Нобелівську премію 2016 року почали присуджувати з 3 жовтня. Першим, хто дізнався про свою перемогу, став японський біолог Есінорі Осумі.
Сума, яка сплачується переможцям, дорівнює восьми мільйонам шведських крон (близько 24 мільйонів гривень).
Аутофагія
Аутофагія- процес, при якому внутрішні компоненти клітини потрапляють всередину її лізосом, якщо йдеться про ссавців, після чого зазнають деградації.
Японський біолог протягом двадцяти років займався дослідженням розкладання усередині клітин. Він виділив гени, відповідальні за аутофагію в дріжджах, і описав подібні процеси у клітинах інших організмів.
"Відкриття Осумі змінили наші уявлення про те, як клітини переробляють самі себе. Його роботи відкрили новий напрямок у розумінні аутофагії як частини різних фізіологічних процесів - від пристосування до голоду до реакції на зараження", - йдеться у прес-релізі Каролінського інституту, який вручає премію.
Фази матерії
Машини розміром із молекулу
Також отримали троє вчених із Франції, Шотландії та Нідерландів. Жан-П'єр Соваж, Фрейзер Стоддарт та Бернард Ферінга перемогли завдяки проектуванню та синтезу молекулярних машин.
Троє хіміків розробили молекули з контрольованими рухами, які можуть виконувати певні завдання.
"З точки зору розвитку науки, молекулярні двигуни зараз на тому ж етапі, що й електричний двигун у 1830-і роки. Тоді вчені показали роботу кривошипних механізмів та кілець, не знаючи, що це призведе до створення поїздів, пральних машин, вентиляторів та кухонних комбайнів", - розповіли у Нобелівському комітеті.
Отримали британець Томас Ліндалл, американці Полу Модрічу та Азізу Санкару за дослідження механізму репарації ДНК.
Завершення піввікової війни
Отримав президент Колумбії Хуан Мануель Сантос, оскільки зміг покласти край громадянській війні, яка тривала 52 роки. У цьому конфлікті з партизанами загинуло понад 200 тисяч колумбійців.
Нобелівський комітет наголошує, що таким чином відзначив заслуги Сантоса наприкінці більш ніж півстолітньої громадянської війни. У ході цього конфлікту загинуло 220 тисяч колумбійців, ще шість мільйонів стали вимушеними переселенцями.
"Ця нагорода повинна також символізувати заслуги народу Колумбії, який, попри тягар і страждання, не залишив надії на справедливий світ", - йдеться у повідомленні комітету.
Угоду про перемир'я між колумбійською владою та FARC було підписано 27 вересня. Після цього відбувся референдум, на якому мешканці країни з невеликою перевагою проголосували проти укладання мирного договору із партизанами.
Однак Сантос заявив, що результат плебісциту не позначиться на мирному процесі.
Нагадаємо, Квартет національного діалогу Тунісу.
Теорія контрактів
Отримали американці Олівер Харт із Гарвардського університету та Бенгт Холмстрем із Массачусетського технологічного інституту. "Нобеля" вони удостоїлися за розвиток теорії контрактів, яка пояснює, чому ми укладаємо різні контракти на виконання різних типівробіт, і чому ці угоди влаштовані саме так, а чи не інакше.
Теорія контрактів - це напрям, який почав активно розвиватися 1970-ті роки. Вона вивчає визначення параметрів контракту економічними агентами зокрема за умов несиметричності інформації, які ці агенти мають.
Ця теорія відповідає питанням тому, чому ми укладаємо різні контракти виконання різних типів робіт і чому ці угоди влаштовані саме так, а чи не інакше.
Отримав американець Енгус Дітон за аналіз проблем споживання, бідності та соціального забезпечення.
Нові поетичні висловлювання
Отримав американський співак Боб Ділан. Нагороди він удостоївся за "створення нових поетичних висловів у рамках великої американської пісенної традиції".
Боб Ділан - культова постать у рок-музиці, один із найзначніших і найпопулярніших музикантів сучасності. Деякі його композиції використовували США учасники рухів за громадянські права.
У 2010 році журнал Rolling Stones присудив Ділану друге місце у списку найбільших музикантів 20 століття - перше місце тоді зайняв гурт The Beatles.
Білоруська письменниця Світлана Алексійович "за її багатоголосну творчість - пам'ятник стражданню та мужності у наш час".
3 жовтня Нобелівський комітет оголосив лауреата премії з фізіології та медицини. Ним став японець Йосінорі Осумі. Формулювання премії звучить так: "За відкриття механізмів аутофагії". Що таке аутофагія? Чим вона важлива з практичного погляду? Як аутофагія пов'язана з голодуванням та втратою маси? Чому вона допомагає раковим пухлинам вижити? І, нарешті, чому лауреатом стала одна людина, а не кілька, як завжди? Пояснює журналіст та біолог Світлана Ястребова.
Професор Токійського технологічного інституту Йосінорі Осумі був на своєму робочому місці в лабораторії, коли йому зателефонували з Нобелівського комітету з несподіваною звісткою: він став лауреатом премії з фізіології та медицини у 2016 році. 71-річний японець, як і раніше, активно працює над темою аутофагії, за вивчення якої він і удостоївся вищої наукової нагороди.
Аутофагія знаходиться у центрі наукових інтересів Осумі вже 27 років. Наприкінці 1980-х, коли він тільки розпочав свої роботи з цієї теми, було відомо, що клітини якимось чином позбавляються своїх структур і окремих молекул, які раптом стали непотрібними. Втім, було б дивно, якби це не так: всі організми здатні видаляти відходи життєдіяльності.
Вже давно вчені знали, що у клітинах знаходяться спеціальні органоїди під назвою лізосоми. Вони неодноразово виявляли напівзруйновані фрагменти інших клітинних структур. Та й сам термін "аутофагія" запропонували ще задовго до робіт Осумі. Це слово у 1963 році вигадав Крістіан де Дюв – учений, який і сам став лауреатом Нобелівки з фізіології у 1974-му за відкриття лізосом.
Крім лізосом, біологи виявили аутофагосоми- "візки" для підвезення фрагментів клітини до лізосом. Коли якийсь компонент клітини стає непотрібним, його оточує спеціальна мембрана, і виходить пляшечку з органоїдом (або його частиною) усередині. Ця бульбашка підходить до лізосоми і зливається з нею. Там "сміттєвий" фрагмент клітини знаходить свій останній притулок. Спеціальні ферменти розщеплюють його на прості складові.
Довгий час лізосоми вважали чимось на зразок "звалища" для всіх непотрібних структур клітини. Щоправда, така думка не давала відповіді на запитання: як клітка оновлює себе? Чому "сміттєзвалище" не виростає в розмірах в десятки і сотні разів за все довге життя таких клітин, як, наприклад, нейрони? І якщо такі питання виникали, було логічним припустити, що клітини (на відміну більшості людей) не залежать повністю від зовнішніх джерел їжі і застосовують наявні внутрішні ресурси кілька разів. Щоб з'ясувати, як саме це відбувається, потрібно було знайти речовини, що запускають і підтримують реакції переробки органоїдів і молекул, що вийшли з ладу.
Тому через кілька років після виявлення лізосом, у 1980-х, дослідники переключили свою увагу на заново відкриті органоїди – протеасоми. Як випливає з їхньої назви, вони мають справу з протеїнами - а просто, з білками. Виявилося, що "путівкою" в протеасому для білка служить "чорна мітка" - молекула убіквітину. Такий мічений білок потрапляє в протеасому і розкладається там рахунок ферментів-протеаз на амінокислоти. Потім ці амінокислоти клітина використовує для побудови інших білків. У день людині потрібно 200-300 г протеїну, але з їжею надходить лише близько 70. Решту клітин отримують, переробляючи непотрібні білки в протеасомах.
Вивчення протеасом проте дало відповіді питанням, як клітина переробляє фрагменти крупніше, ніж окремі молекули білків. Що у лізосомах переробляє великі шматки органоїдів? Про це до робіт Йосінорі Осумі ніхто не знав.
Осумі вибрав як об'єкт для експериментів дріжджі - одноклітинні гриби, які швидко розмножуються безстатевим шляхом. Спостерігати за зростанням і розвитком досить легко, якщо мати звичайний світловий мікроскоп. З одного боку, дріжджі – прості організми, і всі їхні клітини мають більш-менш однакову структуру. З іншого боку, вони, як і у всіх грибів, за будовою досить близькі до тварин, а отже, і до людських. У клітинах грибів, як і в наших власних, є ядро, мітохондрії (органоїди для вироблення енергії), є апарат для виробництва білків та апарат для їхньої деградації (протеасоми). Є у дріжджів і аналог лізосом тварин – вакуолі. Вони досить великі, щоб їх змінами можна було спостерігати в мікроскоп.
Для аутофагії не важливо, які білки руйнувати - утворені у самій клітині чи її межами. А це означає, що з її допомогою можна позбутися і вірусів і бактерій, які потрапляють у клітини і викликають різні хвороби. Показано, що збудники вірусних та бактеріальних захворювань у ході еволюції виробляють складні механізми захисту, щоб не траплятися під гарячу рукуаутофагосом або зупинити їхню дію. Взагалі аутофагія важлива для багатьох процесів в імунній системі, починаючи від запалення і закінчуючи захистом від вірусів і бактерій.
Зрештою, аутофагія корисна і в тому випадку, коли будову клітини потрібно швидко та часто перебудовувати. Така потреба виникає при ембріональному розвитку. Зміни, що відбуваються у тканинах зародка, розвиваються стрімко саме за рахунок активної аутофагії. Одні частини клітини, які виконали свою функцію, розкладаються на складові елементи, і з них будуються нові, "актуальніші" органоїди. Порушення процесів аутофагії у ембріонів призводять до того, що їх розвиток суттєво сповільнюється.
З 2011 року і до сьогодні Нобелівська премія з фізіології та медицини жодного разу не діставалася одній людині. Завжди було кілька дослідників, чиї наукові інтереси лежали лише у області. А у випадку Йосінорі Осумі це виявилося не так. Чому?
Навряд чи ми зможемо незабаром дізнатися точну відповідь на це питання: особи номінантів та людей, які висунули їхні кандидатури у 2016 році, зберігатимуть у секреті найближчі 50 років. Але одне можна сказати точно: коли Осум починав свої дослідження аутофагії, нею не цікавився майже ніхто. Однак усі великі вчені, які зробили свій внесок у виявлення лізосом, аутофагосом та дослідження їх функцій, у 1990-х вже мали нагороди від Нобелівського комітету.
Осумі у своїй науковій кар'єрі зробив ставку на маловивчену непопулярну тему та не програв. Щоправда, за визнанням лауреата, він не ставив собі за мету здобути престижну премію. В одному з недавніх інтерв'ю він зазначив: "Не всі молоді фахівці досягнуть успіху в науці, але спробувати точно варто". Як бачимо, його спроба виявилася успішною.
У 2016 році Нобелівський тиждень відкрився 3 жовтня. За традицією лауреати було названо у шести номінаціях: за заслуги у галузі фізики, хімії, медицини, літератури, економіки, а також за досягнення успіхів у боротьбі за мир.
Вручення нагороди відбудеться 10 грудня у Стокгольмській філармонії у день смерті Альфреда Нобеля. Лауреати отримають золоту медаль із портретом засновника премії, диплом та грошову винагороду у розмірі 8 млн крон ($932 тис.).
Усі переможці та їх відкриття – у матеріалі ТАРС.
У 2016 році Нобелівський комітет присудив премію з фізіології та медицини японському вченому Йосінорі Осумі за відкриття аутофагії та розшифровку її молекулярного механізму. Аутофагія - процес переробки відпрацюваних органел і білкових комплексів, він важливий як для економного ведення клітинного господарства, але й відновлення клітинної структури. Розшифровка біохімії цього процесу та його генетичної основи передбачає можливість контролю та управління всім процесом та його окремими стадіями. І це дає дослідникам очевидні фундаментальні та прикладні перспективи.
Наука мчить уперед такими неймовірними темпами, що нефахівець не встигає усвідомити важливість відкриття, а за нього вже присуджується Нобелівська премія. У 80-х роках минулого століття в підручниках біології в розділі про будову клітини можна було серед інших органел дізнатися про лізосоми - мембранні бульбашки, заповнені всередині ферментами. Ці ферменти націлені на розщеплення різних великих біологічних молекул на дрібніші блоки (потрібно відзначити, що тоді наша вчителька з біології ще не знала, навіщо потрібні лізосоми). Їх відкрив Крістіан де Дюв, за що у 1974 році йому було присуджено Нобелівську премію з фізіології та медицини.
Крістіан де Дюв з колегами відокремлював лізосоми та пероксисоми від інших клітинних органел за допомогою нового тоді методу – центрифугування, що дозволяє розсортувати частинки за масою. Лізосоми тепер широко використовуються у медицині. Наприклад, на їх властивостях заснована адресна доставка ліків до пошкоджених клітин і тканин: молекулярний препарат поміщають всередину лізосоми за рахунок різниці в кислотності всередині і зовні, а потім лізосома, з специфічними мітками, відправляється в уражені тканини.
Лізосоми за родом своєї діяльності нерозбірливі – вони дроблять на складові будь-які молекули та молекулярні комплекси. Вужчі «фахівці» - протеасоми, які націлені тільки на розщеплення білків (див.: , «Елементи», 05.11.2010). Їх роль у клітинному господарстві важко переоцінити: вони стежать за ферментами, що відслужили свій термін, і знищують їх у міру необхідності. Цей термін, як ми знаємо, визначений дуже точно - рівно стільки часу, скільки клітина виконує конкретне завдання. Якби ферменти не знищувалися по її виконанні, то синтез важко було б зупинити вчасно.
Протеасоми є у всіх клітинах, навіть у тих, де немає лізосом. Роль протеасом та біохімічний механізм їхньої роботи був досліджений Аароном Чехановером, Аврамом Гершком та Ірвіном Роузом наприкінці 1970-х – початку 1980-х років. Вони відкрили, що протеасоми дізнаються і знищують ті білки, які позначені білком убіквітіном. Реакція зв'язування з убіквітіном йде з витратами АТФ. У 2004 році ці троє вчених отримали Нобелівську премію з хімії за дослідження убіквітін-залежної деградації білків. У 2010 році, переглядаючи шкільну програму для обдарованих англійських дітей, я побачила на картинці будови клітини низку чорних крапок, які були позначені як протеасоми. Однак шкільна вчителька у тій школі не змогла пояснити учням, що це таке і для чого ці загадкові протеасоми потрібні. З лізосомами на тій картинці вже жодних питань не виникло.
Ще на початку дослідження лізосом було помічено, що всередині деяких із них укладено частини клітинних органел. Отже, в лізосомах розбираються на частини як великі молекули, а й частини самої клітини. Процес перетравлення власних клітинних структур отримав назву аутофагія - тобто «поїдання себе». Як у лізосому, що містить гідролази, потрапляють частини клітинних органел? Цим питанням ще у 80-ті роки почав займатися , що вивчав пристрій та функції лізосом та аутофагосом у клітинах ссавців. Він зі своїми колегами показав, що в клітинах у масі з'являються аутофагосоми, якщо їх вирощувати на маложивильному середовищі. У зв'язку з цим з'явилася гіпотеза, що аутофагосоми формуються, коли необхідне резервне джерело харчування – білки та жири, що входять до складу зайвих органел. Як формуються ці аутофагосоми, чи потрібні вони як джерело додаткового харчування або для інших клітинних цілей, як їх знаходять лізосоми для травлення? Усі ці питання на початку 90-х років не мали відповіді.
Взявшись за самостійні дослідження, Осумі сфокусував зусилля вивчення аутофагосом дріжджів. Він розсудив, що аутофагія має бути консервативним клітинним механізмом, отже, її зручніше вивчати на простих (щодо) та зручних лабораторних об'єктах.
У дріжджів аутофагосоми перебувають усередині вакуолей, та був там розпадаються. Їхньою утилізацією займаються різні ферменти-протеїнази. Якщо в клітині протеїнази дефектні, аутофагосоми накопичуються всередині вакуолей і не розчиняються. Осумі скористався цією властивістю для одержання культури дріжджів із підвищеним числом аутофагосом. Він вирощував культури дріжджів на бідних середовищах - у цьому випадку аутофагосоми з'являються удосталь, доставляючи голодуючій клітині харчовий резерв. Але в його культурах використовувалися мутантні клітини з непрацюючими протеїназами. Тому в результаті клітини швидко накопичували у вакуолях масу аутофагосом.
Аутофагосоми, як випливало з його спостережень, оточені одношаровими мембранами, всередині яких може бути найрізноманітніший вміст: рибосоми, мітохондрії, гранули ліпідів і глікогену. Додаючи або прибираючи інгібітори протеаз у культурі немутантних клітин, можна досягти збільшення чи зменшення числа аутофагосом. Так що в цих експериментах було продемонстровано, що ці клітинні тільця перетравлюються за допомогою ферментів-протеїназ.
Дуже швидко, всього за рік, використовуючи метод випадкового мутування, Осумі виявив 13-15 генів (APG1-15) та відповідних білкових продуктів, що беруть участь у освіті аутофагосом (M. Tsukada, Y. Ohsumi, 1993. Isolation and characterization of autophag mutants of Saccharomyces cerevisiae). Серед колоній клітин із дефектною протеїназною активністю він під мікроскопом відбирав такі, у яких не було аутофагосом. Потім, культивуючи їх окремо, з'ясовував, які гени вони зіпсовані. Ще п'ять років знадобилося його групі, щоби розшифрувати у першому наближенні молекулярний механізм роботи цих генів.
Вдалося з'ясувати, як влаштований цей каскад, в якому порядку і як ці білки зв'язуються один з одним, щоб в результаті вийшла аутофагосома. До 2000 року прояснилася картина формування мембрани навколо зіпсованих органел, які підлягають переробці. Одинарна ліпідна мембрана починає розтягуватися навколо цих органел, поступово оточуючи їх, поки кінці мембрани не наблизяться один до одного і не зіллються, утворивши подвійну мембрану аутофагосоми. Потім ця бульбашка транспортується до лізосоми і зливається з нею.
У процесі утворення мембрани беруть участь APG-білки, аналоги яких Ёсинорі Осумі з колегами виявили й у ссавців.
Завдяки роботам Осумі ми побачили весь процес аутофагії у динаміці. Стартовою точкою досліджень Осумі був простий факт присутності у клітинах загадкових дрібних тілець. Тепер дослідники отримали можливість, хай і гіпотетичну, керувати всім процесом аутофагії.
Аутофагія необхідна нормальної життєдіяльності клітини, оскільки клітина повинна вміти як оновлювати своє біохімічне і архітектурне господарство, а й утилізувати непотрібне. У клітці тисячі зносу рибосом і мітохондрій, мембранних білків, відпрацьованих молекулярних комплексів - всіх їх потрібно економно переробити і знову пустити в оборот. Це свого роду клітинний ресайклінг. Цей процес не тільки забезпечує відому економію, а й запобігає швидкому старінню клітини. Порушення клітинної аутофагії у людини призводить до розвитку хвороби Паркінсона, діабету II типу, ракових захворюваньта деяких порушень, властивих літньому віку. Управління процесом клітинної аутофагії, очевидно, має величезні перспективи як у фундаментальному, так і в прикладному відношенні.
Черговий Нобелівський тиждень відкрився 3 жовтня у шведській столиці Стокгольмі. Нобелівський комітет вже оголосив лауреата у галузі фізіології та медицини. Завтра й інші дні назвуть лауреатів з фізики, хімії, економічних наук, літератури, Нобелівської премії світу. Хто вже отримав премію, за що її дають і чи отримують цьогорічну премію російські вчені? Подробиці - у матеріалі Федерального агентствановин.
