Текст книги "Нобелевские премии по физиологии или медицине за 100 лет"

Генетика и эмбриология

РИЧАРД ДЖ. РОБЕРТС, США

(RICHARD J. ROBERTS)

1943

ФИЛЛИП А. ШАРП, США

(PHILLIP A. SHARP)

1944

1933

1935

1946

1958

1959

1962

1965

1966 (а)

1968

1969

1975

1978

1983

1989

1993

1995

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за открытие расщепленных генов».

СУТЬ ОТКРЫТИЯ: за установление того, что гены могут быть прерывистыми, то есть конкретный ген может присутствовать в генетическом материале (ДНК или иРНК) в виде нескольких раздельных сегментов (экзонов), что указало на дополнительную возможность перекомбинации генов, как на один из фундаментальных механизмов эволюции, и позволило понять причины возникновения некоторых наследственных заболеваний, например, талассемии и миелолейкемии.

ПРЕДЫСТОРИЯ

Законы генетики были открыты Грегором Иоганном Менделем (Gregor Johann Mendel, 1822–1884) в 1854–1863 годы, опубликованы в 1866 году, забыты, и вновь открыты в 1900 году немцем Карлом Эрихом Корренсом (Carl Erich Correns, 1864–1933), голландцем Хуго Де Фризом (Hugo De Vries, 1848–1935) и австрийцем Эрихом Чермак-Зейзенеггом (Erich Tschermak-Seysenegg, 1871–1962).

Фридрих Антон Шнейдер (Friedrich Anton Schneider) в 1873 году описал в клеточном ядре органоиды, которые Г. В. Г. Вальдейер (Н. W. G. Waldeyer) в 1888 году назвал хромосомами (греч. цветные тельца). Немецкий ученый Август Вейсман (August Weismann, 1834–1914) указал на них как на носителей наследственности.

В 1901 году Де Фриз постулировал существование спонтанных изменений одного или нескольких наследуемых признаков. Это явление он назвал мутацией (лат. mutatio — изменение). Мёллер (Нобелевская премия 1946 года) показал, что изменения в генах можно вызвать искусственно, воздействуя рентгеновскими лучами.

Существование носителей наследственности постулировал еще Мендель (1866). В 1909 году датчанин Вильгельм Людвиг Иогансен (Wilhelm Ludwig Johannsen, 1857–1927) назвал их генами (от греч. genos — род, происхождение). Морган (Нобелевская премия 1933 года) доказал, что гены упорядоченно расположены в хромосомах («как бусины на нитке»). Мак-Клинток (Нобелевская премия 1983 года) установила, что часть структурных элементов хромосомы способна перемещаться по самой хромосоме, и переходить к другой хромосоме.

Как известно, скорость большинства химических реакций в живом организме регулируется биологическими катализаторами – белками-ферментами. Ферменты (лат. fermentum – закваска), или энзимы (от греч. en – внутри и zyme – закваска, дрожжи) – биологические катализаторы химических реакций. Каждый фермент катализирует превращение одного вещества или одной группы веществ. Еще в 1902 году Арчибальд Э. Гаррод (Sir Archibald E. Garrod) предположил существование цепочки ген → фермент → химическая реакция. Бидл и Тейтем (оба – Нобелевская премия 1958 года) показали, структура каждого синтезируемого белка закодирована в одном из генов; таким образом, гены управляют синтезом белков («один ген – один фермент»). В более широком смысле это означало: ген → фермент → реакция → функция.

На возможность наличия у бактерий генов указал Ф. Гриффит (F. Griffith) в 1928 году. Это доказали в 1943 году Дельбрюк и Лурия (оба – Нобелевская премия 1969 года), представив данные о спонтанных мутациях, которые происходят в бактериях. В конце 1940-х – начале 1950-х годов генетику бактерий детально разработал Ледерберг (Нобелевская премия 1958 года).

