термостабильная окислительно-восстановительная система (Hopkins, F. G., and Dixon, M. (1922) J. Biol. Chem. 54, 527–563)». Журнал биологической химии. 277 (24): e13. PMID  .
6. Кук, Рэйчел (2013). Ее блестящая карьера — Десять выдающихся женщин 1950-х годов. Великобритания: Вираго. С. 219–257. ISBN  .
7. Путеводитель по Черчилль-колледжу, Кембридж: текст д-ра Марк Голди, страницы 62 и 63 (2009)

Карьера и исследования

После окончания университета Хопкинс преподавал физиологию и токсикологию в больнице Гая с 1894 по 1898 год. В 1898 году, когда он присутствовал на собрании физиологического общества, сэр Майкл Фостер пригласил его присоединиться к физиологической лаборатории в Кембридже для исследования химических аспектов физиологии. Биохимия в то время не считалась отдельной отраслью науки. Он был преподавателем химической физиологии в Эммануэль-колледже в Кембридже в марте 1900 года, когда получил ученое звание магистр гуманитарных наук (MA) honoris causa. Он получил докторскую степень по физиологии (D.Sc) в Лондонском университете в июле 1902 года и в то же время читал в Тринити-колледже по биохимии. В Кембридже он был посвящен в масонство. В 1910 году он стал членом Тринити-колледжа и почетным членом колледжа Эммануэль. В 1914 году он был избран на кафедру биохимии Кембриджского университета, став таким образом первым профессором этой дисциплины в Кембридже. Среди его студентов в Кембридже были пионер нейрохимии Джуда Хирш Квастель и пионер эмбриолог Джозеф Нидхэм.

Хопкинс долгое время изучал, как клетки получают энергию через сложный метаболический процесс окисления. и восстановительные реакции. Его исследование в 1907 г. с сэром Уолтером Морли Флетчером связи между молочной кислотой и сокращением мышц было одним из центральных достижений его работы по биохимии клетки. Он и Флетчер показали, что недостаток кислорода вызывает накопление молочной кислоты в мышцах. Их работа проложила путь к более позднему открытию Арчибальдом Хиллом и Отто Фрицем Мейерхофом, что метаболический цикл углеводов обеспечивает энергию, используемую для сокращения мышц.

В 1912 году Хопкинс опубликовал свою наиболее известную работу, продемонстрировав в серии экспериментов по кормлению животных, что диета, состоящая из чистых белков, углеводов, жиров, минералов и воды, не способствует росту животных. Это привело его к предположению о существовании в нормальном рационе крошечных количеств еще не идентифицированных веществ, которые необходимы для роста и выживания животных. Эти гипотетические вещества он назвал «вспомогательными пищевыми факторами», позже переименовал в витамины. Именно за эту работу он был удостоен (вместе с Кристианом Эйкманом ) Нобелевской премии по физиологии и медицине 1929 года.

Во время Первой мировой войны Хопкинс продолжил свою работу над питательной ценностью витаминов. Его усилия были особенно ценны во времена нехватки еды и нормирования. Он согласился изучить пищевую ценность маргарина и обнаружил, что, как и предполагалось, он уступает сливочному маслу из-за недостатка витаминов А и D. В результате его работы в 1926 году был введен в производство маргарин, обогащенный витаминами.

Хопкинсу приписывают открытие и описание в 1921 г. глутатиона, экстрагированного из различных тканей животных. В то время он предположил, что соединение представляет собой дипептид глутаминовой кислоты и цистеина. Структура вызывала споры в течение многих лет, но в 1929 году он пришел к выводу, что это трипептид из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина. Этот вывод согласуется с тем, что по результатам независимой работы Эдварда Кальвина Кендалла.

Награды и награды

Хопкинс был избран иностранным научным сотрудником Национальной академии наук (США) в 1924. За свою жизнь, помимо Нобелевской премии, Хопкинс был награжден Королевской медалью Королевского общества в 1918 году, Камероновой премией по терапии Университета Эдинбург в 1922 году и медаль Копли Королевского общества в 1926 году. Другими значительными наградами было его избрание в 1905 году в качестве члена Королевского общества (FRS), самая престижная научная организация Великобритании; его рыцарство королем Георгом V в 1925 году; и награждение в 1935 году орденом «За заслуги», высшей гражданской наградой Великобритании. С 1930 по 1935 гг. Он был президентом Королевского общества, а в 1933 г. — президентом Британской ассоциации развития науки.

