Сибмама - о семье, беременности и детях

[pooha]

http://www.popmech.ru/article/12014-tri-dnya-v-oktyabre/
Физиология и медицина: за открытие возможности перепрограммирования взрослых специализированных клеток в плюрипотентные.
Лауреаты: сэр Джон Бертран Гёрдон (Кембриджский университет), Шинья Яманака (Университет Киото).
Пересадка ядра
Более полувека назад эмбриолог Гёрдон занялся трансплантацией ядер соматических клеток в яйцеклетки, из которых он предварительно удалял собственное ядро. В качестве модельного объекта он избрал гладкую шпорцевую лягушку Xenopus laevis. В ключевой серии экспериментов Гёрдон переносил ядра клеток кишечного эпителия головастиков в яйцеклетки, ядра которых были уничтожены ультрафиолетом. Большинство яйцеклеток с трансплантированными ядрами погибало, но некоторые из них нормально развивались до стадии головастика. Гёрдон обнаружил также, что, если пересадить ядро из клеток кишечного эпителия этого головастика в лишенное ядра неоплодотворенное яйцо, оно сможет развиться до более продвинутой стадии, причем эффективность подобной методики клонирования возрастает от поколения к поколению. Таким образом, Гёрдон доказал, что ядра соматических клеток (то есть клеток, из которых построен организм) допускают радикальное генетическое перепрограммирование и начинают вести себя аналогично ядрам оплодотворенных половых клеток. Четырьмя годами позже он доказал, что для клонирования годятся и ядра, позаимствованные у взрослых лягушек. В середине 1990-х годов с помощью этого метода была клонирована овца Долли, а после нее и другие млекопитающие. Было немало сенсационных заявлений и о клонировании человека, но все они оказались ложными.
Генетическое перепрограммирование
На одной из самых ранних стадий формирования эмбриона, называемой бластоцистой, зародыш содержит эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), которые после многократных делений трансформируются в специализированные ткани и органы. Клетки со столь универсальными способностями к превращениям называются плюрипотентными. Впервые ЭСК были выделены и размножены в 1981 году английскими исследователями Мартином Эвансом и Мэтью Кауфманом в экспериментах на бластоцистах мышей. Через 17 лет сотрудники лаборатории американца Джеймса Томсона культивировали человеческие ЭСК. Поскольку к тому времени уже была доказана принципиальная возможность глубокого генетического перепрограммирования, ученые стали пытаться изменить соматические клетки с целью превратить их в аналоги ЭСК. В 2006 году Шинья Яманака и Казутоши Такахаши сообщили о переделке соматических клеток мышей в клетки, обладающие многими свойствами плюрипотентных клеток эмбриона. Для этого в фибробласты (основные клетки соединительной ткани) были вмонтированы гены четырех белков, активирующих конкретные участки наследственной информации (такие вспомогательные белки-активаторы называют факторами транскрипции). Подсадку генов транскрипционных факторов проводили с помощью ретровирусов, куда они были искусственно встроены. Эти четыре гена смогли превратить фибробласт в неспециализированную клетку и принесли Яманаке Нобелевскую премию.
Яманака и его сотрудники применили те же четыре фактора транскрипции, с которыми работали на клетках мыши. В качестве исходного материала они взяли культуру, содержащую 50 000 человеческих фибробластов. Им удалось получить несколько линий плюрипотентных клеток, которые по всем показателям практически ничем не отличались от ЭСК. Эти клетки стали предшественниками клеток сердечной мышцы, нервной ткани и некоторых других органов.
Физика: за разработку новаторских экспериментальных методов, позволяющих измерять индивидуальные квантовые системы и манипулировать ими.
Лауреаты: Серж Арош (Парижский Коллеж де Франс и Высшая нормальная школа), Дэвид Джей Вайнленд (Национальный институт стандартов и технологии США).
Новые лауреаты – признанные авторитеты в области квантовой оптики, которая изучает взаимодействия вещества и электромагнитного излучения. Оба они работают с системами, включающими небольшое количество частиц и фотонов. В таких системах квантовая природа вещества и излучения проявляется особенно отчетливо и подчас парадоксально. Арош занимается микроволновыми фотонами, замкнутыми внутри полостей с идеально отражающими стенками. Вайнленд и его сотрудники исследуют тонкие детали взаимодействий световых квантов с ионами, запертыми в электромагнитных ловушках.
«Вычислять динамику микросистем с малым числом участников не слишком сложно, поскольку она подчиняется хорошо известным законам квантовой механики и электродинамики, – объясняет профессор физики Университета Эмори в Атланте, специалист по квантовой оптике Сидней Берковиц. – Однако такие системы трудно получить и исследовать экспериментально, ибо любые взаимодействия с внешней средой маскируют и даже разрушают их квантовую специфику. Напротив, системы из большого числа частей поддаются лишь статистическому описанию, хотя экспериментировать с ними намного легче. Главное достижение Ароша и Вайнленда состоит в разработке целого ряда невозмущающих способов исследования взаимодействий между фотонами и атомами или ионами. В более общем плане работы Ароша и Вайнленда расширили наши представления о квантовых платформах, пригодных для использования в информационных системах близкого и не очень близкого будущего. Благодаря всему этому они обогатили как фундаментальную, так и прикладную физику».