Первый из известных вирусов – вирус табачной мозаики – был открыт в 1892 году Дмитрием Иосифовичем Ивановским (1864–1920). Новые частицы называли «фильтрующимися ядами», а в 1899 году голландский микробиолог Мартин Вилем Бейеринк (Martin Willem Beyerinck, 1851–1931) предложил термин вирус (лат. virus — яд). Сейчас известно около тысячи различных вирусов, поражающих животных и растения. В начале XX века была показана роль вирусов как переносчиков инфекционных заболеваний. В 1911 году Роус (Нобелевская премия 1966 года) указал на участие вирусов в возникновении рака. Вирусы и особенно открытые в 1915 году бактериофаги (вирусы бактерий), благодаря простоте организации своего генетического материала, быстро стали излюбленным объектом генетических исследований. Свой вклад в изучение генетики вирусов внесли Нобелевские лауреаты Ледерберг (1958), Бёрнет (1960), Львов (1965), Дельбрюк, Херши и Лурия (1969), Дульбекко (1975), Бишоп и Вармус (1989).

Таким образом, значительная часть сведений о механизмах наследственности была получена в экспериментах с наиболее простыми организмами – бактериями и вирусами.

В середине 1970-х годов ген представлялся в виде непрерывного сегмента в пределах очень длинных двухспиральных молекул ДНК – химических носителей наследственности. При активации гена его информация копируется в односпиральную молекулу РНК, названную информационной РНК (иРНК), которая переносит информацию в рибосому для синтеза белка. Эта простая система представлений радикально переменилась после открытия, сделанного в 1977 году Робертсом и Шарпом.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

Робертс и Шарп, работая независимо друг от друга (в лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Лонг-Айленде, Нью-Йорк, и в Массачусетском технологическом институте в Кембридже, США, соответственно) изучали геном аденовируса — возбудителя большой группы болезней человека. Этот вирус инфицирует клетки высших организмов, и многие свойства его генома подобны свойствам генома клеток организма-хозяина. В то же самое время, аденовирус имеет простую структуру: его геном состоит из одной-единственной длинной молекулы ДНК. Это делает аденовирус удобным объектом для изучения генов и их функций. Целью Робертса и Шарпа было установление порядка расположения генов в геноме.

В биохимических экспериментах было показано, что один конец аденовирусной иРНК вел себя не так, как ожидалось. Возможное объяснение состояло в том, что сегмент ДНК, соответствующий этому концу иРНК, локализовался не в непосредственной близости от остальной части гена. Чтобы установить, где расположен этот сегмент на длинной молекуле ДНК, Робертс и Шарп использовали электронную микроскопию. С удивлением они обнаружили, что единая (не содержащая ненужных участков) молекула РНК соответствовала не менее чем четырем удаленным один от другого сегментам в молекуле ДНК. Робертс и Шарп пришли к выводу, что генетическая информация в геноме размещена прерывисто, что противоречило существовавшим тогда представлениям. В бактериях генетическая информация записана в виде непрерывного сегмента ДНК, поэтому сразу же может происходить транскрипция (считывание информации с ДНК на иРНК), а иРНК может сразу направить синтез соответствующего белка.

Гены высших организмов, как оказалось, могут состоять из отдельных сегментов, названных экзонами, разделенных «ненужными» участками ДНК, получивших название интронов. Интроны должны быть удалены либо из ДНК (перед транскрипцией), либо из иРНК (уже после копирования информации). Интроны (в ДНК или иРНК) образуют петли, и происходит сплайсинг (англ, splicing — сращивание) экзонов в единую последовательность. Только после этого иРНК может передавать информацию белку.

За этим открытием (1977) последовал напряженный поиск ответа на вопрос: существует ли подобная структура гена в других вирусах или в клетках. Вскоре другим исследователям удалось показать, что расщепленные гены (сплит-гены, англ, split genes) – наиболее часто встречающаяся форма организации генетического материала в высших организмах, включая человека.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Эти знания радикально изменили представления о том, как генетический материал развивался в ходе эволюции. Долгое время считалось, что эволюция происходила как результат накопления незначительных изменений в генетическом материале (мутаций), результирующихся в постепенных изменениях организмов.