Лайнус Полинг и витамин С

Лайнус Полинг — это американский химик, кристаллограф, лауреат двух Нобелевских премий: по (1954) и (1962), а также Международной Ленинской премии «За укрепление мира между народами». Он одним из первых попытался объединить квантовую физику и химию, положил начало молекулярной биологии и даже помог разгадать структуру ДНК, описав альфа-спираль, входящую в структуру белка. Кроме того, ученый активно участвовал в движении против атомной бомбы.

К сожалению, у Лайнуса бывали и провалы. Так, в 1953 году он статью, где утверждал, что ДНК — это тройная спираль. Но чаще всего Полингу припоминают его теорию, что ежедневный прием ударных доз витамина С полезен для здоровья.

С 1940 года у ученого было воспаление почек — сейчас это называется «хронический нефрит». Так что Полинг придерживался строгой диеты. А в 1966 году биохимик Ирвин Стоун посоветовал ему принимать 3000 мг витамина С, и тогда Лайнус «проживет и 25 лет, и больше».

Полинг начал принимать 3 грамма аскорбиновой кислоты каждый день, и ему действительно . Кроме того, в течение нескольких последующих лет эпизоды простуды, которые мучили его длительное время, стали менее тяжелыми и менее частыми. Так что ученый стал пропагандировать прием витамина С, читать посвященные этому вопросу лекции и даже писать популярные книги вроде «Витамин С и простуда» (Vitamin C and the Common Cold), что вызвало недовольство американского медицинского сообщества.

В начале 1970-х годов Полинг сформулировал теорию , в которой подчеркивалось значение витаминов и аминокислот. А в 1973 году Научный медицинский институт Лайнуса Полинга в Пало-Альто. В течение первых двух лет ученый был его президентом, а затем стал там профессором.

Книга о пользе витамина С быстро стала бестселлером. В результате миллионы людей в мире были убеждены, что ежедневное потребление 1−2 граммов аскорбиновой кислоты оказывает благоприятное воздействие на здоровье и хорошее самочувствие.

Сам Полинг считал, что прием витамина C и других антиоксидантов в больших дозах может помочь от множества болезней, в том числе и рака. Сегодня это довольно спорная теория. С одной стороны, отдельные опыты на мышах показали, что для некоторых форм рака витамин C опухолевые клетки. Но проведенных двойным слепым методом медицинских исследований с участием сотен тысяч людей показывает, что прием витамина C и других добавок-антиоксидантов на смертность от рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний либо никак не влияет, либо влияет негативно.

Так, один из сотрудников его института, химик Артур Робинсон, , что большие дозы витамина С (5−10 г в день) могут стимулировать развитие рака кожи у мышей без шерсти, и только дозы, близкие к летальным (около 100 г) имели защитный эффект. В итоге Полинг его уволил, а мышей уничтожил.

Вопрос полезности витамина C при лечении тяжелых заболеваний по-прежнему исследуется. Сам Лайнус Полинг умер в 93 года от рака простаты. Его жена, Ава-Хелен, умерла за 13 лет до того, в 1981 году, также от рака — только желудка.

В 1996 году в Норвегии был принят закон, запрещавший продавать капсулы, содержавшие больше 250 мг аскорбиновой кислоты. Норвежские эксперты пришли к выводу о вредности мегадоз витаминов. За Норвегией в 1997 году последовали Финляндия и Германия. И в 2005 году Европейский суд об ограничениях дозировок препаратов витамина С в странах ЕС. Сейчас оптимальной ежедневной дозой аскорбиновой кислоты считается 30−90 мг в сутки.

Ножницы из бактерий

«Генетические ножницы» не созданы человеком с нуля — они подсмотрены в природе. CRISPR-системы изучаются порядка 20 лет — это часть очень необычно работающего иммунитета бактерий. Поскольку бактерии — это целые клетки, они могут также болеть вирусами, как и мы, клетки нашего организма. 

Такие вирусы называются бактериофагами, а вот «лечатся» — вернее, приобретают иммунитет, — бактерии очень необычно. Они «запоминают врага» внутри себя. Короткие фрагменты ДНК бактериофага (длиной 30 пар нуклеотидов) встраиваются в специальный участок бактериальной хромосомы (это и есть CRISPR-локус). Клетки с модифицированным таким образом геномом (и их «дети» — геном наследуем) становятся устойчивыми к повторному заражению бактериофагом. Впоследствии бактерия «сверяет» геномы подбирающихся к ней вирусов с тем, что есть в ее «базе данных» и при совпадении носитель опознанной ДНК уничтожается. 

