ЧЕК, ТОМАС

ЧЕК, ТОМАС (Cech, Thomas) (р. 1947) (США и Канада). Нобелевская премия по химии, 1989 (совместно с С.Олтменом).

Родился в Чикаго 8 декабря 1947. Дед Чека Йозеф, сапожник, иммигрировал в США из Богемии в 1913. Его другие предки, также чехи, были американцами первого поколения. Его отец – врач, мать – домохозяйка.

Чек открыл для себя науку, собирая камни и минералы. В 1966 поступил в Гринелл-колледж, где с равным интересом учился литературе, истории и химии.

Сначала увлекся физической химией, что приучило его к точным измерениям во время практики в Аргоннской Национальной лаборатории и в лаборатории Лоуренса в Беркли, позднее заинтересовался биологической химией.

В 1970 продолжил обучение в Калифорнийском университете в Беркли. Руководитель его диссертационной работы Джон Херст заразил его интересом к структуре хромосом и их функции.

В 1975 Чек, защитив диссертацию, перешел для постдокторской подготовки в Кембридж в Массачусетский технологический институт.

В 1978 стал преподавателем в университете Колорадо в Боулдере. Здесь Чек сделал свое главное открытие. Был первым, кто сообщил о каталитической активности РНК. Это произошло в 1982. Годом позже С.Олтмен пришел к такому же заключению.

Сложившейся центральной догмой молекулярной биологии была взаимосвязь: ДНК ® РНК ® фермент. Ранее считалось, что и ДНК, и РНК служат только носителями генетической информации, в то время как белки в форме ферментов катализируют химические процессы жизни. Чек и независимо от него C.Олтмен опровергли эту догму.

В 1970–1980-х годах Чек и Олтмен изучали, каким образом генетический код переносится от ДНК к РНК. Им было известно, что часть генетической информации не является обязательной и от нее надо избавиться в молекуле РНК, прежде чем та начнет использоваться клеткой. В поисках решения этой задачи Олтмен и Чек открыли, что ферментативную функцию берет на себя не белок, а каталитическая РНК.

Чек изучал молекулу РНК примитивного одноклеточного организма Tetrahymena. Он нашел, что ненужную часть можно удалить из средней части молекулы этой РНК, причем после удаления этого фрагмента оставшиеся отрезки соединяются вместе. Сенсационным было, что молекула РНК сама по себе катализирует данную реакцию. Удаленный фрагмент РНК сам себя модифицирует таким образом, что оказывается способным функционировать, помимо прочего, в роли фермента, синтезирующего РНК. Каталитическая РНК может создавать новую РНК.

Работы Олтмена и Чека показали, что каталитическая активность молекул РНК зависит от их трехмерной структуры, как это имеет место и в случае белковых ферментов.

Открытие каталитической РНК, которую называют также рибозимом, важно как для науки, так и для производства.

Каталитическая РНК, возможно, выполняет не только функцию разрезания и воссоединения РНК, но и играет главную роль во многих других биологических процессах. Химические процессы жизни часто требуют взаимодействия белок – РНК. Может быть, РНК, а не белковые ферменты играют в них ведущую роль.

Каталитическая РНК – новое мощное средство генной инженерии. Прослеживаются очевидные применения каталитической РНК в биотехнологии и медицине. Например, растения, приготовленные методом генной инженерии, можно сделать устойчивыми к воздействию вирусов, если создать рибозим, который будет разрывать и разрушать генетический материал вируса. То же представляется совершенно очевидным и при конструировании лекарств против вирусных инфекций.

Наконец, возник новый подход к истолкованию проблемы химического механизма происхождения жизни на Земле. Какая биомолекула появилась на Земле первой? Как могла возникнуть жизнь, если молекулы ДНК генетического материала могут воспроизводиться лишь с помощью белковых ферментов, в то время как сами белки могут быть построены лишь с помощью генетической информации, заключенной в ДНК?

Открытие Олтмена и Чека показало, что такой молекулой могла быть и не белковая молекула, и не молекула ДНК. Молекула РНК отвечает требуемым параметрам – она одновременно может служить и генетическим материалом, и обладать свойствами фермента.

В 1989 Чеку и С.Олтмену была присуждена Нобелевская премия «за открытие каталитических свойств РНК».

Работы: Molecular Biology of RNA: Proceedings (UCLA Symposia on Molecular and Cellular Biology. V. 94). Wiley-Liss, 1989; The RNA World. 2^nd Edit. (Monograph 37). Cold Spring Harbor Laboratory, 2000 (with R. F. Gesteland, J.F.Atkins).

Кирилл Зеленин