Сегодня, 13 августа, в 1918 году родился дважды нобелевский лауреат, создатель метода секвенирования ДНК Фредерик Сенгер

 bmnd75WlGE1

Людей, которые являются дважды нобелевскими лауреатами, за всю историю премии было четверо. Это Мария Кюри, Лайнус Полинг, Джон Бардин и сегодняшний именниник, Фредерик Сенгер. Причем Сенгер – единственный, кто обе свои премии получил за открытия в области химии. В первый раз, в 1958 году, Нобелевский комитет отметил его работы «в области структуры белков, в особенности инсулина». Во второй раз премию пришлось вручать за еще более впечатляющее открытие – создание метода секвенирования ДНК.

Сенгер был довольно консервативным ученым, всю жизнь проработавшем в одном месте – Университете Кембриджа. В некотором смысле и вся его работа была посвящена одной проблеме – установлению структуры биополимеров. Это верно, однако, только если не вдаваться в детали, потому что с химической точки зрения между секвенированием белков и нуклеиновых кислот нет почти ничего общего.

 Что касается определения структуры инсулина, то сейчас сложно представить его важность на момент открытия. Дело не в том, что в 1952 году ученые узнали точную аминокислотную последовательность одного из многих важных гормонов. Дело в том, что эта точная последовательность вообще существовала. Что инсулин был составлен не из «некоторого количества тех или иных аминокислот», что он имел не «приблизительный состав», а вполне определенную, обязательную для каждой молекулы последовательность. Для химиков конца сороковых годов это было отнюдь не тривиальным фактом. И именно этот факт несколько лет спустя привел Френсиса Крика к необходимости постулировать существование генетического кода, который обеспечивал бы наблюдаемую точность и однозначность белкового синтеза.

FQ5WC9YYRj81

В ходе секвенирования по Сенгеру реакцию разделяют на четыре пробирки, в каждую из которых добавляют меченый с конца праймер и, в небольшом количестве, специальные нуклеотиды ddNTP, – в тех молекулах, где они присоединились, синтез продолжаться не может. Разогнав получившиеся четыре реакционные смеси в геле, можно прочитать последовательность матрицы ДНК. Изображение: Bio Maverick

Важность открытия ДНК очевидна без специальных пояснений. Однако следует сказать, что метод секвенирования Сенгера был отнюдь не единственным способом определения нуклеотидной последовательности. Он конкурировал с другим подходом, который разрабатывали Максам и Гилберт. Их технология была основана на чисто химическом, традиционном, подходе, где использовалось присоединение специальных реагентов к нуклеотидам и их последующее определение. Метод Сенгера принципиально отличался тем, что опирался на природные, уже существующие машины для работы с ДНК – ДНК-полимеразы. Именно Сенгеру пришла гениальная догадка использовать проводимый ими матричный синтез ДНК как метод определения ее последовательности. Не только метод Сенгера, но и вообще такой подход и определил методическую базу современной молекулярной биологии.