Нобелевская премия по химии — зачем нужна криоэлектронная микроскопия

Этот механизм очень интересен с точки зрения фундаментальной науки, однако среди его применений еще 10 лет назад рассматривался только мир бактерий — как бы получше убивать ненужных и защищать нужных микробов. Гениальной была идея увидеть в этом явлении не объект изучения, а потенциальный метод — ведь бактерия умудряется очень точно разрезать свой геном, вставить в него участок, а затем сшить.

Именно так посмотрели на вопрос Дудна и Шарпантье. Они собрали систему из ферментов, которые точно прицеливаются в определенную точки ДНК и разрезают ее. Так можно избирательно удалять участок генома или заменять его на нужный вам. Этот метод — CRISPR/Cas9 — не первый метод генетической модификации, но революционный. Старые методы не позволяли добиться точности «прицеливания» и были дорогие и сложные. 

А вот генетические ножницы оказались очень точны и доступны. Теперь с их помощью в лабораториях создают модели для исследований лекарств, ученые в сфере сельского хозяйства экспериментируют с новыми сельхозкультурами, а медики — пытаются разработать надежные терапии генетических заболеваний. Это последнее применение, конечно, самое известное и спорное (хотя далеко не самое массовое, как исследовательский инструмент CRISPR/Cas9 куда популярнее). 

Хотя китайский ученый Хэ Цзянькуй и обеспечил два года назад появление на свет двух ГМ-детей, устойчивых к ВИЧ, эта работа не встретила понимания и в научном сообществе, ни в обществе. Вкратце проблема в следующем: что годится для лабораторных исследований, далеко не всегда годится для больниц и жизни. 

Ученым-химикам предстоит доработать метод до 100-процентной надежности, а обществу вместе с учеными-этиками и философами — понять, готовы ли мы к нему и на каких условиях

Конечно, редактирование генома человека не остановить, но его правила и нормы пишутся у нас на глазах, и сегодняшние лауреаты неизменно призывают к осторожности и широкому общественному диалогу в этих вопросах

Мнение российских учёных

По мнению опрошенных RT экспертов, именно благодаря работам Сванте Пэабо наука смогла раскрыть подлинную историю происхождения современного человека, а также узнать, как наши предки взаимодействовали с другими видами разумных людей.

Заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Сергей Нетёсов, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, профессор

— В чём главная научная заслуга шведского учёного Сванте Пэабо?

— Сванте Пэабо инициировал и затем участвовал в десятках исследований ДНК древних людей. Эти исследования пролили свет на эволюцию человека на протяжении нескольких десятков тысячелетий. Он же секвенировал геном так называемого денисовского человека, останки которого были найдены в одной из пещер Алтая. Это позволило учёным понять, что в суровых климатических условиях Сибири человек жил уже несколько десятков тысяч лет назад.

Также по теме

«В эту эпоху были эпидемии»: российский историк — о катастрофе бронзового века

Эпидемии могли быть одной из причин краха древних цивилизаций бронзового века. Однако основным ударом для культур той эпохи стала…

Думаю, что открытие, за которое вручена Нобелевская премия простимулирует дальнейшее развитие изучения ДНК людей, живших на Земле десятки и сотни тысяч лет назад. И возможно, в итоге эти изыскания помогут найти новые методы лечения болезней.

Член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН доктор биологических наук Илья Захаров-Гезехус

— Какое значение для фундаментальной науки имеют открытия Сванте Пэабо?

— Именно благодаря работам Сванте Пэабо учёные поняли, что неандертальцы представляли собой хотя и близкий к нам, но всё же самостоятельный биологический вид — ранее на этот счёт велись дискуссии.

Стало ясно, что 40—50 тыс. лет назад на Земле существовало как минимум два вида разумных существ, которые взаимодействовали между собой — не только боролись, но и порой скрещивались.

• Денисова пещера
• РИА Новости

Если неандертальцы были известны по костным останкам ещё с XIX века, то денисовцы стали новым открытием. Примерно 20 лет назад наш выдающийся археолог, академик Анатолий Пантелеевич Деревянко, обнаружил в Денисовой пещере на Алтае фалангу человеческого пальца. Находку передали для анализа Сванте Пэабо, он сумел извлечь из неё ДНК и установить, что останки принадлежали к отдельному человеческому виду, ранее неизвестному.

