Преподаватели отмечают, что подобные модели чрезвычайно полезны в обучении, ведь если студент сможет подержать в руках молекулу хемотрипсина, гемоглобина или рибосомы, он немедленно, на интуитивном уровне, почувствует, как структура белка связана с его функцией - а ведь это один из важнейших аспектов молекулярной биологии!
многие издания.
Бэтшиба Гроссман (Bathsheba Grossman) работала и программистом, и машинисткой, и техническим писателем, но всегда только по совместительству со своей главной страстью - скульптурой, основанной на законах симметрии, математике и науках о жизни. Несколько лет назад она заинтересовалась технологией лазерной гравировки в массиве стекла, позволяющей внутри геометрически идеального блока оптического кристалла создавать картины с помощью лазерного "выжигания" микродефектов. Конический луч иттрий-алюминий-гранатового лазера фокусируется на определенной точке внутри кристалла и создает микроскопический (примерно 0,1 мм) дефект, видимый как белая точка [По некоторым данным, эту технологию разработали еще в СССР]. Множество (до миллиона!) таких точек, последовательно "расставляемых" в стеклянном блоке под управлением компьютера, порождает целостную картину - такую, например, как структура комплекса ДНК с полимеразой (рис. на странице слева).
Один из друзей Гроссман, биолог, увидев ее эксперименты с лазерной гравировкой, попросил изготовить изображение молекулы белка. Художница заинтересовалась визуализацией биомолекул и взялась писать собственные программы для управления лучом лазера: ведь заставить "облако" точек выглядеть как белковая молекула - очень трудная задача! Начавшись как невинное увлечение, "стеклянная" скульптура переросла в бизнес - на принадлежащем Бэтшибе сайте www.crystalprotein.com идет бойкая торговля белковыми молекулами, "запечатанными" в кристаллы, как древнее насекомое в янтарь. Справедливости ради отметим, что белки - не единственный интерес Гроссман. Некоторые ее скульптуры напоминают загадочные клубки сложной топологии и изготавливаются по технологии трехмерной печати металлическим порошком. Работа Гроссман под названием Metatrino даже попала в популярный в Америке сериал про ученых "Numb3rs" (Бёрд Киви посвятил ему статью в "КТ" #684).
Есть и другие специалисты по изготовлению "стеклянных белков". Компания Luminorium, например, преподнесла в подарок Тиму Ханту (Tim Hunt), нобелевскому лауреату 2001 года по биологии и медицине, "кристальную" модель циклин-зависимой киназы - молекулы, за исследование которой он и был удостоен нобелевки. "Я поражен моделью CDK-2 с циклином А, которую вы сделали для меня. Глядя на нее, я убеждаюсь, что настоящему трехмерному объекту, на который можно посмотреть с любой стороны, невозможно найти замены. А как чудно она сияет, когда ночью направишь на нее лампу!" - восхитился ученый.
Вот список этих замечательных молекул
модели остаются всего лишь моделями. Романтическая душа исследователей требовала иного, и некоторые из них начали создавать настоящие произведения искусства по мотивам белковых структур.
Байрон Рубин (Byron Rubin), исследователь-кристаллограф, в 1970-х сконструировал устройство, способное по заданной программе сгибать толстую медную проволоку, "упаковывая" ее в пространстве аналогично белковой цепи. Модели, созданные на "сгибателе", обрели в то время широкую популярность. Хоть они и показывали лишь укладку "остова" белковой молекулы, зато давали общее представление о структуре белка и были легки и портативны. Позже Рубин развил свои идеи и увлекся молекулярной скульптурой, создавая модели молекул из лент нержавеющей стали (как, например, "скульптура" человеческого гормона роста, рис. слева) или такого малоподходящего на первый взгляд материала, как автомобильные выхлопные трубы.
Фармацевтические гиганты Merck и Pfizer заказали у Рубина скульптуры молекул интерферона-b и ВИЧ-протеазы с ингибитором, являющихся заметными вехами в истории этих компаний.
Выйдя на пенсию, Мейер увлекся изготовлением скульптур молекул из различных пород дерева. Для автоматизации процесса он использует контролируемый компьютером с его собственной программой фрезерный станок, который слой за слоем обрабатывает деревянные монолиты.
Окончание следует
гостиная: Супермыши: где же подвох?
Автор: Дмитрий ШабановВсе новостные агентства обошла новость о создании "супермышей". Начнем с того, что об этом пишут. В Case Western Reserve University (Кливленд, Огайо) коллектив из пятнадцати исследователей под руководством Ричарда Хансона (Richard W. Hanson) вывел мышей, обладающих гораздо большими физическими возможностями, нежели обычные особи. Генноинженерными методами у зверьков активировали один из важных ферментов, участвующих в извлечении энергии при расщеплении органических соединений, - фосфоенолпируват-карбоксикиназу.
Связав ген, отвечающий за синтез той формы фермента, которая обычно работает в печени, с регуляторным участком, ответственным за синтез актина (белка мышц), исследователи заставили работать "печеночную" форму фермента и в мышцах. У лучшей линии супермышей активность фосфоенолпируват-карбоксикиназы составляет 9 единиц на грамм мышечной ткани по сравнению с 0,08 единицы у обычных особей!