«За исследование структуры и функции рибосом» — так кратко звучит официальный выбор лауреатов Нобелевской премии по химии. Но за этим скрывается колоссальный труд, посвященный одному из ключевых процессов в существовании жизни на Земле.

Уроженец Индии, Венкатраман Рамакришнан (57 лет) давно живет и работает в США. Американцем является и Томас Стейц (69 лет), а профессор Ада Йонат (70 лет) — израильтянка. Приз в 10 млн шведских крон они разделят поровну
Важность рибосом для живых организмов трудно переоценить. Они отвечают за механизм трансляции — синтеза белков на базе матричной РНК
Детальная структура малой (30S) субъединицы рибосомы бактерии Thermus thermophilus — результат многолетней кропотливой работы. Ученые установили положения тысяч аминокислот и нуклеотидов, сотен тысяч отдельных атомов

Одна из органелл практически любой живой клетки — рибосомы. И если жизнь представлять, как поток информации, превращающейся в различные объекты (клеточные структуры) и действия, то рибосомы отвечают за одну из самых важных частей этого процесса. Генетическая информация в виде ДНК транскрибируется (переводится) в форму РНК, и на ней, как на матрице происходит трансляция (синтез) белка, который уже и формирует живые объекты, ведет все необходимые для нее действия.

«ДНК -> РНК -> белок», такова краткая схема жизни, как мы ее знаем. Вторую часть схемы, трансляцию, как раз и проводят рибосомы. Каким бы ни был белок — переносящий кислород гемоглобин, антитела иммунной системы, гормон вроде инсулина, коллаген соединительной ткани и любой другой из тысяч вариантов — все они производятся на «фабриках» рибосом. Понаблюдайте за этим завораживающим процессом:

Будучи одним из ключевых элементов любой живой клетки, рибосомы крайне мало изменчивы — как говорят биологи, «консервативны». Рибосома амебы и человека — в общем-то, одно и то же. Структурно они состоят из двух частей — у эукариот (растений, грибов и животных, в том числе людей) они чуть крупнее (константа седиментации 60S и 40S), чем у прокариот (бактерий — 50S и 30S). Но в любом случае, это — сложнейшие комплексы из многих отдельных белков и почти такого же количества рибосомной РНК. Вся конструкция стабилизируется ионами магния.

Это действительно огромный надмолекулярный комплекс — если молекулу воды увеличить до размеров человека, рибосома обретет величину небольшого городка. Она включает сотни тысяч отдельных атомов, и требовалось узнать положение каждого из них (кроме разве что атомов водорода). Так что неудивительно, что на установление детальной структуры этой органеллы ученые затратили не одно десятилетие. Удалось это лишь совместными усилиями нескольких больших исследовательских групп, которые возглавили недавно награжденные нобелевские лауреаты — Венкатраман Рамакришнан (Venkatraman Ramakrishnan), Томас Стейц (Thomas Steitz) и Ада Йонат (Ada Yonath).

Открытие имеет не только огромный научный смысл, но и важное значение для медицины. Понимание детальной структуры рибосомы позволяет найти ее «болевые точки» и вести точную атаку по белок-синтезирующей системы каких-нибудь бактерий с помощью высокоспецифических антибиотиков. И такие работы на базе результатов Рамакришнана, Стейца и Йонат уже ведутся.

Читайте и о других лауреатах Нобелевской премии этого года — в области физики («Премия за свет»), медицины и физиологии («Премия за старение»).

По пресс-релизу Nobelprize.Org