После известия о том, что гены часто существуют в расщепленном виде, стало казаться вероятным, что высшие организмы в дополнение к воздействию мутаций могут использовать другой механизм ускорения эволюции: перестановку (или перетасовку) сегментов гена в новые функциональные блоки. Это может иметь место в половых клетках через кроссинговер в ходе спаривания хромосом. Эта гипотеза кажется еще более привлекательной после открытия того, что отдельные экзоны в некоторых случаях соответствуют модулям в молекуле белка (так называемым доменам), которым могут быть приписаны конкретные функции. Один экзон в геноме, таким образом, соответствовал бы одной подфункции в белке, и перестановка экзонов могла бы приводить к новой комбинации подфункций в белке. Такой процесс мог бы вести эволюцию в значительной мере путем перетасовки модулей с их специфическими функциями.

Значение сплайсинга стало особенно очевидным, когда было обнаружено, что не всегда одни и те же сегменты идентифицируются как экзоны и включаются в итоговую молекулу РНК. Из-за использования разных комбинаций экзонов в различных тканях или на разных стадиях развития могут синтезироваться разные итоговые молекулы РНК. Таким образом, одна и та же область ДНК может задавать структуру многих белков. Этот процесс был назван альтернативным сплайсингом и представляет собой совершенно новый принцип: генетическая информация, задающая конкретный продукт, определенно не сформулирована на стадии первичного синтеза РНК. Вместо этого, способ сплайсинга устанавливает природу конечного продукта.

Наследственные болезни довольно распространены, по современной оценке их не менее 5000. Причина некоторых из них – ошибки в процессе сплайсинга. Наиболее известная из таких болезней – большая талассемия — анемия, чаще встречающаяся в некоторых средиземноморских странах.

Болезнь возникает из-за синтеза неправильного бета-глобина — белка, входящего в состав гемоглобина эритроцитов. Если бета-глобина нет или он плохо функционирует, продолжительность жизни эритроцитов сокращается, приводя к анемии. У таких пациентов были найдены небольшие дефекты в генетическом материале, приводящие к ошибкам в процессе сплайсинга.

Другой пример связи между болезнью и организацией генетического материала в экзоны и интроны – хронический миелолейкоз, один из видов рака крови. Для этой болезни характерно присутствие в клетках опухоли особой укороченной хромосомы, названной филадельфийской хромосомой (по имени города, в котором она была обнаружена). Эта хромосома возникает в белой клетке крови в результате слияния конца хромосомы 22 с концом хромосомы 9. В точке разрыва, большая часть ракового гена присоединяется к другому гену. Теперь мы имеем дело с двумя генами, которые скопированы в одну молекулу РНК. В ходе сплайсинга экзоны из этих двух генов сращиваются, чтобы сформировать молекулу РНК, которая определяет синтез нового белка, так называемого фузионного белка. Этот новый белок и вызывает лейкемию.

Открытие расщепленных генов имело фундаментальное значение для сегодняшних биологических и медицинских исследований механизмов развития рака и других болезней.

БИОГРАФИИ:

РОБЕРТС

Ричард Джон Робертс родился 6 сентября 1943 года в Дерби, Англия. Его отец Джон Робертс (John Roberts) был механиком, а мать Эдна Олсоп (Edna Allsop) – домохозяйкой. Семья переехала в Бат, когда Ричарду было четыре года. Отец подарил ему химический набор и организовал маленькую лабораторию. Ричард уже тогда решил, что должен стать химиком. Он читал много литературы по химии и поступил в Шеффилдский университет из-за того, что там был превосходный, по его мнению, химический факультет. После первого курса, когда он изучал химию, физику и математику, Робертс выбрал в качестве дополнительного предмета биохимию, но нашел ее курс очень скучным. В 1965 году он получил диплом с отличием и начал трудиться над докторской диссертацией по органической химии, работая с неофлавиоидами тропических деревьев. Степень доктора философии он получил в 1968 году. Тогда он натолкнулся на книгу, изменившую его карьеру. Книга описывала раннюю историю кристаллографии и магниторезонансной молекулярной биологии в Кембридже. Для постдокторского исследования Робертсу была предложена должность в Гарварде по проблеме транспортных РНК (тРНК) и определен участок исследований – секвенирование тРНК. Некоторое время Робертс работал в Кембридже в лаборатории Сенгера (Нобелевские премии по химии за 1958 и 1980 годы), чтобы обучиться нужным методикам. Затем Робертс был приглашен Уотсоном (Нобелевская премия 1962 года) работать над секвенированием вируса SV40, и в 1972 году переехал в Колд-Спринг-Харбор. Но работа над SF40 была остановлена в пользу аденовирусной ДНК, на которой они в 1977 году впервые обнаружили прерывистость кодирования иРНК. В 1992 году Робертс перешел в Биолабораторию Новой Англии – небольшую фирму, занимающуюся производством реактивов для исследований.

В 1962 году Робертс женился на Элизабет Дайсон (Elizabeth Dyson), у них два сына. В 1986 году он женился второй раз на Джин Э. Михаэлис (Jean Е. Michaelis). В этом браке родились сын и дочь.

ШАРП

Филлип Аллен Шарп родился 6 июня 1944 года в Фелмауте, Кентукки, США в семье Джозефа Уолтера Шарпа (Joseph Walter Sharp) и Кетрин Колвин (Kathrin Colvin). Он получил обычное начальное образование и окончил (1966) Юнион-колледж в Барбурвиле, Кентукки, где специализировался в химии и математике. Преподаватели дали Шарпу совет поступать на химический факультет Иллинойсского университета в городе Урбана-Шампейн. Шарп выполнил диссертацию (1969), посвященную описанию ДНК как полимера с использованием статистических и физических теорий. Вскоре Шарп получил приглашение в постдокторантуру в Калифорнийский технологический институт для работы в области молекулярной биологии. Исследование экспрессии вирусных генов в животных клетках привело Шарпа в лабораторию Колд-Спринг-Харбора, где использовались методы гибридизации последовательностей вируса SV40, а затем и аденовирусов. В 1974 году директор Центра исследования рака в Массачусетском технологическом институте Лурия (Нобелевская премия 1969 года) предложил Шарпу работать а Центре, где он, совместно с другими исследователями, обнаружил избыточное количество ядерной вирусной РНК, которое не попадало в цитоплазму. Исследование этой проблемы привело Шарпа в дальнейшем к открытиям, за которые он был удостоен Нобелевской премии.

В 1964 году Шарп женился на Энн Кристин Холкомб (Ann Christine Holcombe), у них родились трое дочерей.

ЛИТЕРАТУРА

Работы Робертса:

Nucleases. 2^nd ed. Cold Spring Harbor, NY, 1993 (with S. M. Linn, R. S. Lloyd);

Restriction enzymes. // Molecular Genetic Analysis of Populations: A Practical Approach (Hoelzel, A.R. Ed.). Oxford. 1998. P. 379–397;

Base flipping//Ann. Rev. Biochem. 1998. V. 67.P. 181–198 (with Cheng X.);

«REBASETM» The Restriction Enzyme Database http://rebase.neb.com/

Работы Шарпа:

DNA Tumor Viruses: Control of Gene Expression and Replication. Cold Spring Harbor, NY, 1986 (withM. Botchan, T. Grodzicker);

RNA splicing and genes // JAMA. 1988. V. 260. N. 20. P. 3035–3041.

Split genes and RNA splicing//Cell. 1994. V. 77. N. 6. P. 805–815;

Molecular biology. RNA interference // Science. 2000. V. 287. N. 5462. P. 2431–2433;

О них:

Carr К. Nobel goes to discoverers of «split genes» //Nature. 1993. V. 365. N. 6447. P. 597;

Travis J. Medicine: Discovery of genes in pieces wins for two biologist / Nobel Prizes: In Stockholm, a clean sweep for North America// Science. 1993. V. 262. N. 5133. P. 506;

Raloff J. Pair wins Nobel for “split-gene” finding // Sci. News. 1993. V. 144. N. 16. P. 245;

Dagani R. “Split genes” discovery wins medicine//Chem. Eng. News. 1993. V. 71.N. 42. P. 7.

