БАК, ЛИНДА

БАК, ЛИНДА (Linda Buck) (р. 1947) – американский физиолог и микробиолог, Нобелевская премия по физиологии и медицине (вместе с Ричардом Экселом), 2004.

Родилась 29 января 1947 в Сиэтле, в семье инженера-электрика. Мать ее – из семьи шведских эмигрантов, прибывших в Америку в конце 19 в., у отца – ирландские корни. После окончания средней школы поступила одновременно на два факультета (микробиологии и физиологии) университета им. Вашингтона в Сиэтле, закончив их в 1975 со степенью бакалавра. В 1980 году получила степень доктора по специальности «иммунология» в медицинском центре университета в Далласе. Вела исследования в университете округа Колумбия в Нью-Йорке в лаборатории Эксела, с 1991 – ассистент-профессор отделения нейробиологии в медицинской школе Гарвардского университета, в 1994 исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. В 2002 вернулась в Сиэтл членом отделения базовых исследований в центре онкологических исследований им.Фреда Хатчисона и одновременно профессором физиологии и биофизики университета Вашингтона.

Считается, что Бак и Экселу удалось «открыть человечеству дверь в область обоняния», область, совершенно не исследованную до этого. Они выяснили, что существуют несколько сотен генов, каждый из которых связан с обонятельным рецептором, причем число таких обонятельных генов может достигать 5–10% всех генов животных.

Еще в 1991 Бак и Эксел опубликовали статью, в которой рассказали об открытии нового класса генов, обуславливающих существование в организме человека до 1000 рецепторов обоняния. Они выяснили, что эти рецепторы расположены на поверхности обонятельных рецепторных клеток, которые занимают сравнительно небольшой участок верхней части носового эпителия. Задача клеток состоит в улавливании молекул запаха в качестве начального шага в их выявлении и распознавании, при этом Бак и Экселу удалось разгадать механизм того, как люди могут запоминать и представлять в своем воображении различные запахи даже в тот момент, когда этих запахов нет в действительности, например, запах листвы зимой или различных духов.

До открытия Бак и Эксела исследователи пытались понять механизм работы рецепторов обоняния, измеряя активность тех или иных нервов в ответ на внешние раздражители. Они подсоединяли электроды к обонятельному нерву и давали животным «нюхать» различные запахи, однако выяснить удалось лишь то, что один и тот же нейрон реагировал на разные молекулы запаха, но как именно он их распознавал, было неясно.

Бак предложила остроумный путь, резко сузивший поиск генов, отвечавших за работу рецепторов обоняния, она показала, что эти рецепторы напоминают по своему строению зрительный рецептор родопсин, относящийся к классу 7-доменных белков. Кроме того, гены обонятельных рецепторов отличались от остальных 7-доменных белков, и работали лишь в одном месте – слизистой оболочке носа.

Это позволило Бак и Экселу исследовать организацию всей системы органов обоняния. Они также выяснили, что в мозге человека на одну молекулу пахучего вещества реагируют сразу несколько рецепторов, причем одни слабее, другие сильнее, что помогает мозгу распознавать запахи. Бак и Эксел создали подобие «карты обонятельной системы», распознав коды, которые получает мозг, реагируя на тот или иной запах, а также определить, как в ответ на раздражение меняется поведение животных или человека.

Открытие Бак и Эксела поможет создать систему искусственных обонятельных биосенсоров, подобных острому чутью животных, которые не только способны искать предметы или взрывчатку, но и диагносцировать различные заболевания. Искусственные биосенсоры смогут улавливать и регистрировать все, что чувствует и воспринимает животное, создание таких приборов может совершить настоящий переворот в медицине.

Нобелевская премия 2004 по физиологии и медицине была присуждена Линде Бак вместе с Ричардом Экселом за вклад в изучение организации системы органов обоняния человека и животных. Первая статья этих ученых, раскрывающая тайну обоняния, была опубликована за 13 лет до этого события, в 1991.

В одном из своих интервью Бак заявила, что ее открытие способно «дать более точное представление о человеческом организме. Используя обонятельные рецепторы в качестве молекулярного обонятельного инструмента, мы можем исследовать мозг и составить более точное и полное представление о том, как он работает».

Сейчас Бак занимается нейрофизиологией, изучая, как информация, поступающая от органов чувств, попадает в мозг и обрабатывается в нем, как создаются обонятельные, осязательные, зрительные, звуковые или вкусовые образы предметов и живых организмов изучает она и механизмы старения человеческого организма и методы определения продолжительности жизни индивидуумов.

Сочинения: Godfrey PA, Malnic B, and Buck LB, The mouse olfactory receptor gene family. Proc. Natl. Acad. Sci. (USA). in press: 2004; Zou Z, Horowitz LF, Montmayeur JP, Snapper S, Buck LB, Genetic tracing reveals a stereotyped sensory map in the olfactory cortex. Nature. 414(6860):173–9. November 2001; Sam M, Vora S, Malnic B, Ma W, Novotny MV, Buck LB, Neuropharmacology. Odorants may arouse instinctive behaviours. Nature. 412(6843):142. July 2001.

Анна Панкратова