о химии, химической биологии и нобелевских премиях
вчера вечером смотрел лекцию Венкатарамана Рамакришнана (Кембридж), нобелевскую. Вообще здорово они это придумали с этими нобелевскими лекциями. Все они в свободном доступе в текстовом виде, а которые поновее есть и видео и слайды отдельными файлами, можно смотреть онлайн, можно скачивать. Вообщем, супер. Особенно здорово, что можно не просто прочитать текст, а и увидеть лекцию живьём так как она была дана, что, сами понимаете, гораздо лучше для понимания.
Надо сказать, что Венкатараман и ещё Ада Йонат и Томас Штайц получили премию в 2009 за исследование рибосом, то есть по сути они есть структурные биологи. Товарищи из этой области смежных химико-биологических дисциплин вообще в последнее время зачастили с получениями премий по химии. По этому поводу даже химики немного негодуют, но нечего им, назвались связующим звеном между физикой и биологией - так будьте добры нести бремя. Правда, в этом году премию получили "чистые" химики. Что я могу сказать по поводу услышанных фамилий: Хек, Сузуки, Негиши? Аксиос! Они и вправду её заслужили.
Собственно это всё преамбула. Что же там такого в лекции Рамакришнана. Я бы советовал посмотреть её чтобы увидеть как делаются вообще фундаментальные исследования по структурной биологии, потому что многие вещи всплывают наглядно. Начал новоиспечённый лауреат с того, что показал слайд с лицами всех тех людей, которые были вовлечены в работу его группы. И затем он показывал фотографии ещё по ходу, когда говорил о частных стадиях исследований - то упоминал тех, кто эти исследования собственно проводили. Это то, дорогие друзья, о чём я говорил в дискуссии ниже, что никакой ресёрч естественно-научного направления не может быть сделан водиночку. Никогда. К тому же всякое добротное исследование связано так или иначе с финансовым и инструментальным обеспечением, о чём так же упоминал Венкатараман. Досталось и химикам-синтетикам: "я решил, что я хотел бы попробовать это соединение и заглянул в Сигма-каталог и в Олдрич-каталог - и, к сожаление, это не комерционно-доступное соединение. У меня есть друг Брюс Брюнчвиг, который, рад сказать, тоже здесь, и он любезно согласился синтезировать это соединение для меня с его ассистентом Мей Чо. И эта идея действительно была решающей чтобы установить структуру и не только в нашей лаборатории..." - стандартная ситуация, не так ли? Так же говорилось и об использовании синхротронного излучения и проч. технических наворотов, которые не просто дорогие, порой их себе могут позволить лишь несколько стран вскладчину. Конечно же, упоминал Венкатараман и множество фамилий и ссылок на свои и другие работы, что очень важно отметить: прогресс - дело общее.
Я надеюсь, я продемонстрировал вам, дорогие друзья, наглядно идею того, что в науке один в поле не воин, но каждый на своём месте выполняет свой кусочек работы, и уже много посже эти лоскутки сшиваются в полотно, на котором видно общую картину. Такую картину презентовал Венкатараман в конце доклада в виде анимации под музыкальное сопровождение, которое по русски можно назвать попуррёй:)). Тоже советую посмотреть, очень наглядно и забавно получилось:)) Я просто даже не могу себе представить, сколько труда и сколько невероятно сложной работы бало выполнено для того, чтобы показать этот маленький ролик под музыку.
Теперь немножко обо мне. Вот уже два года я работаю со структурными биологами, потому как это есть направление нашей группы. За это время я НЕ повысил заметно свою квалификацию химика, но и НЕ стал биологом или даже биохимиком. По этому поводу я даже немного сейчас потерялся. Однако... Наверное, иногда стоит идти не только вглубь, но и вширь. В любом случае, я немножко краем глаза набльдаю за тем как осуществляется структурно-биологимческий ресёрч для того чтобы составить какое-то своё мнение. Так вот, осуществляется он очень непросто. А главное, неоднозначно. Есть ряд методов, с помощью которых ведутся исследования. Сами по себе каждый из них в отдельности очень косвенный, технически сложный и связан с множеством ньюансов. Честно говоря, уверенным нельзя быть ни в чём до конца, поэтому желательно всегда иметь независимые исследования и результаты. Сегодня после фразы шефа "вообще-то, сигнал в электрофорезе определяется электрофоретической подвижностью" я познакомил его с КО:)) Но ведь так же во всём.
