Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2010 № 03
Этот процесс называется трансляцией и происходит следующим образом. Через специальный канал в рибосоме протягивается линейная молекула малой рибонуклеиновой кислоты, или мРНК, с которой рибосома считывает информацию о составе будущего белка. А сама мРНК получает информацию с «главной» наследственной молекулы ДНК, где та закодирована генами.
В общем, именно рибосома превращает генетическую информацию, закодированную в ДНК, в конкретный набор свойств данного организма — определяет, скажем, будет ли человек правшой или левшой…
Рибосомы были замечены и описаны учеными в начале 50-х годов XX века. Их функцию в организме впервые определили Клод, Паладе и Де Дюв, которые в 1974 году получили за это Нобелевскую премию. Очень близки к открытию этих важнейших органелл, объяснению их функций были и наши отечественные ученые, однако в те времена все исследования в молекулярной генетике в нашей стране были остановлены. И лишь позднее наши соотечественники — прежде всего академики Андрей Белозерский и Александр Спирин — сумели внести свой вклад в решение проблемы.
В. Рамакришнан.
А. Йонат.
Т. Стамц.
А она состояла вот в чем. В 1964 году Джеймс Уотсон — тот самый, кто вместе с Френсисом Криком получил Нобелевскую премию за открытие спиральной структуры ДНК — сказал как-то по поводу рибосомы: «К несчастью, мы не сможем точно описать на химическом уровне, как действует эта молекула, пока мы не узнаем ее структуру».
Лишь спустя почти 40 лет после его высказывания, в 2001 году, структура рибосомы была наконец разгадана. Сделали это общими усилиями исследователи нескольких стран, в том числе и российские, прежде всего благодаря использованию рентгеноструктурного анализа.
Все вы имеете какое-то представление о медицинском рентгене — процедуре, с помощью которой врачи просвечивают наш организм и узнают, как работают внутренние органы, нет ли где переломов костей. А теперь попробуйте представить, что рентген нужно сделать не всему организму или каким-то его органам, но всего лишь отдельным частям клетки, которую даже не во всякий микроскоп можно рассмотреть. Какая же аппаратура нужна для этого?
Дело усложняется еще и тем, что рентгеновское излучение невозможно, словно световые лучи, фокусировать, поворачивать и т. д. с помощью обычных стеклянных линз и призм. Поэтому для управления ходом рентгеновских лучей используют их дифракцию, преломление на особых кристаллах.
Впервые такую возможность еще в 1912 году показал в своих экспериментах коллектив немецких физиков под руководством професора М. Лауэ. Годом позднее английский физик У. Брэгг и его коллега Г.Вульф выяснили, что дифракцию можно в данном случае рассматривать как отражение рентгеновского луча от одной из граней кристалла. А стало быть, поворачивая кристалл, делая его многогранным, можно в определенной степени управлять и ходом рентгеновского луча.
Однако все это легко сказать и очень трудно сделать. Ведь работать приходится, по существу, вслепую, поскольку рентгеновские лучи невидимы: даже еще при этом ухитряться вести «снайперскую стрельбу» по столь крошечным целям, какими являются рибосомы клетки!..
Пришлось конструировать особые рентгеновские аппараты, дифрактометры и гониометры, учиться выращивать моно- и поликристаллы с заранее заданными свойствами, отрабатывать методы их поворота и перемещения во время исследований… Наконец, надо было научиться и понимать, что именно изображено на полученных рентгенограммах; ведь «читать» даже обычные медицинские рентгеновские снимки умеют далеко не все специалисты…
Вот и получилось, что на все про все ушло около 100 лет. Лишь в начале нынешнего, XXI века удалось начать наконец планомерное изучение рибосом.
Нынешние лауреаты, используя рентгенокристаллографию, показали, как именно рибосома считывает информацию, записанную в ДНК. Разобрались они, и как рибосома производит белки, которые, в свою очередь, контролируют химические процессы во всех живых организмах. Оказалось, что именно внутриклеточная «фабрика белка» является ареной действий антибиотиков, когда те атакуют клетки вредных, патогенных микробов.
Причем, как известно, большинство из болезнетворных микробов умеют быстро адаптироваться, перестраиваться, и тогда антибиотики перестают на них действовать. Появление все новых вредных микробов, на которые не действуют испытанные лекарства, — одна из важнейших проблем современной микробиологии и медицины.
