Знание-сила, 2001 №04

Полимерные кирпичи также хорошо выдерживают механические и термальные нагрузки, что актуально в условиях Марса, где суточные перепады температур могут быть довольно большими. Впрочем, разработке найдется применение и на Земле – к примеру, для укрытия ядерных энергетических установок.

Датские ученые установили, что курение приводит к тысячам нежелательных беременностей. На фоне курения оральные контрацептивы становятся ненадежным средством предохранения, поскольку никотин нейтрализует действие гормонов, содержащихся в пилюлях. Данные были получены от восьмисот женщин, обратившихся за направлением на аборт. Исследования показали, что подавляющее большинство женщин, забеременевших на фоне приема пилюль, – курящие.

В 1990-х годах российскими биологами было сделано важное открытие: исследованы белки, придающие яркую окраску некоторым животным, и разработаны способы внедрения их генов «нецветным» организмам.

Это значит, что через несколько десятилетий обычной картиной могут стать ярко-красные овцы, изумрудные кошки, кролики, окрашенные в цвета коралловых рыбок… Но куда важнее значение этих исследований для науки и медицины. Как сделать так, чтобы в экспериментах на животных клетки раковой опухоли резко отличались от других тканей по цвету?

Чтобы проникающие в клетку вирусы были видны «как на ладони» – за счет излучаемого ими света? Как сделать зримыми всевозможные биохимические процессы? Наш корреспондент Кирилл ЕФРЕМОВ записал беседу с одним из авторов открытия, Юлием Александровичем ЛАБАСОМ. Речь пойдет о значении светящихся белков – как для эволюции далекого прошлого, так и для технологии близкого будущего.

– Юлий Александрович! Известно, что млекопитающие не могут похвастать большой пестротой окраски. Кстати, самые цветные среди них – приматы. Человек, имеющий в палитре своего тела только черный и рыжий пигменты, научился украшать себя всевозможными цветами – примат, он и есть примат. Неужели в ближайшем будущем он сможет «покрасить» и своих спутников – домашних животных во все цвета радуги?

– Да, возможно, через несколько десятилетий будут выведены породы всем нам знакомых животных, окрашенные не хуже коралловых рыбок. Для этого надо научиться вводить в геном гены, кодирующие «цветные белки». Впрочем, не это главное. Использование «цветных белков» открывает дорогу целому направлению биотехнологии. В конце 1990-х российские ученые открыли новое семейство цветных и флуоресцирующих белков, которые можно широко применять в биотехнологии. Итоги этих работ названы президентом РАН одним из трех крупнейших открытий в биологии за последнее десятилетие.

А началась история этого открытия очень давно – еще в конце XVIII века* В то время датский ученый и путешественник Форскал описал небольшую медузу, «способную светиться внутри», которую он назвал «экворея». Прошло почти два столетия, прежде чем была установлена причина свечения: светится особый белок, названный экворином. С конца 1960-х его стали широко использовать для исследований как сверхчувствительный индикатор ионов кальция в живых структурах. В частности, при введении его в мышцы усоногих рачков удалось доказать, что в основе мышечного сокращения лежит выброс ионов кальция.

Однако, как оказалось, в свечении медуз участвует не только экворин, но и еще одно вещество, названное «зеленым флуоресцирующим белком». При попадании на него синих лучей он испускает яркий зеленый свет – флуоресцирует. Когда изучили его структуру оказалось, что это настоящее чудо природы. После синтеза в рибосоме «зеленый флуоресцирующий белок» сворачивается в виде причудливой «клетки», а внутри нее, словно попугай, располагается хромофорное кольцо, от которого и зависит свечение. Оказалось, что «клетка с попугаем» очень устойчива – сохраняет способность светиться в разных условиях, да и вообще «зеленый флуоресцирующий белок» – очень удобный объект для исследования. Начался шум. Было сделано более шести тысяч работ с применением этого белка в качестве генетического маркера.