ВІД РЕДАКЦІЇ. На замовлення наших читачів ми попросили університетських вчених прокоментувати Нобелівські премії-2015.  Публікуємо перші відгуки.

107-а нобелівська премія з хімії

ВІД РЕДАКЦІЇ: Нобелівську премію з хімії за 2015 рік розділили між собою троє вчених. Томас Ліндаль, Азіз Санджар та Пол Модрич − отримали нагороду за дослідження процесів відновлення пошкодженої ДНК.

Доктор хімічних наук, професор Надія Миколаївна КОЛОС: «Нинішня премія в галузі хімії відноситься скоріше до біохімії. Ліндаль, Модрич та Санджар окремо один від одного займались проблемою поломки та ремонту дезоксирибонуклеї?нових кислот. ДНК знаходяться переважно в ядрі клітин і відповідають за перенесення генетичної інформації. Передача і зберігання спадкових ознак − це основна функція цих кислот. Виявляється, що досить часто з ДНК виникають різні проблеми, які пов’язані зі зміною нуклеотидного складу. Нуклеотид − це фрагменти, з яких побудована ДНК.  Нуклеотид складається з пуринової або піримідинової основи,  цукру − дезоксирибози і  фосфатної кислоти. Гіпотеза Уотсона-Кріка 1953 року показала, як працює ДНК і встановила, що в дезоксирибонуклеї?нових кислотах молекула аденіну зв’язана водневими зв’язками з тиміном, а цитозина з гуаніном. Найчастіше з піримідинових основ «ламається» цитозин. В нього зникає аміногрупа, а аденін замість того, щоб утворити компліментарну пару з тиміном, зв’язується з цитозином.

Шведський вчений Томас Ліндаль знайшов фермент, який вилучає з ДНК неправильні молекули цитозину. Він описав принцип роботи ферментів глікозілаз, які працюють на І етапі ремонту ДНК і провів експеримент в лабораторних умовах.

Азіз Санджар звернув увагу на те, що дуже багато клітин, які зазнали інтенсивного ультрафіолетового опромінення − мають здатність швидко відновлюватися. Він показав, що є такі ферменти − фотоліази, які допомагають клітині швидко відновитись після опромінення.

Пол Модрич знайшов процеси, які допомагають визначити пропуски і помилкові спарювання нуклеотидів в процесі реплікації, а також дослідив способи, якими клітина реагує на ці помилки і допомагає відновитися правильній структурі.

Збої в генетичній інформації можуть приводити до захворювань, які носять генетичну природу, дуже важко піддаються лікуванню або взагалі невиліковні. Дослідження цих вчених можуть бути корисними при лікуванні онкологічних захворювань, адже знайшли групу ферментів, які працюють на етапі відновлення ДНК. Можливо, можна буде синтезувати ряд нових органічних сполук, які будуть підсилювати дію цих ферментів, будуть допомагати в процесі лікування онкозахворювань. В майбутньому можливо буде трансформувати рак в хронічну хворобу з якою людина може жити, наприклад, як з цукровим діабетом  Дуже часто окрім  хіміотерапії при онкології використовують променеву терапію. Ферменти фотоліази допоможуть організму швидше відновлюватися після таких процедур. Завдяки цим дослідженням виявилось, що деякі поломки не носять кардинального характеру, тому в майбутньому випадки мутації генів можна буде контролювати».

Вперше Нобелівською премією з хімії нагороджено Якоба Хендріка Вант-Гоффа в 1901 році  «На знак визнання величезної важливості відкриття законів хімічної динаміки та осмотичного тиску в розчинах». Цьогорічна нагорода − 107-а.

Д.КАЛЬНІЦЬКА.

Нейтрино: велике майбутнє найменшої елементарної частки

Пусть не поймаешь нейтрино за бороду
И не посадишь в пробирку, −
Было бы здорово, чтоб Понтекорво
Взял его крепче за шкирку!
(В. Висоцький)

ВІД РЕДАКЦІЇ: Нобелівську премію з фізики у 2015 році присуджено двом ученим: японцю Такааці Кадзиті та канадцю Артуру Макдоналду за «відкриття осциляцій нейтрино, що показують наявність у них маси». Робота науковців дозволяє ще на крок наблизитися до пізнання таємниці будови Всесвіту.