Механизм их перерождения тоже смогли разгадать ученые-лауреаты. Исследования, удостоенные Нобелевской премии, по идее позволят выиграть «сражение на опережение», помогут фармакологам создавать новые антибиотики быстрее, чем микробы смогут к ним приспосабливаться.
С. ЗИГУНЕНКО
КУРЬЕР «ЮТ»
Чемпионат по эсэмэскам
Всего 3 минуты 41 секунда понадобились московскому студенту Дмитрию Соколову, чтобы набрать SMS-фразу, состоящую из 218 символов. По его словам, если бы разрешили пользоваться своим мобильником, он бы справился еще быстрее.
Сначала организаторы этого своеобразного чемпионата России поделили всех участников на четыре команды. После отборочного тура определились восемь финалистов. Дальше ребятам выдали новые, незнакомые им телефоны, дали минут 15 на ознакомление с ними и начали предлагать фразы для набора.
На каждом этапе за каждую правильно набранную эсэмэску участник, первым отправивший ее на компьютер, получал от 100 до 300 очков. Уровень подготовки финалистов оказался примерно одинаковым: к последнему, двенадцатому, этапу все подошли с почти равным количеством баллов, никто не набрал больше 300.
Последний же этап давал победителю сразу 400 баллов. Надо было набрать текст песенки Винни-Пуха: «Хорошо живет на свете Винни-Пух, оттого поет он эти песни вслух»…
Тут случилось то, чего никто не ожидал: первым с заданием справился студент Дима Соколов, который до этого в лидерах никак не числился. Ответ был засчитан — и Дима разом стал обладателем 1 млн. рублей и бесплатного пакета на 1 млн. эсэмэс. Кроме того, его ожидает поездка в США на финал мирового чемпионата.
Редактор российской Книги рекордов Гиннесса Алексей Свистунов вписал имя победителя в историю российских рекордов.
Правда, пока непревзойденным мировым чемпионом по набору эсэмэс считается 16-летний гражданин Сингапура, студент-первокурсник Чуан Ян. Он безошибочно набрал сложный текст из 160 символов за 41,52 секунды.
Рабочий момент соревнований. Мобильник Д. Соколова (справа).
Победитель дает интервью прессе.
ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКА
Быль про пыль
…Она надоедлива и вездесуща. Ее можно найти на подоконнике, книжной полке и в шкафу. Стоит протянуть руку — и на наших пальцах может оказаться неизменная спутница человека — пыль. И мало кто догадывается, что среди пылинок есть те, что ветер принес из джунглей далекой Африки, и даже те, что занесли на Землю с далеких планет странники-метеориты.
Охотники за невидимками
«На каждом квадратном сантиметре любой поверхности содержится не менее 20 000 пылевых частиц, представляющих практически всю таблицу Менделеева — здесь и алюминий, и железо, и барий…» — начал свой рассказ один из специалистов, изучающих пыль, научный сотрудник Института проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН) Андрей Борисович Палкин.
По словам ученого, пыль бывает на свете самая разная — бытовая, уличная, промышленная, радиоактивная, вулканическая, цветочная, космическая…
Для того чтобы распознать «что есть что», до недавнего времени приходилось прибегать к дедушкину способу. Помните липучки для мух? Примерно так же ловили и пыль. Выставляли на определенное время подложки, покрытые липким составом (например, желатином), а потом изучали их под микроскопом и подсчитывали, сколько каких пылинок осело за определенный промежуток времени.
Метод кропотлив и не отличался большой точностью. Потому группа сотрудников ИПКОН в составе В.В. Кудряшова, В.А. Большакова, Е.С. Иванова и А.Б. Палкина взялась разработать серию приборов для точного анализа пыли.
Для начала вместо стеклышек, покрытых желатином, или иных «липучек» ими был разработан специальный пылесборник. Внутри ящичка размером с портативный магнитофон стоит вентилятор, работающий от аккумуляторов. При работе его вращающаяся крыльчатка прогоняет поток воздуха через фильтр, на котором остается пыль. После окончания замера собранные образцы можно проанализировать под микроскопом. А чтобы при сборе данных можно было работать дольше, в приборе использовали принцип, давно известный в фотографии.