Друзья мои, мой диссертационный проэкт - это, по большей части, исследование антимикробного пептида Грамицидин С. Этот пептид известен с 1944 года, это второй открытый антимикробный пептид, один из самых исследованных пептидов вообще. Кристаллическую структуру его делала ещё Дороти Ходкин, самый первый двумерный спектр пептида был сделан на грамицидине С. Его структуру уже как только не вариировали, некоторые из пептидов, которые вошли в мою работу были синтезированы ещё 36 лет назад жидкофазным (!) синтезом. Вообщем, казалось бы, о нём должно быть известно всё. Тем не менее, о нём пока что известно мало чего. А именно до сих пор непонятно ни как он работает ни для чего бактерии его синтезируют в таком количестве как они это делают. Одни исследования, более ранние показали, что он образует в мембране пору, другие, более поздние - что нет, но... проблема в том, что грамицидин С на Западе уже лет как 20 не продают. Одним словом, ясно, что ничего не ясно. Я уже не говорю о том, сколько тактических двусмыслиц в этих исследованиях есть. Как показали последние мои измерения - даже взвешиванию нельзя верить и надо перепроверять его результаты. К тому же очень часто велика опасность, что ты проводишь не исследования желанного объекта, а то, что называется artifact research.
То какие проблемы аозникают при работе с протеинами и вообще большими структурами, а не так, как у меня, 10 аминокислот - мне вообще и не представить. К тому же, если задуматься, вот если мы тут догадались перепроверить взвешивание альтернативными измерениями (HPLC), но ведь не факт, что кто-то другой не догадался. Или мы можем не догадаться перепроверить и откорректировать некоторые результаты. И что тогда? В литературе они будут фигурировать как эквивалентные и сложно спрогнозировать, какие выводы затем могут быть сделаны.
Одним словом, не верь глазам своим и всё перепроверяй и корректируй. А это, порой, усложняет ситуацию до очень запутанной непонятной картины.
К тому же, если мы, к примеру, делаем что-то искуственное, скажем, аналоги нативных пептидов с фторированными аминокислотами или вот, скажем, протеины с His-тагами и проч., пусть даже и влияние на структуру потом исследуется, но всё равно мы никогда не можем быть до конца уверенными, что мы правильно экстраполируем результаты, полученные на видоизменённом объекте на объект естественный. Или вот, я вот уже совсем в бред ударился, но вот чисто теоретически, если мы исследуем петиды в биолипидном слое ЯМРом, то откуда мы знаем, что это сильное магнитное поле не изменяет нам структуру в образце?
У нас в группе исследуют один мембранный пептид по имени Tat. Так вот ранее во всех работах полагалось, что функцию в мембране осуществляют два домена из трёх. И поэтому третий кусок просто выкидывали и исследовали так, чтоб этот домен не мешал своими фоновыми сигналами. И экстраполировали и делали какие-то важные выводы. И вот на днях оказалось, что этот самый третий кусочек, который ранее отрезали за ненадобностью влияет да ещё как на формирование поры. Хотя это есть гипотеза, но если она подтвертидтся, то что тогда, прикажете делать со всеми теми выводами, которые были сделаны на "обрезанном" пептиде?
Вот Вы знаете, друзья мои, я когда был просто химиком синтетиком то даже не думал, что столько вещей можно поставить под сомнение. В органическом синтезе считается, что абсолютным доказательством структуры соединения есть его рентгеноструктурный анализ. И это есть определённое соглашение. Скажем, нейтронографический будет точнее или вот в прошлом году вообще сделали имаджинг индивидуальной (правда, плоской) молекулы. Тем не менее, есть такое соглашение, что рентген есть стопудовый метод, ЯМР в виде пакета стандартных 1D и 2D экспериментов - это 90 пудовый. И никто особо не жалуется. Но вот при переходе на всё более мелкие и всё более сложные объекты, то есть при уходе в биохимию ситуация всё усложняется и усложняется и там уже на основании простых конвенций ничего не получится, всё приходится ставить под сомнение.
К чему я веду. В начале XX века физика была практически закончена, всё было ясно: и как описывать и каким аппаратом и как себе это представлять. Затем стало всё больше и больше появляться непоняток и в результате всё перевернулось кверх дном, когда появилась квантовая механика. О последней я говорил уже в общих чертах у себя в блохе, скажу ещё разок. Итак, многие вещи квантовая механика делать запретила, в частности, она запретила нам представлять "как оно есть на самом деле", в некоторых иных ситуациях, и это связано с первым, она запретила нам задавать рад вопросов в принципе. Третье, что сказали нам кванты: исследование не является объективным, мы всегда имеем не результат от объекта - но результат субъект-объектнго взаимодействия, то есть, поправка на субъект исследования оказывается настолько существенной, что влияние субъекта невозможно проигнорировать.