Физиология клетки и физиологическая химия

АЛЬФРЕД Г. ГИЛМАН, США

(ALFRED G. GILMAN)

1941

МАРТИН РОДБЕЛЛ, США

(MARTIN RODBELL)

1925–1998

1910

1929

1931

1937

1943

1947 (а)

1953

1955

1964

1971

1974

1985

1991

1992

1994

1999

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за открытие G-белков и роли этих белков в передаче сигналов в клетках».

СУТЬ ОТКРЫТИЯ: за открытие в клеточной мембране G-белков, действующих как передатчики сигналов от рецептора к системе вторичных посредников.

ПРЕДЫСТОРИЯ

Синтез, высвобождение в кровь и другие жидкости тела гуморальных агентов (веществ-регуляторов, лат. humor — жидкость), их транспорт, связывание со специфическими рецепторами на поверхности клеток-мишеней — все эти процессы наука изучает относительно давно и потому к концу XX века они были в основном известны (см. статьи раздела Гуморальная регуляция). Значительно больше загадок оставалось в той части цепочки событий, которая начиналась взаимодействием гуморального агента с рецептором и заканчивалась собственно реакцией клетки – изменениями ее размеров, активацией и/или высвобождением синтезируемых ею ферментов и т. п. Таким образом, вопрос, на который предстояло найти ответ, можно было сформулировать так: каким образом сигналы передаются внутрь клетки?

Сазерленд (Нобелевская премия 1971 года) назвал все гуморальные агенты первичными посредниками, и показал, что связывание их с рецептором на поверхности клетки приводит к появлению внутри клетки вторичных посредников – циклического аденозинмонофосфата (цАМФ; англ. сАМР), циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ, англ. cGMP) и других. Стало известно, что образование вторичных посредников осуществляется на внутренней поверхности клеточной мембраны, однако было непонятно, как именно это происходит.

Начав исследования в 1950-е годы, Фишер и Эдвин Кребс (оба – Нобелевская премия 1992 года), выяснили, что вторичные посредники, изменяя активность протеин-киназ и протеинфосфатаз, регулируют процесс фосфорилирования/дефосфорилирова-ния, что, в свою очередь, оказывает влияние на чувствительность рецепторов к гормонам и трансмиттерам, форму клетки и ее двигательную активность, синтез белков в рибосомах, экспрессию генов, высвобождение гормонов и трансмиттеров из их запасов в везикулах, рост клеток и активность ферментов, управляющих метаболизмом.

Таким образом, в цепочке внутриклеточных событий не доставало одного-единственного звена, связывающего взаимодействие рецептора с гормоном или трансмиттером, с одной стороны, и активацию аденилатциклазы и образование цАМФ, с другой.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

Родбелл и его коллеги из Национальных институтов здоровья (NIH) в конце 1960-х – начале 1970-х годов показали, что передача сигнала через клеточную мембрану включает в себя согласованное действие трех различных образований.

Все начинается с того, что гуморальный агент специфически связывается со своим рецептором, с той его частью, что расположена на внешней поверхности клеточной мембраны. Такое связывание строго избирательно: рецептор опознает только те первичные посредники, к которым он имеет сродство (Родбелл назвал это дискриминацией).

Родбелл понял, что кроме собственно рецептора-дискриминатора гуморальных сигналов, в передающем механизме мембраны должны присутствовать еще по меньшей мере две функциональные единицы: преобразователь, или трансдуктор (англ, transducer) и усилитель. Трансдуктор для своей работы нуждается в гуанозин-5-трифосфате (ГТФ) – веществе, богатом энергией. Усилитель вырабатывает большие количества вторичного посредника.

