Нобелевскую премию по химии в 2015 году разделили между собой трое учёных: швед Томас Линдаль, американцы Пол Мордич и Азис Санджар. Награда была присуждена за исследования в области изучения методов восстановления ДНК. Выпускник Новосибирского государственного университета, член Ассоциации выпускников «СОЮЗ НГУ» Григорий Дианов принимал активное участие в исследованиях.
Григорий Дианов закончил НГУ, работал в Академгородке, но в 1990 году приехал в Англию, где в то время уже работал швед Томас Линдал. Так сложилось, что выпускник НГУ проработал в одной лаборатории с нобелевским призёром три года. За это время у них вышли четыре совместные публикации в известных научных журналах. Учёные занимались исследованиями в области репарации ДНК.
Томас Линдал ещё с конца 1960-х годов занимался вопросом о том, насколько стабильна ДНК, и пришёл к выводу, что организм должен обладать постоянной системой «починки» генетического кода. В 1974 году он добился первых экспериментальных результатов, подтверждающих свою теорию. Но только в 1996 году он смог в лабораторных условиях воспроизвести процесс «починки» ДНК. И почти через 20 лет Томас Линдал получил за это Нобелевскую премию. В документе, которым обосновывается выдача призёрам Нобелевской премии, была процитирована совместная научная статья профессора Дианова и профессора Линдала.
Григорий Дианов рассказал Ассоциации выпускников о репарации ДНК, а также рассказал про совместную с Томасом Линдалом работу: «Активнoe поддержание стабильности генома – необходимое условие развития и функционирования всего организма. Повреждения ДНК возникают из-за химической нестабильности молекулы ДНК в клеточной среде (эндогенные повреждения), что приводит к разрывам в ДНК, гидролитической потери оснований ДНК, их окислению, неферментативному метилированию и другим химическим изменениям. Повреждения ДНК также могут возникать из-за многочисленных реакций с факторами внешней среды (Lindahl, 1993). Каждая клетка человека восстанавливает от 10000 до 20000 повреждений ДНК в день. Если репарация ДНК не проходит успешно, то такие повреждения могут мешать процессам репликации и транскрипции ДНК, что приводит к накоплению мутаций и нарушению клеточного метаболизма.
Среди многочисленных стратегий для поддержания эффективной и безошибочной репликации наследственной информации репарация ДНК играет важную роль. Многие из генов репарации ДНК необходимы для выживания, и даже небольшие проблемы репарации ДНК влияют на стабильность генома и тесно связаны со многими заболеваниями человека, включая преждевременное старение, различные формы нейродегенерации и рак.
Репарация путем вырезания азотистых оснований, которую изучает Томас Линдал, (base excision repair, BER) является основным путем удаления эндогенно индуцированных повреждений ДНК. Ферменты, участвующие в BER узнают поврежденные основания ДНК и катализируют вырезание поврежденного нуклеотида и его замену на новый неповрежденный (Lindahl et al 1995).
Я работал в лаборатории Томаса три года (1990-1993), и так как в то время мало, что было известно о детальном механизме BER, нам впервые удалось продемонстрировать, что действительно только один поврежденный нуклеотид вырезается из ДНК и заменяется на новый (Dianov, Price & Lindahl, 1992). Это было очень важно для понимания того, как проходит репарация. В дальнейшем нам впервые в мире удалось восстановить весь репарационный процесс «в пробирке» и с использованием набора очищенных ферментов (Dianov & Lindahl, 1994)».
Совместные статьи Томаса Линдала и Григория Дианова:
- Lindahl, T. Instability and decay of the primary structure of DNA. Nature 362, 709-715, 1993 http://www.nature.com/nature/journal/v362/n6422/abs/362709a0.html
- Lindahl, T., Satoh, M.S. and Dianov G. Enzymes acting at strand interruptions in DNA. Phil.Trans.R. Soc.Lond. 347, 57-62, 1995 http://rstb.royalsocietypublishing.org.sci-hub.org/content/347/1319/57.short
- Dianov G., Price, A. and Lindahl, T. Generation of Single Nucleotide Repair Patches Following Excision of Uracil Residues From DNA. Mol. Cell. Biol. 12: 1605-1612, 1992 http://mcb.asm.org.sci-hub.org/content/12/4/1605.full.pdfм
- Dianov, G., and Lindahl, T. Reconstitution of base-excision repair pathway for DNA containing uracil residues. Current Biol. 4:1069-1074, 1994 http://www.sciencedirect.com.sci-hub.org/science/article/pii/S0960982200002451
* Григорий Дианов – выпускник факультета естественных наук Новосибирского государственного университета 1974 года, доктор биологических наук, первый адъюнкт-профессор НГУ, профессор Оксфордского университета, заведующий Международной лабораторией «Молекулярных механизмов нейропатологии» ИЦиГ СО РАН, член Международного академического совета НГУ.
* Репарация – функция клеток, которая может исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах повреждённой ДНК при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физических или химических агентов. Осуществляется специальными ферментными системами клетки. Ряд наследственных болезней связан с нарушениями систем репарации.
Анастасия Сваровская