Про важливість цього відкриття та подібні дослідження у нашому Університеті говоримо з кандидатом фізико-математичних наук Сергієм Станіславовичем РАТКЕВИЧЕМ, провідним науковим співробітником фізико-технічного факультету.

− Сергій Станіславович, поясніть філологу, що таке нейтрино?

− Нейтрино − це найзагадковіша та одна з найбільш численних елементарних часток Всесвіту, має майже нульову масу. Вона рідко взаємодіє з іншими частками матерії, легко проникає крізь товщу Землі. Навіть зараз, поки ми розмовляємо, трильйони нейтрино проходять крізь ваш організм, не завдаючи жодної шкоди. Нейтрино утворюється в ході ядерних розпадів та термоядерних реакцій на далеких та близьких зірках (зокрема, і на Сонці), на атомних електростанціях.

− Відомо, що Нобелівські премії найчастіше отримують науковці, що працюють у сфері фізики елементарних часток. Розкажіть про історію дослідження нейтрино.

− Нейтрино − частка майже невловима, майже не взаємодіє з речовинами. Це і зумовлює ті складнощі, з якими стикаються науковці протягом усього шляху її дослідження. Вперше про існування нейтрино заговорив Вольфганг Паулі у 1930 році (щоб врятувати закон збереження енергії під час бета-розпаду ядер), у 1934 році Енріко Фермі вписав її в теорію слабких взаємодій. Після гіпотез, які висунули фізики у 30-ті, наявність нейтрино зафіксували Райнес і Коуен у 1956 році. Це відбулося за допомогою детектора, встановленого біля ядерного реактора.

У 1957 році теорію осциляції нейтрино висунув радянський фізик Бруно Понтекорво  (про якого, до речі, співав Володимир Висоцький у «Гімні фізиків»).  Існує три види нейтрино, три «аромати»: тау, електронне та мюонне. Цьогорічні лауреати Нобелівської премії у своїх експериментах довели, що нейтрино можуть переходити з одного «аромату» в інший.

Наприкінці 1960-х років з’явилися результати експерименту з реєстрації сонячних нейтрино, яким керував Раймонд Девіс. Він скористався ідеєю Бруно Понтекорво: використовував реакцію перетворення хлору в радіоактивний ізотоп аргону під дією нейтрино.  Зареєстрований потік нейтрино від Сонця виявився приблизно в три рази менше теоретичного, що поставило під сумніви правильність розуміння ядерних процесів в зірках. Через це підозри впали насамперед на модель Сонця. Однак знайти помилку в розрахунках не вдалося, модель Сонця виявилася досить жорсткою, щоб допустити подібне відхилення.

В кінці 80-тих років почали роботу два галій-германієві експерименти. Перший – в Приельбруссі, в Баксанській нейтринній обсерваторії, другий − в горах Гран Сассо (Італія), що використовують 50 та 30 тонн галію відповідно на півторакілометровій глибині під горою. Обидва експерименти довели, що існує нестача електронних нейтрино, яку приписують нейтринним осциляціям. До речі, Баксанський експеримент і досі діє, зібрана статистика свідчить про можливість існування четвертого типу нейтрино − стерильного.

− Повернімося до цьогорічних відкриттів. Чим особливі експерименти в Канадському Садбері та японському Super-Kamiokande?

Детектор Super-Kamiokande встановили наприкінці 1990-х років у старій цинковій шахті за 250 кілометрів від Токіо. Такаакі Кадзита, один з цьогорічних Нобелівських лауреатів, керував цим експериментом. Для того, щоб спіймати «невловимі» нейтрино, спорудили гігантський «басейн» з надчистої води, який оточений одинадцятьма тисячами детекторів. Дослідники встановили, що мюонні нейтрино, які народжуються в атмосфері під впливом космічних променів і пролітають крізь товщу планети, перетворюються у «нейтрончики» інших типів.