Гилман, работавший в Виргинском университете, решил определить химическую природу трансдуктора, открытого Родбеллом. Он использовал несколько мутантных (то есть с измененным набором генов) белых клеток крови и обнаружил, что единичная мутировавшая клетка имеет нормальный рецептор и нормальный белок-усилитель, генерирующий в качестве вторичного посредника циклический аденозинмонофосфат (цАМФ).

Тем не менее, такая клетка не может отвечать нормально на сигнал извне: связывание первичного посредника с рецептором не вызывает изменения функций клетки. Причина, как показал Гилман, состояла в том, что мутировавшие клетки не имели трансдукторов. После многолетних усилий он и его коллеги в конце 1970-х годов выделили, а в 1980 году очистили нормальный белок-трансдуктор, введение которого в мембрану мутантной клетки восстанавливало ее нарушенные функции.

Гилман и Родбелл назвали открытые ими белки-трансдукторы G-белками потому, что они связывают GTP (ГТФ).

G-белки состоят из трех отдельных пептидных цепочек различной длины, каждая из которых существует в множественных формах. Эти формы называются а-, Р~ и у. Все три кодируются специфическими генами в клеточном ядре. Путем комбинаций различных пептидных цепочек образуется около 100 различных G-белков. После связывания первичного посредника с рецептором fi-субъединица, наибольшая по размерам, связывает ГТФ. В результате G-бе-лок переходит в активную форму. В этой форме он может запустить процесс образования вторичного посредника, например, цАМФ. Получая от ГТФ энергию, G-белок превращает его в гуанозиндифосфат (ГДФ). Вскоре G-белок возвращается в неактивное состояние. Попеременно активируясь-инактивиру-ясь, G-белок действует в клеточной мембране как челнок между рецептором и усилителем. Таким образом, G-белок (трансдуктор) является молекулярным выключателем процессов в клетке.

Существует, как было сказано выше, множество типов G-белков. Каждый активируется только некоторыми рецепторами, и сам стимулирует работу только некоторых усилителей. Именно это позволяет клетке особым образом отвечать на действие каждого гуморального агента (при условии, что она к нему чувствительна). Так, в сетчатке глаза есть специфичные для нее G-белки. Чувство обоняния зависит от специфических G-белков в обонятельных клетках, вкус связан с другими типами G-белков и т. д.

Некоторые G-белки изменяют ток ионов по каналам сквозь клеточную мембрану и тем самым изменяют возбудимость клетки. G-белки влияют на фосфорилирование белка и осуществляют контроль над клеточным делением и дифференциацией.

Есть G-белки, которые не стимулируют, а наоборот, тормозят образование цАМФ, а следовательно, и реакцию клетки. В связи с этим возбуждающие G-белки получили обозначение G_s (англ, stimulation — раздражение), а тормозные – G_i(от англ. inhibition — торможение).

Многие болезни также связаны с измененной функцией G-белков. Яркий пример тому – холера, одно из наиболее опасных инфекционных желудочно-кишечных заболеваний. Оно вызывается холерным вибрионом, который вырабатывает очень ядовитый холерный токсин. Этот токсин, действуя как фермент, изменяет один из G-белков таким образом, что блокирует его в активной форме. Это препятствует нормальному всасыванию воды и солей из кишки в кровь. Нарастающее обезвоживание организма приводит к смерти. Развитие дизентерии имеет схожую основу. Токсин, вырабатываемый бактерией коклюша, наоборот, блокирует активацию некоторых G-белков, и это ведет к ослаблению иммунной защиты.