Ничего не напоминает? Разве не то же самое сейчас остро переживает химия в лице своего такого передового представителя как структурная биология?..
Мне кажется, что что-то подобное должно происходить и в супрамолекулярной химии и в нанохимии и процесс ещё только начался. Мне кажетя, что скоро, совсем скоро химию будет не узнать...
А Вам?
Надо сказать, что Венкатараман и ещё Ада Йонат и Томас Штайц получили премию в 2009 за исследование рибосом, то есть по сути они есть структурные биологи. Товарищи из этой области смежных химико-биологических дисциплин вообще в последнее время зачастили с получениями премий по химии. По этому поводу даже химики немного негодуют, но нечего им, назвались связующим звеном между физикой и биологией - так будьте добры нести бремя. Правда, в этом году премию получили "чистые" химики. Что я могу сказать по поводу услышанных фамилий: Хек, Сузуки, Негиши? Аксиос! Они и вправду её заслужили.
Собственно это всё преамбула. Что же там такого в лекции Рамакришнана. Я бы советовал посмотреть её чтобы увидеть как делаются вообще фундаментальные исследования по структурной биологии, потому что многие вещи всплывают наглядно. Начал новоиспечённый лауреат с того, что показал слайд с лицами всех тех людей, которые были вовлечены в работу его группы. И затем он показывал фотографии ещё по ходу, когда говорил о частных стадиях исследований - то упоминал тех, кто эти исследования собственно проводили. Это то, дорогие друзья, о чём я говорил в дискуссии ниже, что никакой ресёрч естественно-научного направления не может быть сделан водиночку. Никогда. К тому же всякое добротное исследование связано так или иначе с финансовым и инструментальным обеспечением, о чём так же упоминал Венкатараман. Досталось и химикам-синтетикам: "я решил, что я хотел бы попробовать это соединение и заглянул в Сигма-каталог и в Олдрич-каталог - и, к сожаление, это не комерционно-доступное соединение. У меня есть друг Брюс Брюнчвиг, который, рад сказать, тоже здесь, и он любезно согласился синтезировать это соединение для меня с его ассистентом Мей Чо. И эта идея действительно была решающей чтобы установить структуру и не только в нашей лаборатории..." - стандартная ситуация, не так ли? Так же говорилось и об использовании синхротронного излучения и проч. технических наворотов, которые не просто дорогие, порой их себе могут позволить лишь несколько стран вскладчину. Конечно же, упоминал Венкатараман и множество фамилий и ссылок на свои и другие работы, что очень важно отметить: прогресс - дело общее.
Я надеюсь, я продемонстрировал вам, дорогие друзья, наглядно идею того, что в науке один в поле не воин, но каждый на своём месте выполняет свой кусочек работы, и уже много посже эти лоскутки сшиваются в полотно, на котором видно общую картину. Такую картину презентовал Венкатараман в конце доклада в виде анимации под музыкальное сопровождение, которое по русски можно назвать попуррёй:)). Тоже советую посмотреть, очень наглядно и забавно получилось:)) Я просто даже не могу себе представить, сколько труда и сколько невероятно сложной работы бало выполнено для того, чтобы показать этот маленький ролик под музыку.
Теперь немножко обо мне. Вот уже два года я работаю со структурными биологами, потому как это есть направление нашей группы. За это время я НЕ повысил заметно свою квалификацию химика, но и НЕ стал биологом или даже биохимиком. По этому поводу я даже немного сейчас потерялся. Однако... Наверное, иногда стоит идти не только вглубь, но и вширь. В любом случае, я немножко краем глаза набльдаю за тем как осуществляется структурно-биологимческий ресёрч для того чтобы составить какое-то своё мнение. Так вот, осуществляется он очень непросто. А главное, неоднозначно. Есть ряд методов, с помощью которых ведутся исследования. Сами по себе каждый из них в отдельности очень косвенный, технически сложный и связан с множеством ньюансов. Честно говоря, уверенным нельзя быть ни в чём до конца, поэтому желательно всегда иметь независимые исследования и результаты. Сегодня после фразы шефа "вообще-то, сигнал в электрофорезе определяется электрофоретической подвижностью" я познакомил его с КО:)) Но ведь так же во всём.
