Nobelova cena za protein medúzy, jenž změnil laboratoře

Josef Tuček
8. 10. 2008 15:12
Poznatky umožňují zcela nový typ výzkumu v biologii
Medúza Aequorea victoria, prvotní zdroj světélkující bílkoviny.
Medúza Aequorea victoria, prvotní zdroj světélkující bílkoviny. | Foto: Nobel Foundation

Stockholm - Jeden japonský a dva američtí vědci, všichni ovšem působící v USA, získali letošní Nobelovu cenu za chemii. Jsou to Osamu Šimomura, Martin Chalfie a Roger Y. Tsien. Ocenění dostali za objev zelené světélkující bílkoviny, získané původně z medúz, která umožňuje biologům dělat dříve netušené laboratorní experimenty, při nichž například zkoumají nemoci i projevy dědičnosti. Díky svému světélkování se totiž dá snadno identifikovat.

Laureáty vybrala komise ze švédské Akademie věd. Rozdělí si rovným dílem sumu 10 milionů švédských korun, tedy asi 25,6 milionu korun českých.

Dříve neviditelné dnes světélkuje

Bílkovina, která pod modrým nebo ultrafialovým světlem zeleně světélkuje, byla poprvé pozorována v medúze Aequorea victoria v roce 1962. O čtyři desetiletí později se stala jedním z nevýznamnějších nástrojů, které se používají v biologickém výzkumu, uvedla hodnotitelská komise při oznámení, kdo letošní ceny získal.

Díky tomuto proteinu totiž mohou výzkumníci sledovat procesy, které pro ně byly dříve neviditelné. Například vývoj nervových buněk v mozku, anebo dělení buněk nádoru. A také práci genů.

Dění v lidských buňkách, včetně vzniku a vývoje nemocí, je řízeno různými bílkovinami. Vědci k nim dnes dokážou připojit světélkující protein. Tím je vlastně označí a mohou sledovat, jak fungují a které geny je vytvářejí.

Obdobně mohou sledovat pohyb označených buněk, například neuronů poškozených Alzheimerovou nemocí. Ovšem stejná bílkovina se používá i pro výrobu světélkujících hraček pro děti...

Úkol pro nezkušeného asistenta

Osamu Šimomura (narozen v roce 1928 v japonském Kjótu) musel studia přerušit kvůli světové válce a devastaci své země při ní. Přesto se v roce 1955 stal asistentem profesora Jašimasy Hiraty na Nagojské univerzitě.

Profesor mu jen tak, pro všechny případy, svěřil za úkol zjistit, proč někteří rozdrcení japonští mořští ráčci (Cypridina) světélkují. Proč tím pověřil nezkušeného asistenta? V té době se stejným problémem neúspěšně zabývali vědci ve Spojených státech. Profesor příliš nevěřil v úspěch, a tak práci nezadal žádnému ze studentů, kteří kvůli získání diplomu potřebovali skutečně dosáhnout nějakého výsledku.

Osamu Šimomura objevil bílkovinu, která v medúze světélkuje. Nečekal ani, že tím způsobí revoluci v práci v biologických laboratořích. Získal Nobelovu cenu za chemii za rok 2008.
Osamu Šimomura objevil bílkovinu, která v medúze světélkuje. Nečekal ani, že tím způsobí revoluci v práci v biologických laboratořích. Získal Nobelovu cenu za chemii za rok 2008. | Foto: Reuters

Kupodivu, Osamu Šimomura světélkující bílkovinu našel. Výsledky publikoval a od své univerzity dostal doktorát, přestože nebyl předtím přihlášen do příslušného studia. A přišlo i pozvání do univerzity v Princetonu v USA, které přijal.

Laboratorní materiál z moře

Později zjistil, že lepší světélkující bílkovina je v medúzách, které s kolegy lovil v moři. Postupně popsal její vlastnosti.

Na jeho výzkum navázal v osmdesátých a devadesátých letech Martin Chalfie (narozen 1947). Tomu se líbilo, že se dá bílkovina, která pod ultrafialovým zářením sama světélkuje, snadno najít. Přišel na to, jak je možné ji napojit na ostatní proteiny v těle. A tím je sledovat. Dá se tak pozorovat i práce genů - zda právě pracují a řídí produkci bílkovin v buňce, nebo jsou "vypnuté".

Chalfieho studentka také dokázala vpravit gen z medúzy (izolovaný v jiné americké laboratoři) do baktérií, které teď světélkující bílkovinu snadno vytvářejí. Tentýž gen, vložený do kousku DNA, který je pak v laboratoři přenesen do jiného organismu, také vědcům potvrzuje, že se vložený úsek DNA zapojil do nového genetického systému a pracuje tam, protože vytváří světélkující bílkovinu.

