SN grudzien 06
9

NOBLE 2006

CHEMIA

AP/WIDW WORLD PHOTO (na gtto©); Buthnell DA I in.: Struclural basu ol Uamchption: an RNA polymeraso II MIR cocrysl.il at 4.5 AngsUoms, Scionco tom 303 nr 56601. 983-8, 13 II 2004 Przedruk ta zgodą AAAS ipoirodku I na dolo).

Jeżeli istnieje przepis na zdobycie Nagrody Nobla, to zna go rodzina Kombergów. W 1959 roku to zaszczytne wyróżnienie otrzymał Arthur Komberg, który' rozszyfrował przebieg jednego z fundamentalnych procesów życiowych: replikacji DNA, czyli powielania materiału genetycznego. W tym roku zaś Komitet Noblowski uhonorował jego najstarszego syna Rogera za wyjaśnienie mechanizmów kolejnego istotnego procesu: transkrypcji, czy li przepisania informacji z DNA na inny nośnik, RNA, służący następnie jako instrukcja do syntezy białka w rybosomach.

Roger Kornberg poświęcił się badaniom mechanizmów transkrypcji pod koniec lat siedemdziesiątych, gdy po stażach naukowych powrócił do Stanford University. Podjął wówczas dwie bardzo ryzykowne decyzje. Po pierwsze, za model doświadczalny obrał organizm jednokomórkowy, drożdże piekarskie, które badało się znacznie łatwiej niż komórki ssacze, mimo że nie było żadnej gwarancji, że mają taki sam jak ssaki aparat transkrypcyj-ny. Po drugie, położył nacisk na badania struktury przestrzennej jego składników, choć zdawał sobie sprawę, że będzie to wy magać arcymistraneskiego opanowania trudnych i kapryśnych metod kry stalizacji białek.

Tworzenie drożdżowego modelu transkrypcji zajęło prawie 10 lat. Ale gdy już się udało, zespół Kornberga zaczął dokonywać odkrycia za odkryciem.

Od 1985 roku opublikował ponad 20 prac o nowych drożdżowych składnikach maszy nerii transkrypcyjnej i ich ssaczych analogach, kilkanaście prac dotyczących odkrytych w 1981 roku enhancerów', czy li fragmentów DNA wiążących tkankow o specyficzne czynniki nasilające transkrypcję oraz prawie 20 o mediatorze - odkrytym w 1990 roku właśnie przez Kornberga kompleksie pośredniczącymi w przekazie informacji między' enhancerami i wiążącymi się z nimi czynnikami a enzymami prowadzącymi transkrypcję.

Prace nad zastosowaniem metod krystalizacji do badań transkrypcji pierwsze wyniki przyniosły' dopiero pod koniec lat osiemdziesiątych. Zespół zaczął wtedy publikować także arty kuły' o budowie i mechanizmie działania kompleksu transkrypcyjnego - w sumie jest ich już ponad 50. Prezentują m.in. wizerunki przestrzennej struktury' kompleksu przeprowadzającego transkrypcję, wzajemnego układu jego składników', a co najważniejsze, także poszczególnych faz procesu. Naukowcy poznali bowiem rozmaite triki, które pozwalały na zatrzy manie go na określonym etapie i wy hodowanie kry ształu z wielu cząsteczek zsynchronizowanych w tej samej fazie. Dzięki temu dowiedzieliśmy się m.in., jak dwie nici DNA są rozdzielane, by umożliwić kopiow anie jednej z nich; jak odbywa się dobieranie komplementarnych do matrycy zasad RNA; jak układa się powstający mRNA i co zapobiega jego trwałemu parowaniu z matry cow ą nicią DNA; co odpowiada za przesuwanie się kompleksu transkrypcyjnego względem matrycy itd.

Komberg podkreśla, że badania były niemal w całości finansowane z pieniędzy publicznych. Nie był to jego świadomy wy bór - żadna instytucja komercyjna nie była tak dalekowzroczna, by sponsorować prace o, co prawda, fundamentalnym znaczeniu, ale nieda-jące wymietTtych korzyści w przewidywalnym czasie. I tak pew nie będzie nadal - zespół pracuje bowiem nad uzupełnieniem obrazu mechanizmów transkrypcji o kolejne białka, z których najważniejszy jest kompleks mediatora składający się z około 20 składników o łącznej masie 1 MDa. Czyżby zadanie dla kolejnego pokolenia Kombergów?    L.T.

STRUKTURA aparatu transkrypcyjnego Eukaryota podczas pracy; widoczny uktad podjednostek i zagięcie podwójnej helisy DNA.

FIZJOLOGIA I MEDYCYNA

Komitet Noblowski nagrodził badaczy, którzy, zdaniem wielu specjalistów, dokonali największego odkrycia biologicznego ostatnich lat. Craig Mello i Andrew Fire zostali uhonorowani za opisanie zjawiska interferencji RNA (RNAi). Odkry li je w 1998 roku podczas prób zastosowania metody znanej od końca lat osiemdziesiątych. Wtedy to

w eksperymentach zaczęto wykorzystywać tzw. antysensowne kwasy nukleinowe. Zakładano, że wprowadzenie do komórki jednoniciowego DNA lub RNA (ssDNA lub ssRNA) o sekwencji komplementarnej (czyli „antysensownej") do wybranego mRNA powinno doprowadzić do połączenia obu nici w strukturę dwuniciową, której rybosom nie potrafi użyć jako matrycy

GRUDZIEŃ 2006 ŚWIAT NAUKI 19