Мала академія наук запустила цикл зустрічей із Нобелівськими лауреатами. На лекціях зіркових науковців можна почути історії успіху та епікфейлів, надихнутися прикладами та поставити вченим власні запитання.

22 червня з МАНівцями спілкувався швейцарський хімік Курт Вютріх — лауреат Нобелівської премії з хімії 2002 року за розробку ЯМР-спектроскопії для аналізу тривимірної структури біологічних макромолекул у розчині.

Сьогодні ділимося конспектом найцікавіших тез лекції вченого!

Як утворюються і працюють білки в організмі людини  

Білок складається з 20 структурних блоків, які організовані лінійно. Його молекули виконують багато функцій: підтримують структуру клітин; у складі ферментів здійснюють хімічні реакції в організмі; у складі антитіл забезпечують наш захист; зв’язують і переносять атоми та молекули різних елементів усередині клітин і загалом в організмі.

Аби пояснити, як білки утворюються, лектор розпочав з простого закону молекулярної біології. Відповідно до нього, лінійні молекули копіюються за такою логікою: 

  • ДНК у ДНК — у процесі реплікації;
  • ДНК у РНК — у процесі транскрипції; 
  • РНК у білок — у процесі трансляції. 

Зрозуміти, як проста лінійна структура білка виконує свої функції, допомагає розгляд його тривимірної моделі. Лектор навів класичний приклад із білком циклофіліном і медичним препаратом «Циклоспорин Алкалоїд». Спершу препарат зв’язується з білком, а потім лінійна структура поліпептидного ланцюга згортається у тривимірну — така форма дозволяє детально вивчати ділянки ланцюга та їхні функції. 

З чого почалося дослідження білків і чим продовжується  

За відправну точку в історії структурної біології лектор вважає 1895 рік, коли фізик Вільгельм Рентген відкрив рентгенівське випромінювання. У 1912 році англійський фізик Вільям Лоренс Брегг довів, що рентгенівське випромінювання утворює нові дивовижні структури, коли відбивається від твердих кристалічних тіл — це дослідження довело існування фізичних частинок в атомному масштабі. Пізніше, у 1933 році, німецький фізик Ернст Руска винайшов електронний мікроскоп — так у 30-х роках ХХ століття вчені змогли записувати рентгенівські діаграми структурних білків. Це допомогло впевнитися, що білки —- це амінокислоти, що поєднуються в ланцюги. 

До 1944 року вчена спільнота вважала, що білок зберігає в собі генетичну інформацію, аж поки американський молекулярний біолог Освальд Евері довів, що генетичний матеріал знаходиться в ДНК. Це був великий сюрприз для науковців, тож з того часу вони почали активно вивчати дезоксирибонуклеїнову кислоту. Так, у 1953 році британський біолог Френсіс Крік відкрив подвійну спіраль ДНК. 

У 60-х роках учені нарешті визначили: якщо маємо лінійну структуру, можемо згорнути її у тривимірну. Так пізніше відкрили кристалічні структури перших 9 білків.  

У 1985 році вперше застосували ЯМР-спектроскопію, що відіграє важливу роль у визначенні структури й динаміки білків та інших біологічних макромолекул.

Нині структурна біологія продовжує розвиватися. Величезний вплив на цю галузь зробила кріоелектронна мікроскопія, що дозволяє спостерігати за біомолекулами в дії та відображати їх із точністю до атома. 

Попереду ще багато цікавих лекцій! 

Посилання на форми реєстрації шукай на сайті МАН у розділі «Наукові івенти» ➡️ https://man.gov.ua/events

І читай найцікавіше з інших лекцій серії ➡️

Про світлодіоди, шлях до «Нобелівки» та мрії: конспект лекції фізика Хіросі Амано

Про мозок, навчання уві сні та саморозвиток у складні часи: конспект лекції Барбари Оклі

Про пам’ять, орієнтацію у просторі та лікування хвороби Альцгеймера: конспект лекції Мей-Брітт Мозер

Фейки про рослин-мутантів, користь від ГМО і небезпека їхньої заборони: конспект лекції Річарда Джона Робертса

Про нейтрино та історію дослідження цієї частинки: конспект лекції Шелдона Лі Ґлешоу

Про вивчення нейронів, дослідження неврологічних хвороб і різницю між мозком і комп’ютером: конспект лекції Едварда Мозера

Про нейтрино, таємниці осциляцій і нові закони Всесвіту: конспект лекції Такаакі Кадзіти

Про аквапорини, важливість їх дослідження та єднання націй через науку: конспект лекції Пітера Егра

Про мову генів, РНК-інтерференцію та сортування фейків: конспект лекції Крейга Мелло

Про вірусні ідеї, біологію наукового прогресу та головну мотивацію для вчених: конспект лекції Джорджа Сміта

Про шлях до «Нобелівки» з хімії, заморожування біомолекул і вивчення коронавірусу: конспект лекції Йоахіма Франка
Про моделювання молекул, органокаталіз і майбутнє медицини: конспект лекції Девіда Макміллана

Про «непотрібні» знання та секрети наукового мислення: конспект лекції Мартіна Чалфі

Про важливість занять наукою й алгоритми вдумливого навчання: конспект лекції Ліланда Гартвелла

Про соціальну відповідальність бізнесів і навіщо вона потрібна: конспект лекції Олівера Гарта

Про гравітаційні хвилі та чорні діри: конспект лекції Райнера Вайса

Про війну росії проти свободи в Україні, Казахстані й Ірані: конспект лекції Ширін Ебаді

Про пошук покликання, соціальні експерименти та боротьбу з бідністю у світі: конспект лекції Естер Дюфло

Про волатильність, глобальне потепління та його вплив на економіку: конспект лекції Роберта Енґла ІІІ

Про причини хвороби Паркінсона та науки, що допоможуть у лікуванні: конспект лекції Ренді Шекмана

Про гонку озброєнь бактерій і вірусів та спосіб редагування генома: конспект лекції Емманюель Шарпантьє

Про дитячі роки Всесвіту й таємниці космосу: конспект лекції Джона Мазера

Про флуоресцентну мікроскопію та поради майбутнім ученим: конспект лекції Вільяма Мернера

Про революційні зміни в метричній системі: конспект лекції Вільяма Філліпса

Про наукові експерименти і те, як відкрили захисників наших хромосом: конспект лекції Керол Грейдер

Про економічну модель минулого та економічні реалії сьогодення: конспект лекції Джозефа Стігліца

Про мутації вірусів, ДНК та РНК: конспект лекції Ендрю Фаєра

Про нейтрино й загадки темної матерії: конспект лекції Артура Макдональда

Про (не)ідеальну соціальну політику Данії та США: конспект лекції Джеймса Джозефа Хекмана 

Про теорію переносу електронів & роботу хіміків-дослідників: конспект лекції Рудольфа Артура Маркуса

Як працює інтуїтивне мислення і як не потрапити в його тенета: конспект лекції Деніела Канемана