Нобелевские 2019

Изменено: 16.10.2019 Posted on

Премии мира — премьер-министру Эфиопии за примирение сторон,

Премию памяти Альфреда Нобеля по экономике за 2019 год вручили экономистам Абиджиту Банерджи, Эстер Дюфло и Майклу Кремеру, как говорится в сообщении Нобелевскогого комитетата, «за усилия по борьбе с глобальной бедностью».

внизу, по литературе — полька Токарчук за 18 год, Премию за 2019 год — австриец Петер Хандке, защищавший бывшего лидера Сербии Слободана Милошевича, за «влиятельную работу, в которой с лингвистической изобретательностью он исследовал периферию и специфику человеческого опыта». С 1901 года Нобелевскую премию вручали 590 раз. Лауреатами стали 908 человек и 27 организаций.

премия по физике — ”за вклад в наше понимание эволюции Вселенной и места Земли в космосе”, причем одна половина-Джеймсу Пиблсу “за теоретические открытия в физической космологии”, а другая половина-совместно Мишелю мэру и Дидье Кело “за открытие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды солнечного типа.” Эксперты и букмекеры прогнозировали, что премию, скорее всего, вручат за прорыв в квантовой криптографии или за получение первого изображения чёрной дыры, но шведские академики решили иначе. Читайте пресс-релиз  читайте научную подоплеку  больше в популярной информации

  • Слева направо: Джеймс Пиблс (США), Мишель Майор и Дидье Кело (Швейцария) 
  • © nobelprize.org

Теоретические исследования Джеймса Пиблса в области физической космологии известны с 1960-х, загадочное реликтовое излучение, заполнившее её после Большого взрыва Гамова. Как отметили в Нобелевском комитете, результаты работы Пиблса «показали мир», 95% которого — скрытая масса, включающая в себя неизвестную тёмную материю и тёмную энергию.

«Молодым людям, которые делают первые шаги в науке, советую руководствоваться любовью к ней. Становитесь на этот путь, потому что он просто потрясающий», — сказал по телефону Джеймс Пиблс во время церемонии оглашения имён лауреатов.

В свою очередь, два швейцарских астрофизика — Мишель Майор и Дидье Кело — были удостоены высокой награды за научные изыскания в области экзопланет. Именно они в октябре 1995 года открыли первый объект такого типа — экзопланету 51 Пегаса b, которая вращается вокруг звезды, весьма похожей на Солнце. Сама планета, получившая впоследствии название Димидий, и вся её звёздная система Гельветиос оказались заметно отличными от нашей Солнечной системы. После открытия швейцарских учёных начался настоящий бум в области поиска экзопланет, поражающих разнообразием размеров, форм и орбит, — только в Млечном Пути их уже найдено более 4000. В Нобелевском комитете уверены, что в конечном итоге человечество обязательно сможет найти ответ на ключевой вопрос, существует ли внеземная жизнь. Также по теме

Реакция на кислород: объявлены нобелевские лауреаты 2019 года по медицине (см.ниже).

ХИМИЯ: за разработку литий-ионных батарей, Нобелевской премии по химии удостоены американские ученые Джон Гуденаф и Стенли Уиттингхем и японский исследователь Акира Йошино.Джону ГуденоуМ. Стэнли Уиттингему и Акире Есино 

/ Скриншот

«Эта легкая, перезаряжаемая и мощная батарея сегодня используется во всем, от мобильных телефонов до ноутбуков и электроавтомобилей», — указал Нобелевский комитет. Кроме того, возможность сохранения значительного количества энергии, получаемой от солнца и ветра, позволяет освободиться от использования ископаемых видов энергоносителей, подчеркивается далее.

Стэнли Уиттингем — британский американец — по образованию химик, еще в 1970-е он предложил идею слоистых электродов, которые могут «впитывать», а потом отдавать атомы и молекулы (в химии это называется «интеркаляция»). Однако предложенные им электроды не обеспечивали достаточной емкости и не подошли для промышленности. Нужный катод смог сделать Джон Гуденаф, а Акира Ёсино в Японии собрал полную систему, добавив к литий-кобальтовому катоду графитовый анод. В 1987 году был получен патент, а в 1991 году Sony первой начала выпуск батареек. Ожидается, что рынок литий-ионных батарей вырастет до $100 млрд к 2025 году (с $30 млрд в 2017 году), из которых около половины пойдет на аккумуляторы для электромобилей.

Подробнее на РБК:
https://www.rbc.ru/opinions/society/10/10/2019/5d9df9589a7947473d4efdd7?fbclid=IwAR184J4U4L_yzdMn0Iiezl2FCFmyZMz86DIpnjor3rbLVFPw8WKkILzZ06g

Стэнли Уиттингхэм в реакции на нефтяной кризис 1970-х, изучая сверхпроводники, обнаружил весьма энергоемкий материал — дисульфид титана на катод. Анод сделал из лития — металла, первого в ряду напряжений, испускавшего электроны. Ионы, покидавшие литий, перетекали в дисульфид титана и там внедрялись — интеркалировались, говоря научным языком, в кристаллическую решетку. Электроны летели в другую сторону. Получался ток — напряжением примерно в 2 вольта. И аккумулятор его производящий. У прототипа был недостаток — он иной раз взрывался. Потому что металлический литий проявлял непомерную химическую активность, а дефекты, называемые дендритами (SN: 10/26/17), могли вызвать короткое замыкание и взрыв батареи.Поэтому разработчики добавили алюминий в литиевый анод и заменили электролитное вещество, зажатое между анодом и катодом, чтобы сделать батарею более безопасной для повседневного использования.

Затем, в конце 1970-х и начале 1980-х годов, Гуденоу пытался улучшить катод Уиттингема, используя вместо него оксид кобальта. Этот материал был слоистым, как дисульфид титана, но мог содержать еще больше ионов в своих слоях. Инновация Goodenough удвоила потенциал напряжения литиевых батарей до 4 вольт, “гигантский скачок в мире батарей”, — сказал Рамстрем во время пресс-конференции. (Многие смартфоны сегодня используют литиевые батареи с напряжением около 4 вольт.)

Безопасными и надежными аккумуляторы сделал Акиро Йосино в 1985 году, заменив взрывоопасный литий на каменноугольный кокс. Не удивительно, что именно японцы выпустили первые коммерческие литий-ионные аккумуляторы в уже в 1991 году. Правда, в современных образцах вместо кокса используют графит.

Но еще до японца — в 1980 году — отличился Джон Гудинаф. Он сделал катод из другого материала — еще более энергоемкого, чем дисульфид титана оксида кобальта. И мир постепенно начал превращаться в перезаряжаемый. И беспроводной.

Аккумуляторная батарея Уиттингхэма.

Аккумуляторная батарея Уиттингхэма.

Аккумуляторная батарея Гудинафа.

Аккумуляторная батарея Гудинафа.

Разрабатывают различные типы перезаряжаемых литиевых батарей, таких как литий-кислородные SN: 8/23/18 ) или литий-серные SN: 1/9/17 ), которые могут упаковывать больше энергии в более легкий пакет, чем традиционные литий-ионные батареи. Другие пытаются выяснить, как эффективно утилизировать литий-ионные батареи или строить батареи, используя более устойчивые ресурсы 

Читайте пресс-релиз 
Читайте подробнее в научной справке 
Узнайте больше в популярной информации

Напомним, в 2018 году Нобелевскую премию по химии присудили троим ученым за изучение эволюции ферментов и антител

/НОВОСТИ МЕДИЦИНЫ Поможет в борьбе с раком и анемией

07 октября 2019, Нобелевскую премию 2019 года по физиологии и медицине получили трое ученых за открытие того, как живые клетки реагируют на кислород – Читайте пресс-релизаучная предпосылка: как клетки воспринимают и приспосабливаются к наличию кислорода

Лауреаты Премии 2019 Года В Области Медицины

Нобелевская премия 2019 года в области физиологии или медицины присуждается совместно Уильяму г. Келину-младшему сэру Питеру Дж.Рэтклиффу и Греггу л. Семенце “за их открытия того, как клетки чувствуют и адаптируются к доступности кислорода.» Они определили молекулярный механизм, который регулирует активность генов в ответ на разные уровни кислорода.

.

  • Член Нобелевского комитета Рэндалл Джонсон объявляет победителей на пресс-конференции в Каролинском институте 
  • © Jonathan NACKSTRAND / AFP

В 1990 году Рэтклифф основал в Оксфорде лабораторию биологии гипоксии, которую возглавлял более 20 лет, поставив перед собой цель разобраться в механизмах регуляции экспрессии гена эритропоэтина.

Тематика работ Грегга Семензы до начала 90-х годов касалась заболеваний, обусловленных нарушениями эритропоэза, таких как талассемия. В 1992 году он выделил новый белок, связывающийся с регуляторным участком в гене эритропоэтина и обеспечивающий стимуляцию транскрипции данного гена при недостатке кислорода. 

Они выяснили, что эритропоэтин выделяется не только почками, но и активно производится всеми клетками организма во время кислородного голодания. Профессору Семенце также удалось выявить белковый комплекс HIF (hypoxia inducing factor), который обеспечивал производство этого гормона. В свою очередь, третий лауреат Уильям Келин обнаружил белок — своеобразный маркер, который «помечал» подлежащие уничтожению излишки HIF, когда гипоксия отступала. Открытие, сделанное лауреатами, имеет фундаментальное значение и проложило путь к многообещающим новым стратегиям борьбы с анемиейраком и другими заболеваниями», – сообщили в Нобелевском комитете

Лауреаты 20-х выясняли связь с обменом веществ. Отто Варбург, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1931 года, связал превращения кислорода с ферментативным процессом и раком.

В ходе эволюции возникли механизмы, которые обеспечивают и регулируют достаточное снабжение кислородом клеток и тканей. Например, развились каротидные тельца – рецепторы, расположенные около места разветвления сонной артерии. Они содержат специальные клетки, которые постоянно измеряют уровень кислорода в крови. В 1938 году бельгийский ученый Корней Хейманс получил Нобелевскую премию за то, что показал, как работа этих телец через прямую связь с мозгом контролирует частоту нашего дыхания.

Факторы, индуцируемые гипоксией (HIF) вступают в игру

Вдобавок к этому механизму, который позволяет быстро приспосабливаться к низкому уровню кислорода (так называемой гипоксии), существуют и другие фундаментальные адаптации. Так ключевым физиологическим ответом на гипоксию является повышение уровня гормона эритропоэтина, который приводит к повышенной выработке переносящих кислород красных кровяных телец (этот процесс называется эритропоэз). Важность гормонального контроля над эритропоэзом была известна еще в начале 20 века, но как именно этот процесс контролировался кислородом оставалось загадкой.

Педиатр и генетик, профессор университета Джонса Хопкинса (США) Грегг Семенза изучал отвечающий за выработку эритропоэтина ген (EPO-ген) и то, как сам этот процесс регулируется изменением уровня кислорода. Используя генетически модифицированных мышей, он обнаружил особые сегменты ДНК, расположенные рядом с EPO-геном, которые отвечают за реакцию организма на гипоксию. Его зарубежный коллега, сэр Питер Рэтклифф, профессор Оксфорда (Великобритания) также изучал кислород-зависимую регуляцию EPO-гена, и обе их исследовательские группы установили, что механизм восприятия кислорода присутствует практически во всех тканях, а не только в клетках почек, где обычно непосредственно вырабатывается эритропоэтин. Это были важные открытия, показывающие, что механизм был повсеместным и функциональным во множестве разных типов клеток.

Семенза хотел пойти дальше – он желал установить клеточные компоненты, участвующие в этом ответе. В культивируемых клетках печени он обнаружил белковый комплекс, который связывается с идентифицированным сегментом ДНК кислородно-зависимым образом. Он назвал этот комплекс фактором, индуцируемым гипоксией (HIF). В данном случае под фактором понимаются особые виды белков, контролирующие перенос генетической информации. А конкретно – факторы, работа которых напрямую зависит от уровня кислорода. Началась интенсивная работа по выделению комплекса HIF и в 1995 году Семенза смог опубликовать некоторые свои ключевые результаты, например, об обнаружении генов, кодирующих HIF. Как оказалось, HIF состоит из двух различных ДНК-связывающих белков, так называемых факторов транскрипции, которые получили названия HIF-1α и ARNT. Теперь исследователи могли начать решать головоломку, которая позволила бы им понять, какие дополнительные компоненты были вовлечены в процесс и как работает весь механизм.

Неожиданный партнер: болезнь Гиппеля-Линдау

Как происходит работа факторов, индуцируемых гипоксией? Когда уровень кислорода высокий, в клетках содержится очень небольшое количество HIF-1α. Однако, когда он низкий, содержание HIF-1α начинает повышаться, так что он может связываться и, таким образом, регулировать EPO-ген, а также другие гены с HIF-связывающими сегментами ДНК. Несколько исследовательских групп показали, что HIF-1α, который обычно распадается быстро, в условиях гипоксии защищен от распада. При нормальном уровне кислорода, белковый комплекс, который называется протеасома, разрушает HIF-1α. К слову, за исследование механизма действия протеасом в 2004 году Аарон Чехановер, Аврам Гершко и Ирвин Роуз получили Нобелевскую премию по химии. Согласно их открытию, в нормальных условиях к белку HIF-1α присоединяется маленький пептид убиквитин, а он, в свою очередь, служит мишенью для протеасомы, которая доводит процесс распада до конца. Но как убиквитин присоединяется к HIF-1α в зависимости от уровня кислорода оставалось для исследователей загадкой, которую очень важно было решить.

Ответ пришел, откуда и не ждали. В то самое время, когда Семенза и Рэтклифф изучали регуляцию EPO-гена, онколог Уильям Кейлин-младший из Гарварда (США) занимался исследованием наследственного синдрома – (VHL- заболевания Гиппеля — Линдау. Этот синдром с аутосомно-доминантным наследованием выражается в повышенном риске возникновения рака (чаще всего образуются опухоли головного или спинного мозга, сетчатки, почек). В 1988 году было установлено, что причиной заболевания являются мутации в гене VHL (от англоязычного названия von Hippel — Lindau disease). Кейлин установил, что VHL-ген кодирует белок, который предотвращает возникновение рака, что раковые клетки, лишенные функционального VHL-гена демонстрируют аномально высокий уровень генов, регулируемых гипоксией. Впрочем, когда VHL-ген вновь вводился в раковые клетки, этот уровень восстанавливался до нормального. Это была важная зацепка, показавшая, что VHL каким-то образом участвует в контроле реакции клетки на гипоксию. Дополнительные сведения принесли несколько исследовательских групп, обнаруживших, что VHL является частью того самого искомого комплекса, который маркирует белки убиквитином. То есть, «показывает» протеасоме, что именно ей необходимо разрушить. Рэтклифф с коллегами затем пришел к важному выводу: продемонстрировал, что VHL может физически взаимодействовать с HIF-1α и необходим для разрушения этого фактора при нормальных уровнях кислорода. Это окончательно связало VHL с HIF-1α.

Twitter Нобелевского комитета

Рисунок 1

(1) Когда уровень кислорода низкий (гипоксия – белая стрелка), HIF-1α защищен от распада и накапливается в ядре, где он соединяется с ARNT и связывается с особыми последовательностями ДНК в генах, регулируемых гипоксией.

(2) При нормальном уровне кислорода (нормоксия – красная стрелка) HIF-1α быстро распадается при помощи протеасомы.

(3) Кислород регулирует процесс распада при помощи дополнительных гидроксильных групп (OH), присоединяемых к HIF-1α – это называется пролилгидроксилирование.

(4) После этого белок VHL может распознать HIF-1α и образовать с ней комплекс, ведущий к распаду кислородозависимым способом.

Кислород определяет баланс

Многие фрагменты мозаики встали на свои места, но все еще не хватало понимания того, как уровень кислорода регулирует взаимодействие между VHL и HIF-1α. Усилия ученых теперь направили на исследование конкретного участка белка HIF-1α, который был важен для VHL-зависимого распада. И Кейлин, и Рэтклифф подозревали, что ключ к кислородной чувствительности находится где-то в этом домене белка. В 2001 году они оба одновременно опубликовали статьи, в которых показали, что при нормальных уровнях кислорода гидроксильные группы (OH) добавляются в двух конкретных точках на HIF-1α (рисунок 1). Эта модификация белка, называемая пролилгидроксилированием, позволяет VHL распознавать и связываться с HIF-1α и таким образом, объясняет, как нормальный уровень кислорода контролирует быстрый распад HIF-1α с помощью чувствительных к кислороду ферментов (так называемых пролилгидроксилаз). Дальнейшие исследования Рэтклиффа и других ученых выявили необходимые пролилгидроксилазы. Также было показано, что функция активации гена HIF-1α регулируется кислородзависимым гидроксилированием. Таким образом, Нобелевские лауреаты 2019 года выяснили механизм определения уровня кислорода и показали, как он работает.

Регуляция с участием HIF затрагивает в сумме более трех сотен генов, функция которых заключается в обеспечении снабжения тканей кислородом, стимулировании регенеративных процессов и включении защитных механизмов внутри клеток, подвергшихся воздействию гипоксии (J. Schödel et al., 2011. High-resolution genome-wide mapping of HIF-binding sites by ChIP-seq).

Например, одной из таких защитных реакций является повышение интенсивности реакций гликолиза (расщепления глюкозы до молочной кислоты в цитозоле клеток), как альтернативного пути наработки АТФ (в обычных условиях основная доля АТФ производится за счет кислородного дыхания, осуществляемого митохондриями). Также гипоксия стимулирует аутофагию, и одновременно подавляет некоторые особенно энергозатратные процессы. На уровне межтканевой регуляции происходит стимуляция не только эритропоэза, но и ангиогенеза (роста сосудов) — благодаря стимуляции синтеза и секреции фактора роста эндотелия сосудов VEGF, расширения капилляров, интенсивности вентиляции легких и целого ряда других физиологических процессов. В нервной ткани обнаружилась выраженная реакция на колебания снабжения мозга кислородом в клетках астроцитах. Оказалось, что выделяемый ими эритропоэтин не только участвует в активации эритропоэза, но и стимулирует миграцию нейробластов в область ишемического повреждения мозга, то есть регенерацию нервной ткани (J. C. Chavez et al., 2006. The Transcriptional Activator Hypoxia Inducible Factor 2 (HIF-2/EPAS-1) Regulates the Oxygen-Dependent Expression of Erythropoietin in Cortical Astrocytes).

Вся система реакций на уровне молекул, клеток и организма включает множественные взаимовлияния, как положительные, так и отрицательные, формирующие разнообразные обратные связи (рис. 5). Весьма примечательно, что в число генов, активируемых фактором HIF, входят гены ферментов гидроксилаз, которые в конечном итоге ограничивают реализацию ответа на гипоксию.

Рис. 5. Общая схема взаимных регуляций компонентов системы реакции на гипоксию

Рис. 5. Общая схема взаимных регуляций компонентов системы реакции на гипоксию. Рисунок из статьи W. G. Kaelin Jr., P. J. Ratcliffe, 2008. Oxygen Sensing by Metazoans: The Central Role of the HIF Hydroxylase Pathway

А при чрезмерно затянувшемся состоянии гипоксии к регуляции подключается p53 — еще один известный супрессор опухолей. В комплексе с белком Mdm2, он связывает HIFα, что приводит опять же к убиквитинированию и протеасомной деградации этого белка. К тому же белок p53 конкурирует c HIF за связывание коактиваторных белков CBP/p300.

Гипоксия, HIF и медицинская практика

Все многоклеточные организмы, а животные в особенности, чрезвычайно зависимы от кислорода. Этот элемент совершенно необходим нам для дыхания — процесса, который обеспечивает производство в митохондриях молекул АТФ, используемых практически во всех процессах жизнедеятельности клеток.

потенциальное практическое применение связано с проблемой адаптации организма к каким-то специфическим условиям, где по той или иной причине возникает более или менее длительная кислородная недостаточность — подъем на высоту, подводные погружения и т. д. Во-вторых, — с лечением нарушений в тканях, обусловленных ишемическими состояниями, к примеру, из-за атеросклеротических изменений сосудов, гипертонии, заболеваний дыхательных путей или анемии. В-третьих, — с воспалительными процессами, включая, в частности, заживление ран и отторжение трансплантатов. В-четвертых, оно связано с проблемой возрастных изменений, которые могут выражаться в неспособности организма в полной мере реализовать необходимый адаптивный ответ на гипоксию тканей.

Все вышеупомянутые проблемы могут иметь решение в виде дополнительной активации ответа организма на гипоксию. Для этого разрабатываются препараты, ингибирующие белки гидроксилазы и VHL. В частности, в настоящее время для лечения анемии испытывается препарат Роксадустат (Roxadustat), который ингибирует ферменты PHD (пролилгидроксилазы).

С другой стороны, HIF очень часто бывает гиперактивирован в опухолевой ткани. Эта повышенная активность бывает обусловлена как фактическим недостатком доступа кислорода к клеткам опухоли вследствие очень быстрого ее роста, так и мутациями в гене белка HIFα или его регуляторов. В этом случае потенциально возможным решением является, напротив, применение подавителей ответа на гипоксию, которые препятствуют интенсивному ангиогенезу в опухолевой ткани и тем самым замедляют рост и понижают агрессивность раковой опухоли. Некоторые синтетические препараты, прямо или косвенно подавляющие HIF (например, сердечный гликозид дигоксин), в настоящее время проходят клинические испытания для лечении нескольких форм рака.

О проонкогенном влиянии избыточной активации HIF, конечно, следует помнить, разрабатывая стратегии решения проблем гипоксии, упомянутые чуть выше. Гиперактивация ответа на гипоксию может иметь и другие негативные последствия.

Наконец, нельзя не сказать о том, что система ответа на концентрацию кислорода оказывается критически важной не только в каких-то специфических условиях среды или при патологии тканей, но и в ходе нормального эмбрионального развития. HIF участвует в росте, дифференцировке, контроле апоптоза клеток многих тканей, включая сердечно-сосудистую, скелетогенную и иммунную системы. Эксперименты на животных показали, что эмбрион, лишенный функционального фактора HIF, очень рано погибает вследствие нарушения процессов формирования кровеносной системы по мере роста зародыша и невозможности нормального развития организма.

В последние годы становится ясно, что реакции клеток на изменения доступности кислорода достаточно многокомпонентны и что есть и другие сигнальные пути, не включающие HIF. M. Ivan, W. G. Kaelin, 2017. The EGLN-HIF O2-Sensing System: Multiple Inputs and Feedbacks, A. A. Chakraborty et al., 2019. Histone demethylase KDM6A directly senses oxygen to control chromatin and cell fate и C. W. Pugh, P. J. Ratcliffe, 2017. New horizons in hypoxia signaling pathways. Татьяна Романовская

ТАСС Павел Волчков, заведующий лабораторией геномной инженерии Московского физико-технического института (МФТИ).НА ЭТУ ТЕМУНобелевку по физиологии и медицине присудили за исследования адаптации клеток к кислороду

«Нобелевская премия — как хорошее вино, Исследования в этой области были по большей части завершены еще в 2004 году, а проводились по большей части в 1990-х годах. Эти фундаментальные знания, особенно если посмотреть на то, где работают лауреаты, уже давно применяются в медицине при лечении рака и редких наследственных заболеваний», — сказал он.

Открытие механизма, обнаружили участок гена VHL и специальный белок-регулятор HIF, который с ним связывается, обеспечивая реакцию клетки на нехватку этого кислорода.

Этот ген и белок, как объясняет российский биолог, играют ключевую роль не только в реакции организма на кислород, его избыток или недостаток, но и в множестве других важнейших физиологических процессов. В их число, помимо прочего, входит процесс развития зародыша и формирования новых сосудов внутри него, а также затягивание ран и поддержание баланса гемоглобина в крови.

«Зачем вообще нам нужен кислород? Без него наши клетки не смогли бы столь же эффективно расщеплять питательные вещества, и многоклеточная жизнь вряд ли бы могла существовать. Отвечающие за это дыхание гены — очень сбалансированная система, сдвиги в чьей работе в любую сторону приводят к развитию тяжелых проблем для организма», — объясняет российский генетик.

К примеру, исследования Нобелевских лауреатов показали, что VHL и HIF играют важную роль и во многих патологических процессах, в том числе при развитии воспалений и в росте и распространении раковых опухолей.

«Пятая колонна» для рака

«Эти работы пролили свет на то, как опухоли могут «привлекать» к себе сосуды, заставляя их прорастать внутрь и снабжать их питательными веществами, в том числе и тем же кислородом. Это также открывает им возможности по формированию метастаз, что очень неприятно для их носителей. Неслучайно, что все лауреаты работают в исследовательских центрах, играющих ведущую роль в изучении рака».

Ген и белок становятся невольными «пособниками» опухолей не из-за появления в них мутаций, а по той причине, что рак использует вполне нормальные физиологические механизмы, которые обычно помогают организму справляться с недостатком кислорода и воспалениями, для решения своих собственных задач.

Эти открытия, по его словам, давно «переехали» из лабораторий ученых в большие фармацевтические компании, которые используют эти сведения для создания препаратов, препятствующих появлению сосудов в опухолях. Вдобавок сейчас исследователи изучают эти же клеточные механизмы с точки зрения борьбы с метастазами.

Помимо этого, изучение HIF и VHL позволяет исследователям и медикам бороться с различными генетическими болезнями, которые связаны с нарушением роста сосудов или круговорота кислорода в организме. Яркий пример этого, как пояснил Волчков, — изучение бета-талассемии, одной из редких форм анемии, которая связана с нарушениями в синтезе гемоглобина, красных кровяных клеток, а также создание препаратов для лечения астмы.

С другой стороны, он подчеркнул, что плоды научных изысканий Кэлина, Семенцы и Рэтклиффа в первую очередь будут применяться в области лечения онкологических заболеваний, куда идет основной поток инвестиций и научных усилий. Об этом говорит в том числе и то, что за последние годы сразу несколько Нобелевских премий были присуждены за открытия в этой области.

«Начиная с 1990-х годов, в раковые исследования производятся огромные вливания. Если посмотреть то, как много грантов выдается на онкологические исследования. Сейчас мы видим прямую отдачу от этих вливаний, в том числе и в виде Нобелевских премий, так и в виде фундаментальных открытий, подобно исследованиям Кэлина, Семенцы и Рэтклиффа»,

 у нас в организме огромная разница по уровню кислорода: если в воздухе — 21%, то в артериальной крови — 15%, в венозной — 5%, в хрящевой ткани — меньше 1%. Кислород — наш основной элемент, ведь организм в основном состоит из воды, а в каждой молекуле воды есть атом кислорода. Это и строительный материал, и окислитель. А примерно 1% вдыхаемого кислорода попадает не совсем туда, куда нужно, образуется перекись водорода — это целая наука», — говорит ведущий научный сотрудник Института молекулярной биологии (ИМБ РАН) Егор Егоров.

Когда кислорода в крови недостаточно (это состояние называется гипоксией), в крови увеличивается концентрация гормона эритропоэтина. Эритропоэтин служит сигналом для производства красных кровяных телец: эти клетки переносят кислород по организму, и чем их больше, тем больше кислорода из легких идет в дело, а не выдыхается обратно. Кстати, этим пользуются недобросовестные спортсмены, вводя гормон для улучшения результатов.

А вот почему при недостатке кислорода появляется эритропоэтин, долго было непонятно. Этот гормон закодирован в особом гене. Чтобы почки выработали эритропоэтин, нужно, чтобы ген что-то включило. Но не может же отсутствие чего-то — кислорода — само по себе поднять рубильник. В схеме не хватало промежуточного звена, и нашел его Грэг Семенца. Он открыл и выделил связанные белки, названные HIF-1α и ARNT. Эти белки прикрепляются к ДНК вокруг гена эритропоэтина, и от этого зависит, включится он или нет, повысится ли уровень гормона, а следом — количество красных кровяных телец.

«Семенца — классик, которого мы все цитируем. Теперь известно целое семейство этих белков: HIF-1α, HIF-2α, HIF-3α, чье содержание увеличивается в зависимости от типа клеток. Но в любом случае они реагируют на пониженное содержание кислорода и служат сигналом, как звон колокола или удар в дверь», — говорит заведующая лабораторией клеточной физиологии Института медико-биологических проблем (ИМБП РАН) Людмила Буравкова.

Когда кислорода в крови достаточно, в клетках почти нет HIF-1α, потому что его быстро разбирают на части. Но с падением концентрации кислорода белка становится больше. Дело снова не в кислороде самом по себе — для разгадки ученым не хватало еще одного промежуточного звена. Его обнаружил онколог Уильям Кэлин. Он первым догадался, что другой белок — VHL — связан с реакцией организма на недостаток кислорода. После этого третий лауреат, Питер Рэтклифф, выяснил, что VHL цепляется к HIF-1α, делая его мишенью для переработки.

Но при чем тут кислород, все еще было непонятно. Кэлин и Рэтклифф стали копать дальше и выяснили: когда нет гипоксии, к белку HIF-1α приделываются две гидроксильные группы, состоящие из атомов водорода и… кислорода. Эти гидроксильные группы служат меткой для белка VHL, а VHL, как мы уже знаем, дает сигнал клеточным инструментам, что HIF-1α надо разбирать на части за ненадобностью. Когда же кислорода мало, его не хватает на мишени, вся цепочка разрывается и HIF-1α выполняет свою задачу — указывает, мол, пора включать нужный ген, чтобы совладать с гипоксией.

Головоломка сложилась.

«Эритропоэтин — один из большого списка генов, связанных с кислородом», — объясняет Егор Егоров. Людмила Буравкова добавляет: «Эритропоэтин только увеличивает выработку красных кровяных телец, да и то с отсрочкой. Этот же HIF-1α усиливает экспрессию других генов: кто-то говорит про 200, кто-то — про 400. При гипоксии надо не только увеличить количество эритроцитов, чтобы они приносили кислород, но и увеличить число капилляров. Это еще один классический пример, когда запускаются адаптационные механизмы. Одни из них направлены на улучшение доставки кислорода, другие — на более эффективное потребление».НА ЭТУ ТЕМУ«Девушки юные, подождут».ТАСС Наука делится своими ожиданиями от нобелевской недели

По словам Людмилы Буравковой, открытиям Семенцы, Кэлина и Рэтклиффа давно нашли практические применения. Когда клетки нужно вырастить в пробирке, их в определенный момент подвергают гипоксии. Другой пример, который она назвала, — лечение хронических язв и незаживающих ран: если вырастут дополнительные сосуды, больные места будут лучше обеспечены всем необходимым. «Или облысение: говорят про плохое кровоснабжение волосяных фолликул. Давайте его усилим. Как? Усилим сигнал, что там мало кислорода. То же самое со склерозом легких», — продолжает Егор Егоров.

Но, наверное, больше всего надежд связано с терапией рака. Людмила Буравкова считает, что именно так следует понимать решение Нобелевского комитета: «Они удачно объединили теоретические, экспериментальные биохимические, молекулярные работы с тем, что сейчас на острие, — попытками понять, почему рак растет именно так [а не иначе], и найти выход с помощью открытых механизмов, установить какой-то сигнальный путь, найти ключ и переключить».

С другой стороны, Егор Егоров напоминает, что с раком уже пытались бороться, подавляя рост сосудов. Опухоли уменьшались в размере, но не исчезали полностью, а спустя какое-то время находили обходной путь и делались еще опаснее, потому что прежде эффективные лекарства переставали действовать. Возможно, в будущем регулировка уровня белков семейства HIF поможет победить рак и другие болезни. А может, ничего не выйдет, считает Егор Егоров: «Это всеобъемлющая вещь: в одно место нажмешь — будут какие-нибудь отрицательные последствия в другом».

ЛИТЕРАТУРа- премия по литературе за 2018 год присуждена польской поэтессе Ольге Токарчук, за 2019 год — австрийскому писателю Петеру Хандке. Токарчук получила приз за «нарративное воображение, которое с энциклопедической страстью представляет пересечение границ как форму жизни». Хандке — за «оказавшую влияние работу, которая исследует периферию и специфику человеческого существования», отметил постоянный секретарь академии Матс Мальм. Хандке – автор сценария фильма Вима Вендерса «Небо над Берлином». 

Согласно прогнозам букмекеров, наибольший шанс получить премию по литературе был у канадской писательницы Энн Карсон, француженки Мариз Конде и китаянки Джан Сюэ.

Альтернативную Нобелевскую премию по литературе

в 2018 году получила французская писательница Мариз Конде, которая описала разрушительные последствия колониализма.

На четвертой строчке у букмекеров расположился японский автор Харуки Мураками, уже много лет считающийся одним из основных претендентов на Нобелевскую премию по литературе. Замыкала пятерку наиболее вероятных обладателей награды российская писательница Людмила Улицкая, ранее в число претендентов на «нобелевку» не входившая. Еще — английская писательница Маргарет Этвуд, венгерский писатель Ласло Краснагоркаи и польская писательница Ольга Токарчук. 23 мая в Лондоне польская писательница Ольга Токарчук получила Международную букеровскую премию по литературе за свою художественную книгу «Flights» («Полеты»), отметили «воображение» и «восхитительное остроумие» автора книги о кочевом образе жизни в аэропортах.

Немецкий драматург и писатель Петер Хандке получил Ибсеновскую премию, сообщает РИА «Новости». Награду называют «театральной Нобелевкой», она вручается в день рождения Генрика Ибсена деятелю театра, «который поддерживает дух обновления искусства, свойственный творчеству Генрика Ибсена». Размер призового фонда составляет 300 тысяч евро.

Петер Хандке получил известность в 1966 году, после публикации своего первого романа «Шершни». Среди его известных работ — повесть «Страх вратаря перед одиннадцатиметровым», сборник «Ветер и море». Хандке написал сценарий к фильму Вима Вендерса «Небо над Берлином». Он лауреат премий Фридриха Шиллера и Томаса Манна, ордена «За заслуги» Республики Сербия, госпремии Австрии по литературе и других наград.

Людмиле Улицкой 76 лет, она наиболее известна по книгам «Казус Кукоцкого», «Зеленый шатер», «Медея и ее дети», «Даниэль Штайн, переводчик» и «Лестница Якова». Чаще всего творчество Улицкой характеризуют как «семейный роман». награды удостаивались белоруска Светлана Алексиевич в 2015 году и более знаменитые Иосиф Бродский (1987), Александр Солженицын (1970), Михаил Шолохов (1965), Борис Пастернак (1958) и Иван Бунин (1933).

Полька — обладатель Нобелевской премии по литературе за 2018 год – когда вручение награды отменили из-за скандала и наград типа Алексиевич

Назван лауреат Нобелевской премии мира 2019 — ПОЛУЧИЛ ПРЕМЬЕР-МИНИСТР ЭФИОПИИ АБИЯ АХМЕД АЛИ РИА Новости, #NobelPeacePrize

Посмотреть изображение в Твиттере

34,1 тыс.12:00 — 11 окт. 2019 г.

Нобелевская премия по экономике-2019 на сайтеBBC.COMНобелевская премия по экономике присуждена за новый подход к борьбе с бедностью

Лауреаты

Шведская академия наук объявила лауреатов премии по экономическим наукам за 2019 год — это американские экономисты Абхиджит Банерджи и Майкл Кремер, а также родившаяся во Франции и работающая в США экономист Эстер Дуфло.

Они получили эту награду за экспериментальный подход к борьбе с бедностью.

«Лауреаты этого года представили новый подход к получению достоверных ответов на то, каковы наиболее эффективные пути борьбы с бедностью с мире», — говорится в заявлении шведской Академии наук.

За всю историю Нобелевки по экономике лишь один раз лауреатом была женщина.