Химия: за изучение рецепторов, сопряженных с G-белком (трансмембранных рецепторов).
Лауреаты: Роберт Джозеф Лефковиц (Университет Дьюка), Брайан Кент Кобилка (Стэнфордский университет).

В начале 1970-х годов Роберт Лефковиц и его коллеги занялись одним из главных переносчиков химических сигналов – всем известным гормоном адреналином. В те времена уже было известно, что рецепторы адреналина работают в паре с группой внутриклеточных протеинов, так называемых G-белков (за открытие которых была присуждена Нобелевская премия 1994 года). Тем не менее, информация о молекулярных характеристиках адреналиновых рецепторов оставалась весьма скудной, а механизм их взаимодействия с G-белками был совершенно неясен. Наверное, многие слышали о бета-блокаторах – лекарствах, которые нормализуют сердечный ритм и понижают артериальное давление, делая бета-рецепторы невосприимчивыми к адреналину Расшифровка связей между адреналиновыми рецепторами и G-белками потребовала трудоемких лабораторных исследований, занявших целое десятилетие. В прошлом Лефковиц был кардиологом, поэтому его группа изучала один из видов бета-рецепторов (а именно β2-рецепторы). Им удалось показать, что контакт с адреналином приводит к структурной перестройке рецептора, из-за которой к нему прочно присоединяется плавающая в цитоплазме клетки молекула G-белка. Связавшись с активированным рецептором, она распадается на фрагменты, один из которых, субъединица альфа, является отдельной молекулярной структурой, а второй состоит из пары сцепленных блоков, обозначаемых как субъединицы бета и гамма. Эти фрагменты G-белка реагируют с различными внутриклеточными протеинами и передают им адреналиновый сигнал, который запускает сложные каскады биохимических реакций. Сами фрагменты после выполнения своей задачи вновь объединяются (разумеется, не механически, а химическим путем), и возрожденная молекула G-белка получает способность вступать в контакт с рецепторами. Этот сигнальный механизм работает и в обратном направлении. G-белок может соединиться с внутренним концом неактивированного рецептора, после чего тот обретает повышенную склонность к сцеплению с адреналином на своем внешнем конце. Значение исследований Лефковица и Кобилки выходит далеко за рамки расшифровки структуры адреналиновых рецепторов и механизма их работы. Они помогли выявить обширное семейство трансмембранных рецепторов, передающих в клетку внешние химические сигналы с помощью G-белков.

_________________
"Естественное желание хороших людей -добывать знание" Л. да Винчи