ქიმიაში ნობელი რიბოსომების მკვლევარებს ერგოთ

Nobel prize for Chemistry

16 ოქტომბერი

ადა იონათი თავის მოსწავლე-ასისტენტებთან ერთად

.............................................................................................................

ქიმიაში ნობელის პრემიის ლაურეატებად გამოცხადდნენ: კემბრიჯის (ინგლისი) უნივერსიტეტის მოლეკულური ბიოლოგიის ლაბორატორიის სტრუქტურული ბიოლოგისტი, ინდური წარმოშობის ამერიკელი ვენკატრამან რამაკრიშნანი, იელის უნივერსიტეტის ჰოვარდ ჰიუზის სახელობის სამედიცინო ინსტიტუტის მოლეკულური ბიოფიზიკისა და ბიოქიმიის პროფესორი, ამერიკელი თომას შტაიტცი, ასევე მეცნიერი ისრაელიდან, ვაიცმანის (რეჰოვოტი, ისრაელი) მეცნიერების ინსტიტუტის ბიომოლეკულური სტრუქტურებისა და წყობის ცენტრის დირექტორი, პროფესორი ადა იონათი.

თომას შტაიტცი (მაგიდაზე რიბოსომის მოდელი უდევს)

..............................................................................................................

ამ სამეულმა დაწვრილებით გამოიკვლია და შეისწავლა მანამდე საიდუმლოებით მოცული წარმონაქმნი - რიბოსომა და ატომების დონეზე მისი აგებულების სურათი შეადგინა. მათი აღმოჩენის საფუძველზე, შესაძლებელი გახდა სრულიად ახალი, ძლიერმოქმედი ანტიბიოტიკების შემუშავება.

რიბოსომა უჯრედის მნიშვნელოვანი ნაწილია. მისი მეშვეობით ხდება დნმ-ში (დეოქსირიბონუკლეინის მჟავაში) არსებული გენეტიკური ინფორმაციის გადამუშავება. დნმ-ში დაცული ინფორმაციის შესაბამისად, რიბოსომა ამინომჟავებისგან საჭირო ცილების სინთეზირების პროცესში მთავარ როლს ასრულებს. ორგანიზმში ასე წარმოიქმნება ჟანგბადის გადამტანი ჰემოგლობინი, იმუნური სისტემის ანტისხეულები, სხვადასხვა ჰორმონები, კოლაგენი, ფერმენტები და სხვა. ნორმალური ფუნქციონირებისას, ორგანიზმში რიბოსომების დახმარებით უამრავი ცილა წარმოიქმნება, რომლებიც ამ ორგანიზმის ნორმალური მუშაობისთვის აუცილებელია.

ვენკატრამან რამაკრიშნანი

.........................................................

გამოკვლევების დროს, რენტგენოსრუქტურული ანალიზის მეთოდის გამოყენებით, მეცნიერებმა რიბოსომების ასეულობით ათასი ატომის განლაგება შეისწავლეს. მათი შრომის საბოლოო შედეგი იმ სისტემის სამგანზომილებიანი მოდელის შემუშავებაა, რომელზეც ჩანს, თუ როგორ უკავშირდება ანტიბიოტიკი რიბოსომას. ამ უნივერსალურ მოდელს, მსოფლიოს წამყვანი მეცნიერები დღემდე წარმატებით იყენებენ.

”რიბოსომები სიცოცხლის განვითარებაში დიდ როლს ასრულებენ და იმევდროულად, ისინი ახალი ანტიბიოტიკების მთავარი სამიზნეებია”, - ნათქვამია შვედეთის სამეფო სამეცნიერო აკადემიის ნობელის კომიტეტის ოფიციალურ განცხადებაში.

რენტგენური კრისტალოგრაფიის პრინციპი შემდეგნაირია: რენტგენის სხივებს დაკრისტალებული გამოსაკვლევი ობიექტისკენ მიმართავენ. რენტგენის სხივები ატომებთან შეჯახებისას ირეკლება. მათი გაბნევის კუთხეების მიხედვით კი ატომის ადგილმდებარეობის დადგენას შესაძლებელი.

იონათმა პირველი გარღვევა 1970-იანი წლების მიწურულს მოახერხა, როდესაც რენტგენული კრისტალოგრაფიის მეთოდით რიბოსომების შესწავლა დაიწყო. იმ დროს მიჩნეული იყო, რომ ეს მეთოდი რიბოსომების გამოსაკვლევად არ გამოდგებოდა.

მეცნიერმა იმით დაიწყო, რომ მკვდარი ზღვის მიდამოებში ნაპოვნი მიკრო ორგანიზმის რიბოსომები მინუს 200 გრადუსზე (ცელსიუსით) დააკრისტალა და მათზე დაკვირვება დაიწყო. აშშ-ის სამედიცინო მეცნიერების ეროვნული ინსტიტუტის დირექტორი ჯერემი ბერგი, რომელმაც იონათის, რამაკრიშნანის და შტაიტცის გაბედული ექსპრიმენტების დაფინანსება ითავა, იხსენებს, რომ იონათის შემართებით ის აღფრთოვანებული დარჩა:

”მახსოვს, სახტად დამტოვა მისმა შემართებამ. ეს სიგიჟისა და სიმამაცის ზღვარზე ყოფნას ჰგავდა, რადგან მაშინდელი ტექნოლოგიები ძალიან, ძალიან, ძალიან ჩამორჩებოდა ამ ექსპერიმენტების დონეს”.

სრული 20 წელი გავიდა, სანამ რიბოსომის აგებულების სრული სურათის შეედგინა გახდებოდა შესაძლებელი. ამ დროის განმავლობაში, ისრაელელ მეცნიერს ორი ძლიერი თანამოაზრე გამოუჩნდა რამაკრიშნანისა და შტაიტცის სახით. 1998 წელს შტაიტცმა რიბოსომის მოზრდილი ნაწილის კრისტალიზებული სტრუქტურის აგებულების აღწერილობა გამოაქვეყნა. ორი წლის შემდეგ კი სამეულმა რიბოსომის აგებულების სრული სურათი წარმოადგინა.

შტაიტცი, რომლის სამეცნიერო კურატორიც ქიმიაში ნობელის პრემიის ლაურეატი (1976 წელი), ამერიკელი უილიამ ლიპსკომბია, ამბობს, რომ მისი ახალი მიზანი რიბოსომის აგებულების ანიმაციური მოდელის შექმნაა.