При некоторых распространенных заболеваниях изменяется количество G-бел-ков, их становится слишком много или, наоборот, слишком мало. Например, при сахарном диабете и алкоголизме могут наблюдаться симптомы, которые зависят от изменения передачи сигналов через G-белки. Подавление экспрессии G-белков может приводить к нарушениям обмена веществ и развития организма. Другая мутация гена G-белка, снижающая его активность, приводит к нарушению обмена кальция и деформациям скелета. Сверхактивные в результате мутации G-белки характерны для некоторых видов опухолей. Сверхактивный G-белок выявлен при редком генетическом эндокринном нарушении – болезни Олбрайта-Мак-Кьюна-Штенберга (F. Albright; D. J. McCune; W. Н. Stenberg), проявляющейся преждевременным половым созреванием, множественной фиброзной остеодисплазией и гиперпигментацией кожных покровов.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Гилман и Родбелл обнаружили белки, которые действуют как передатчики сигналов от рецептора к системе вторичных посредников. Тем самым они заполнили пробел, остававшийся после открытия Сазерлендом (Нобелевская премия 1971 года) самой системы вторичных посредников, передающей сигналы от клеточной мембраны к обменным процессам внутри клетки. G-белки необходимы для активации или, наоборот, подавления деятельности систем вторичных посредников. Получая множественные сигналы извне, G-белки интегрируют их и тем самым регулируют фундаментальные жизненные процессы.

Нарушения функционирования G-белков, в том числе обусловленные генетическими дефектами, могут привести к тяжелым заболеваниям. Открытие Гилмана и Родбелла позволило глубже проникнуть в понимание сущности столь различных недугов как холера, сахарный диабет, алкоголизм, некоторые виды опухолей и наследственных дефектов обмена веществ.

БИОГРАФИИ:

ГИЛМАН

Альфред Гудман Гилман родился 1 июля 1941 года в Нью-Хейвене, Коннектикут, в семье Альфреда Гилмана (Alfred Gilman) и Мейбел Шмидт (Mabel Schmidt). Большую часть детства он провел в пригороде Нью-Йорка. Как и его отец, он работал в колледже врачей и хирургов Колумбийского университета. Альфред увлекался астрономией, но наблюдение за экспериментами в лаборатории отца было еще интереснее. Учился в местной школе. В 1955 году его отправили в школу Тафта в Уотертауне, Коннектикут, где он окончил 10–12 классы. Альфреду многое там не нравилось, особенно утренний подъем по звонку, обязательные религия и атлетика. Он был, несомненно, худшим в футбольной команде. Но образование было поставлено превосходно, и Альфред учился хорошо. Химия, физика и математика были особенно интересны, и Альфред писал рефераты каждую неделю.

После школы Тафта учеба в Йельском университете была относительно легка. Он был вдохновлен лекциями по биохимии Харбьюри (Harbury). В университете Гилман познакомился со своей будущей женой. По окончании колледжа летом 1962 года он работал в лаборатории в Нью-Йорке и опубликовал свои первые две статьи. Гилман теперь не сомневался, что экспериментальная работа – его призвание. Докторская диссертация (1969) Гилмана в университете Вестерн-Резерв в Кливленде, Огайо была посвящена циклическому аденозинмонофосфату (цАМФ). Его работа с щитовидной железой была интересна, но не так, как исследование мозга, и Гилман попросился на работу к Ниренбергу (Нобелевская премия 1968 года) в рамках программы фармакологических исследований Национального института общемедицинских наук. Работая с Ниренбергом (1969–1971), он получил богатый опыт и встретил друзей, оказавших на него большое влияние, особенно Голдстайна (Нобелевская премия 1985 года), который работал в секции белкового синтеза лаборатории Ниренберга. В 1971 году Гилман стал ассистентом профессора фармакологии в Виргинском университете в Шарлоттсвилле, где он встретил старых друзей из Кливленда. В 1981 году Гилман переехал в Даллас, чтобы возглавить отделение фармакологии.

В 1963 году Гилман женился на Кэтрин Хедлунд (Kathryn Hedlund), у них родились сын и две дочери.

