РУКОТВОРНАЯ ЖИЗНЬ

А. ЧУБЕНКО, биолог (Санкт-Петербург).

Человек давно научился синтезировать сложнейшие молекулы, создавать новые материалы, оперировать отдельными атомами. Теперь ученые пытаются создать в лабораторных условиях живые организмы, пока что самые простые, а также их отдельные, но очень существенные "детали". Способ существования белковых тел

Синтез белков - дело нехитрое. В самом примитивном варианте для этого достаточно нагреть смесь сухих аминокислот до 150°С. Через несколько часов образуются цепочки полипептидов длиной до 250 аминокислотных остатков, часть из которых проявляет слабую ферментативную активность. В колбы желательно добавить глину: ее частицы адсорбируют аминокислоты и работают как катализатор. Чтобы получить таким способом примитивную живую клетку, необходимы сущие "пустяки" - несколько миллиардов колб и несколько миллиардов лет.

В 2004 году, примерно через четыре миллиарда лет после появления на Земле первых полинуклеотидных и полипептидных цепочек, их потомки из Медицинского института Ховарда Хьюза при Университете Вашингтона под руководством Дэвида Бейкера синтезировали первый рукотворный белок Top7. В отличие от природы, действующей методом проб и ошибок, ученые сначала смоделировали белок на компьютере, от последовательности аминокислот до трехмерной структуры молекулы, а затем чисто химическим путем, без генов и рибосом, синтезировали последовательность из нескольких десятков аминокислот.

Цепочка аминокислот - это только полуфабрикат. Свойства белков определяет не столько их химический состав, сколько трехмерная структура их молекул.

Чтобы воспроизвести процесс, с которым живая клетка справляется за считанные минуты, синтезируя тысячи, а то и десятки тысяч молекул одновременно, коллективу ученых потребовались годы. Только моделирование фолдинга - сворачивания молекулы белка в трехмерную структуру - на одном компьютере заняло бы около ста лет, и для расчетов использовали программу Folding@Home - один из крупнейших проектов распределенных вычислений: на момент окончания расчетов по Top7 в нем участвовало более полумиллиона компьютеров. Программа работает в фоновом режиме, практически не влияя на общую производительность процессора.

Если вы относитесь к числу счастливчиков, имеющих неограниченный доступ к Интернету, - присоединяйтесь. Число вакансий не ограничено. Методику авторы собираются использовать для исследования белков (в первую очередь - бета-амилоида, накопление которого происходит при болезни Альцгеймера) и для конструирования белков с заданными свойствами, необходимых медицине.

Поиск по сайту: