Нобелевская премия и «прудовая тина» как модельный организм

Хотя мыши часто используются в качестве «модельных организмов» в биомедицинских исследованиях, Нобелевскую премию по физиологии или медицине 2009 года Элизабет Блэкберн (UCSF) получила за работу, начатую в 1970-х годах на одноклеточном организме.

Фундаментальная загадка

Блэкберн исследовала, как клетки преодолевают укорочение концов молекул ДНК при каждом делении, что теоретически должно было бы приводить к потере генетической информации.

Открытие теломер и теломеразы

Она первой описала защитные ДНК-последовательности на концах хромосом — теломеры. Позже, в своей собственной лаборатории, Блэкберн вместе с аспиранткой Кэрол Грейдер открыла фермент теломеразу, способный удлинять теломеры. Длина теломер и активность теломеразы играют роль в развитии рака и других заболеваний.

Почему именно Tetrahymena?

Ключевую роль в открытии сыграл выбор модельного организма — одноклеточной инфузории Tetrahymena, которую Блэкберн называет «прудовой тиной». Джозеф Голл (Carnegie Institution, Johns Hopkins), в чьей лаборатории Блэкберн начинала работу, объясняет причины:

• Биохимическая доступность: В геноме Tetrahymena тысячи маленьких хромосом, следовательно, тысячи концов. В 1970-х годах это позволяло выделить и изучить концевые фрагменты ДНК, что было бы невозможно с человеческим геномом, где у каждой хромосомы всего два конца.
• Новая методика: Блэкберн применила в лаборатории Голла новую методику секвенирования ДНК, которой раньше там не владел никто.
• Ферментативная активность: Tetrahymena — один из немногих организмов, вырабатывающих достаточно количества фермента теломеразы для его биохимического изучения, что и сделали Блэкберн и Грейдер.

Признание

Нобелевский комитет присудил премию Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер (ныне в Johns Hopkins) и Джеку Шостаку (Massachusetts General Hospital). Джозеф Голл назвал это решение «абсолютно уместным и прекрасным признанием важной работы».