Martin Chalfie přišel na to, jak světélkující bílkovinou "označkovat" proteiny v těle. Získal Nobelovu cenu za chemii za rok 2008.
Martin Chalfie přišel na to, jak světélkující bílkovinou "označkovat" proteiny v těle. Získal Nobelovu cenu za chemii za rok 2008. | Foto: Reuters

Barvy jako do duhy

Roger Tsien (narozen 1952) pak změnil některé aminokyseliny v proteinu, takže ten dnes dokáže světélkovat i v jiných barvách, například modré či žluté. Při rozhovoru s novináři zmínil, že kvůli tomu, že trpí astmatem, musel jako dítě hodně zůstávat doma. Hrál si tedy s chemickými pokusy, při nichž vznikaly různé barvy. Záliba mu pak zůstala...

Jiní vědci dodali proteinu i další zbarvení. Díky tomu je možné použít třeba i několik těchto bílkovin při jediném složitějším experimentu.

Přineslo to revoluční změny, které vylepšily biologické bádání.

"Samozřejmě, že ten protein u nás občas používáme," potvrzuje například Helena Fulková z Výzkumného ústavu živočišné výroby v Praze-Uhříněvsi. Zdomácněl tak, že už nemá ani celé jméno. "Říkáme mu jednoduše anglickou zkratkou GFP."

Lékařství a fyzika již odměněny

V pondělí už byli oznámeni noví nositelé Nobelovy ceny za lékařství za objev virů způsobujících rakovinu děložního čípku a nemoc AIDS. Objevy umožnily určit, jak se před nákazou chránit i jak hledat nové léky.

Roger Tsien přišel na to, jak změnit barvy bílkoviny z medúzy. Získal Nobelovu cenu za chemii v roce 2008.
Roger Tsien přišel na to, jak změnit barvy bílkoviny z medúzy. Získal Nobelovu cenu za chemii v roce 2008. | Foto: Reuters

V úterý získali cenu fyzikové, kteří popsali narušenou symetrii mezi elementárními částicemi. Díky tomu také při zrodu vesmíru vzniklo více hmoty než antihmoty, a náš vesmír tedy může existovat.

Ve čtvrtek budou ve Stockholmu vyhlášeni nositelé Nobelovy ceny za literaturu.

Všechny Nobelovy ceny budou slavnostně předány 10. prosince, ve výroční den úmrtí švédského vynálezce a podnikatele Alfreda Nobela, který ve své závěti tato ocenění ustanovil.

 

Právě se děje

před 1 hodinou

Trump psal Erdoganovi, ať není ohledně Sýrie "hlupák" a "tvrďák"

Americký prezident Donald Trump v dopisu 9. října adresovaném svému tureckému protějšku Recepu Tayyipu Erdoganovi napsal, že chce dospět k "dobré dohodě o Sýrii" a vzkázal mu, ať není "tvrďák". Pravost dopisu, který končí větami "Nebuďte hlupák. Zavolám vám později" a který se nejprve objevil na twitteru novinářky Fox News Trish Reganové, následně podle agentury Reuters potvrdil Bílý dům.

Dopis byl zveřejněn ve chvíli, kdy se Trump snaží zmírnit politické škody po svém rozhodnutí stáhnout americké vojáky ze severní Sýrie, čímž vyklidil pole k tureckému vpádu proti milicím syrských Kurdů, poznamenal Reuters. Turecko 9. října zahájilo ofenzivu s oficiálním cílem vybudovat na syrském území podél hranice zónu pro bezpečný návrat uprchlíků.

"Vypracujme dobrou dohodu! Nechcete být zodpovědný za masakr tisíců lidí a já nechci být zodpovědný za zničení turecké ekonomiky - a to udělám," napsal Trump.

Zdroj: ČTK
před 2 hodinami

Satoranský začne sezonu NBA jako první rozehrávač Chicaga

Český basketbalista Tomáš Satoranský začne novou sezonu NBA v roli prvního rozehrávače Chicaga. Před posledním přípravným zápasem Bulls proti Atlantě to uvedl trenér Jim Boylen.

"Zítra a v našem úvodním utkání 23. října bude začínat Satoranský, (Kris) Dunn bude střídat," řekl dnes Boylen novinářům.

Satoranský přišel do Chicaga v létě po třech letech ve Washingtonu a podepsal tříletou smlouvu na 30 milionů dolarů. Bulls začali přípravu třemi porážkami, ale v neděli proti mistrovskému Torontu se dočkali vítězství (105:91), k němuž jediný český hráč v NBA pomohl 12 body a čtyřmi asistencemi.

Do nového ročníku zámořské ligy Chicago vstoupí ve středu 23. října utkáním v Charlotte.

Zdroj: ČTK
Další zprávy