Друзья мои, мой диссертационный проэкт - это, по большей части, исследование антимикробного пептида Грамицидин С. Этот пептид известен с 1944 года, это второй открытый антимикробный пептид, один из самых исследованных пептидов вообще. Кристаллическую структуру его делала ещё Дороти Ходкин, самый первый двумерный спектр пептида был сделан на грамицидине С. Его структуру уже как только не вариировали, некоторые из пептидов, которые вошли в мою работу были синтезированы ещё 36 лет назад жидкофазным (!) синтезом. Вообщем, казалось бы, о нём должно быть известно всё. Тем не менее, о нём пока что известно мало чего. А именно до сих пор непонятно ни как он работает ни для чего бактерии его синтезируют в таком количестве как они это делают. Одни исследования, более ранние показали, что он образует в мембране пору, другие, более поздние - что нет, но... проблема в том, что грамицидин С на Западе уже лет как 20 не продают. Одним словом, ясно, что ничего не ясно. Я уже не говорю о том, сколько тактических двусмыслиц в этих исследованиях есть. Как показали последние мои измерения - даже взвешиванию нельзя верить и надо перепроверять его результаты. К тому же очень часто велика опасность, что ты проводишь не исследования желанного объекта, а то, что называется artifact research.
То какие проблемы аозникают при работе с протеинами и вообще большими структурами, а не так, как у меня, 10 аминокислот - мне вообще и не представить. К тому же, если задуматься, вот если мы тут догадались перепроверить взвешивание альтернативными измерениями (HPLC), но ведь не факт, что кто-то другой не догадался. Или мы можем не догадаться перепроверить и откорректировать некоторые результаты. И что тогда? В литературе они будут фигурировать как эквивалентные и сложно спрогнозировать, какие выводы затем могут быть сделаны.
Одним словом, не верь глазам своим и всё перепроверяй и корректируй. А это, порой, усложняет ситуацию до очень запутанной непонятной картины.
К тому же, если мы, к примеру, делаем что-то искуственное, скажем, аналоги нативных пептидов с фторированными аминокислотами или вот, скажем, протеины с His-тагами и проч., пусть даже и влияние на структуру потом исследуется, но всё равно мы никогда не можем быть до конца уверенными, что мы правильно экстраполируем результаты, полученные на видоизменённом объекте на объект естественный. Или вот, я вот уже совсем в бред ударился, но вот чисто теоретически, если мы исследуем петиды в биолипидном слое ЯМРом, то откуда мы знаем, что это сильное магнитное поле не изменяет нам структуру в образце?
У нас в группе исследуют один мембранный пептид по имени Tat. Так вот ранее во всех работах полагалось, что функцию в мембране осуществляют два домена из трёх. И поэтому третий кусок просто выкидывали и исследовали так, чтоб этот домен не мешал своими фоновыми сигналами. И экстраполировали и делали какие-то важные выводы. И вот на днях оказалось, что этот самый третий кусочек, который ранее отрезали за ненадобностью влияет да ещё как на формирование поры. Хотя это есть гипотеза, но если она подтвертидтся, то что тогда, прикажете делать со всеми теми выводами, которые были сделаны на "обрезанном" пептиде?
Вот Вы знаете, друзья мои, я когда был просто химиком синтетиком то даже не думал, что столько вещей можно поставить под сомнение. В органическом синтезе считается, что абсолютным доказательством структуры соединения есть его рентгеноструктурный анализ. И это есть определённое соглашение. Скажем, нейтронографический будет точнее или вот в прошлом году вообще сделали имаджинг индивидуальной (правда, плоской) молекулы. Тем не менее, есть такое соглашение, что рентген есть стопудовый метод, ЯМР в виде пакета стандартных 1D и 2D экспериментов - это 90 пудовый. И никто особо не жалуется. Но вот при переходе на всё более мелкие и всё более сложные объекты, то есть при уходе в биохимию ситуация всё усложняется и усложняется и там уже на основании простых конвенций ничего не получится, всё приходится ставить под сомнение.
К чему я веду. В начале XX века физика была практически закончена, всё было ясно: и как описывать и каким аппаратом и как себе это представлять. Затем стало всё больше и больше появляться непоняток и в результате всё перевернулось кверх дном, когда появилась квантовая механика. О последней я говорил уже в общих чертах у себя в блохе, скажу ещё разок. Итак, многие вещи квантовая механика делать запретила, в частности, она запретила нам представлять "как оно есть на самом деле", в некоторых иных ситуациях, и это связано с первым, она запретила нам задавать рад вопросов в принципе. Третье, что сказали нам кванты: исследование не является объективным, мы всегда имеем не результат от объекта - но результат субъект-объектнго взаимодействия, то есть, поправка на субъект исследования оказывается настолько существенной, что влияние субъекта невозможно проигнорировать.
Ничего не напоминает? Разве не то же самое сейчас остро переживает химия в лице своего такого передового представителя как структурная биология?..
Мне кажется, что что-то подобное должно происходить и в супрамолекулярной химии и в нанохимии и процесс ещё только начался. Мне кажетя, что скоро, совсем скоро химию будет не узнать...
А Вам?