Протягом тижня світова громадськість дізнається імена лауреатів у різних галузях науки. Цього року кількість номінантів на Нобелівську премію рекордна – майже 380 осіб, минулого року їх було менше на сотню. Імена номінантів комітет тримає у суворій таємниці, але якась інформація все одно просочилася у ЗМІ. Відомо, наприклад, що на премію миру претендують колишній агент спецслужб США Едвард Сноудені навіть Папа Римський Франциск.
Як отримати Нобелівську премію? Відповідь просто: пройти вибір. Він непростий і складається з кількох етапів. Причому більшість етапів відбору засекречено, і дізнатися про критерії вибору того чи іншого вченого можна лише через 50 років. Відомо, що спочатку претендентів шукають кілька тисяч великих вчених із різних країн, яким надсилають персональні запрошення. Потім список дуже звужується і доходить до нобелівських комітетів. Кожен комітет складається з п'яти членів, висунутих Королівською академією наук Швеції, Каролінським інститутом, Шведською академією та Комітетом світу. Вони й визначають переможця. Премія присуджується тільки живій людині, хоча якщо вона помре після оголошення підсумків, але перед безпосередньо врученням, то все одно вважатиметься лауреатом.
Щороку різні агенції намагаються спрогнозувати, хто отримає Нобелівську премію, беручи за основу рейтинг цитування досліджень. Проте відсоток влучень невеликий, але експерти все одно намагаються. Зокрема. Цього року перемогу в номінації «Медицина» заздалегідь віддають одній із робіт учених, які намагаються замінити хіміотерапію на імунотерапію.
Фундаментальні уявлення вчених про Всесвіт зруйнували японець Такаакі Кажитата канадець Артур Макдональд,які показали, що у найдрібнішої частки нейтрино є маса, і здобули Нобелівську премію з фізики. За спільні дослідження з відновлення ДНК премії з хімії було удостоєно шведа Томас Ліндал, американець Підлога Модрічта турків Азіз Санкар. Нобелівська премія з економіки дісталася британському професору Ангусу Дітону, який провів велику роботу в дослідженнях споживання, добробуту та бідності
Нарешті, Нобелівську премію з літератури було присуджено письменниці з Білорусії Світлані Алексійович, а лауреатом премії миру було оголошено Квартет із національного діалогу в Тунісі.
Цього року першим лауреатом Нобелівської премії у галузі фізіології та медицини став професор із Японії Есинорі Осумі. Він відкрив механізм аутофагії. За цим страшним словом ховається процес саморуйнування частин клітин через лізосомну деградацію. Понад 20 років тому вчений виявив гени, які відповідають за процес аутофагії, та розпочав свої дослідження.
Осумі вже 71 рік, він є доктором наук Токійського університету та численним лауреатом різних нагород з біології. Він став 25-м лауреатом від Японії, який отримав Нобелівську премію. Розмір грошової винагороди за перемогу становить вісім мільйонів крон або 932 тисяч доларів. Загалом премія в галузі медицини присуджувалася 106 разів. Наймолодшим лауреатом у 1923 році став канадський лікар Фредерік Бантінг. Він мав 32 роки, коли він відкрив інсулін. Найстарішим лауреатом є американський патолог Пейтен Роус: у 87 років він відкрив онкогенні віруси
Саме галузь фізіології та медицини принесла першу Нобелівську премію російським вченим. В 1904 Іван Павлов отримав нагороду за роботу з фізіології травлення, фактично створивши науку про вищу нервову діяльність. Усі пам'ятають його досліди на собаках. Через чотири роки отримав премію у цій номінації і російський ембріолог та імунолог Ілля Мечников. Разом із німецьким лікарем Паулем Ерліхомвін був удостоєний Нобелівської премії "за праці з імунітету". Якщо трохи ширше, він зміг показати сучасникам, як організму вдається перемогти шкідливі мікроби, які, здавалося б, вже закріпилися всередині.
За загальним числом нобелівських лауреатівлідирують США – 359 осіб, друге місце посідає Великобританія – 121 особа, на третьому Німеччина – 104. У Росії лише 27 лауреатів. Один із них, письменник Борис Пастернак, спочатку погодився прийняти нагороду, але потім під тиском радянської влади від неї відмовився.