Жаль, что наш учёный, который тоже участвовал в этом открытии, не разделил Нобелевскую премию со шведским коллегой. Ведь открытие ещё одного вымершего вида разумных людей перевернуло представление об эволюции человека.

Также по теме

«Закономерности развития культур»: археолог — о расселении первых людей на территории современной России

Первые люди вида Homo sapiens появились на территории современной России около 40 тыс. лет назад. Другие виды обитали здесь с глубокой…

Изучение древних ДНК, инициированное и проведённое Сванте Пэабо, позволило науке открыть такую картину прошлого, которой ранее никто и не мог предполагать. Оказалось, что три вида разумных людей существовали на Земле одновременно — все они, а не только Homo sapiens sapiens, использовали орудия и огонь.

— Какую роль открытие Сванте Пэабо играет для медицины?

— Дело в том, что Нобелевских премий по биологии или генетике нет, поэтому генетики всегда получают премии в медицинской номинации

Однако это действительно важное для медицины открытие — полученные от денисовцев и неандертальцев гены могут определять устойчивость современного человека к некоторым внешним факторам. Например, известно, что жители Тибета могут жить на большой высоте в условиях низкого содержания кислорода — в атмосфере, где европейцы, к примеру, очень плохо себя чувствуют

И эту устойчивость к гипоксии тибетцы унаследовали именно от денисовцев, которые заселили Тибет ещё до Homo sapiens sapiens.

Медицинский Вестник №27 (604) / 2012

Оглавление номера

Как стать нобелевским лауреатом

1 сентября 2012

Недавно Первый МГМУ им. И.М. Сеченова принимал в своих стенах лауреата Нобелевской премии 2005 года в области медицины и физиологии. Австралийский врач, профессор клинической микробиологии Университета Западной Австралии Барри Джеймс Маршалл встретился со студентами и преподавателями ведущего медицинского вуза страны.

Недавно Первый МГМУ им. И.М. Сеченова принимал в своих стенах лауреата Нобелевской премии 2005 года в области медицины и физиологии. Австралийский врач, профессор клинической микробиологии Университета Западной Австралии Барри Джеймс Маршалл встретился со студентами и преподавателями ведущего медицинского вуза страны.

Чем болел Альфред Нобель?

Встречу открыла министр здравоохранения РФ член-корреспондент РАМН Вероника Скворцова. Она отметила, что модернизация в здравоохранении должна коснуться как медицинского образования, так и всех уровней клинической практики, и для достижения этой цели необходимы прорывные достижения в области медицинской науки.

Барри Джеймс Маршалл рассказал о начале своего пути в большую науку, о работах по исследованию Helicobacter Pylori, которые принесли ему мировую известность и стали поистине революционным открытием. В 1979 году Маршалл начал работу в Королевском госпитале австралийского города Перта, где и встретился с Робином Уорреном, старшим патологом госпиталя. Вдвоем они начали изучение спиралевидных бактерий и установили связь между их наличием на слизистой желудка и гастритом.

Свою лекцию профессор Маршалл начал с любопытного факта: у основателя самой престижной премии, присуждаемой за выдающиеся научные открытия и революционные изобретения, Альфреда Нобеля были симптомы язвенной болезни.

Долгие годы причинами язвенных поражений желудка считали стресс, повышенную кислотность, генетические факторы. И вот Барри Маршалл и Робин Уоррен опровергли устоявшиеся представления об этиопатогенезе болезни, поставив на центральное место в развитии болезни Helicobacter pylori — грам-отрицательную бактерию, которая осуществляет пенетрацию и инфицирует слизистую оболочку желудка. Хеликобактериоз встречается у 80% людей, но дальнейшее развитие инфекционного процесса идет по-разному. В большинстве случаев кислотность желудка остается нормальной и признаков болезни не наблюдается, но в ряде случаев гастрит сопровождается повышенной кислотностью, что приводит к язве.

Открытие инфекционной природы язвы позволило применять для ее лечения антибиотики взамен препаратов, понижающих кислотность желудочного сока, которые не излечивали язву до конца — прекращение такого лечения вызывало рецидив. Профессор Маршалл отметил, что язвой страдают люди с хорошим иммунитетом, как бы парадоксально это ни звучало. У них развивается более сильный иммунный ответ против хеликобактериоза, что и приводит к повреждению слизистой оболочки желудка….