РОДБЕЛЛ

Родбелл родился 1 декабря 1925 года в Балтиморе, Мэриленд, США в семье Милтона Уильяма Родбелла (Milton William Rodbell) и Ширли Хелен Абрамс (Shirley Helen Abrams). Он посещал общую школу и закончил ускоренный курс в городском колледже – средней школе, собиравшей лучших учеников со всего города. Школа была сходна с частным колледжем, ее стандарты преподавания позволяли после выпуска поступить сразу на второй курс университета. Особое внимание уделялось языкам (латынь, греческий, немецкий, французский), наукам же уделялось меньше времени. Класс по химии вел преподаватель столь почтенного возраста, что казалось, он знал Лавуазье лично. Несмотря на это, Родбелл заинтересовался химией и математикой. Он был принят в университет Джонса Хопкинса в 1943 году, но в течение военного времени служил на флоте радистом Морского корпуса, пока не заболел малярией в филиппинских джунглях. После выздоровления побывал в Корее и Китае. Родбелл вернулся с войны и снова поступил в университет, где занялся французской литературой. Отец Родбелла хотел, чтобы его сын стал врачом. Поворотной точкой стали занятия малого курса, после чего Родбелл поступил на биологический факультет. За этим последовали аспирантура и специализация в биохимии. Переехав в Сиэтл, Родбелл поступил на недавно созданную кафедру биохимии университета Вашингтона, где занялся химией липидов. Он получил степень доктора философии в области биохимии в 1964 году, после чего переехал в Урбану, Иллинойс, где поступил в постдокторантуру на кафедру химии. Позднее Анфинсен (Нобелевская премия по химии за 1972 год) из Национального института сердца предложил Родбеллу место в его лаборатории. В 1960 году Родбелл пришел к мысли, что хотел бы вернуться к области своих первоначальных интересов в биологии – к эмбриологии. Он получил место на кафедре в Свободном университете Брюсселя. Его семейство, тем временем, жило в Гааге у родственников, и путешествия из Брюсселя в Гаагу и обратно в течение полугода стали утомительны. К счастью, Родбелл нашел подходящую лабораторию в Лейдене, Голландия где профессионально владели методами культивирования клеток. Вернувшись в США, Родбелл работал в Институте артрита и нарушений обмена веществ, который предоставил Родбеллу место в лаборатории питания и эндокринологии. С 1967 года Родбелл периодически выезжал в Женеву, где у него было много друзей и научных связей. В 1981–1983 годы он был профессором лаборатории биохимии в университете, где проводил исследования структуры и функций глюкагона.

В 1950 году Родбелл женился на Барбаре Шарлотте Ледерман (Barbara Charlotte Ledermann). Она прибыла в Америку из Голландии, где пережила войну в подполье. Ее родители и сестра погибли в концлагере Аушвиц. У Родбеллов было три сына и дочь.

Родбелл умер в Чеппель-Хилле 7 декабря 1998 года в возрасте 73 лет.

ЛИТЕРАТУРА

Работы Гилмана:

Fidia Research Foundation Neuroscince Award Lectures, 1986–1987. New York, 1988.

О нем:

Marx J. Tracing hormone action in the cell//Science. 1989. V. 245. N. 4925. P. 1446–1447;

Coles H. Nobel pursuit of G-proteins // Nature. 1994. V. 371. N. 6498. P.547;

Marx J. Medicine: A signal award for discovering G-proteins / Nobel Prizes: Eight get the call to Stockholm// Science. 1994. V. 266.N. 5184. P. 368–369;

Raloff J. Nobel for translator of cell messages //Sci. News. 1994. V. 146.N. 16.P.246;

Baum R., Borman S. Olah wins Chemistry Nobel. Medecine prize honors work on G-proteins // Chem. Eng. News. 1994. V. 72. N. 42. P. 4–5.

Работы Родбелла:

Advances in Second Messenger and Phosphoprotein Research. New York, 1988 (with R. S. Aldenstein, С. B. Klee).

О нем:

Coles H. Nobel pursuit of G-proteins //Nature. 1994. V. 371. N. 6498. P. 547;

MarxJ. Medicine: A signal award for discovering G-proteins / Nobel Prizes: Eight get the call to Stockholm// Science. 1994. V. 266.N. 5184. P. 368–369;