І ось тут вирішальне слово сказав інший нейтринний детектор, SNO (Sudbury Neutrino Observatory). У ньому, на відміну від Super-Kamiokande, використовувалася не звичайна, а важка вода, що містить дейтерій. Керував експериментом Артур Макдональд. Детектор розташували у нікелевій шахті на двохкілометровій глибині. Він чутливий до усіх типів активних нейтрино (електронного, мюонного і тау).  І якось все раптом встало на свої місця. Повний потік нейтрино дійсно збігся з тим, що пророкувала сонячна модель. Електронна частина дійсно становила лише третину від цього потоку, у згоді з більш ранніми експериментами минулого покоління. Таким чином, нікуди сонячні нейтрино не загубилися − просто, народившись в центрі Сонця у формі електронних нейтрино, вони дійсно на шляху до Землі перейшли в нейтрино іншого сорту.

Це відкриття − справжній прорив, воно може привести нас до розуміння чому у Всесвіті не існує антиречовини. Аналіз поведінки нейтринних осциляцій в обох експериментах однозначно вказує, що нейтрино має масу, а це вимагає розширення Стандартної Теорії елементарних часток, що саме по собі на сьогоднішній день є революційним. Експерименти стануть підґрунтям для подальших досліджень, адже тепер необхідно з’ясувати, які з нейтрино важчі, а які легші.

− А в Україні та конкретно нашому університеті досліджують нейтрино?

− Нейтрино вивчають в Інституті ядерних досліджень НАН України. А у нашому університеті вже більше 20 років цим питанням займається кафедра ядерної та  медичної фізики фізико-технічного факультету (конкретніше − Лабораторія ядерної фізики та космічних променів. Досліди проводимо ми з науковим співробітником Сергієм Івановичем Панасенком та студентами-дипломниками нашої кафедри).
Після відкриття осциляцій нейтрино очікуємо, що інтерес до наших робіт значно зросте. З осциляцій нейтрино випливає, що вони масивні частинки, хоча б одне з трьох, але з них не можна визначити яка величина маси, в той час як ми проводимо дослідження як нейтринні так і безнейтринні рідкісні розпади атомних ядер, які можуть розкрити природу і величину маси нейтрино.

− В чому полягає практичне застосування досліджень нейтрино?

− Нейтрино корисні, перш за все, для моніторингу ядерних реакторів: уже зараз за допомогою цих часток контролюють їх потужність, ступені вигорання палива. У майбутньому нейтрино використовуватимуть для військової галузі та сфери супутникових комунікацій.

Розмовляла О. ЯКОВЧЕНКО.

Нобелівська премія миру

ВІД РЕДАКЦІЇ. У 2015 році Нобелівську премію миру отримав Квартет національного діалогу Тунісу за демократизацію країни після революції. Своїми думками з цього приводу поділився Олексій Володимирович Крисенко, доцент кафедри політології, кандидат філософських наук:

«Нобелівська премія миру» є однією з п’яти нагород, що були започатковані, відповідно до заповіту Альфреда Нобеля, та щорічно, з 1901 року, присуджується за вагомий внесок в розбудову та укріплення миру на планеті. За більш ніж століття існування дану нагороду отримали люди та організації, що своєю діяльністю кардинальним чином вплинули на розвиток сучасного суспільства. Варто відзначити, що дану Премію, значна кількість спостерігачів вважають істотно заполітизованою, адже були випадки коли нагороду видавали, так би мовити, «авансом» з огляду на потенціальну можливість істотного внеску в питання миру у майбутньому. Таким прикладом, безумовно, стало нагородження Премією діючого американського президента Барака Обами в 2009 р., який, вочевидь, до того часу ще не встиг зробити для укріплення миру достатньо, але від чиєї доброї волі як президента наймогутнішої країни мир на планеті значною мірою залежить. Таким чином Нобелівський комітет начебто ставить нагородженого номінанта в ситуацію, коли уся його подальша політична кар’єра повинна відбуватися «під знаком миру». А іноді Премію отримують й політики, чия діяльність сучасниками не отримує однозначної оцінки «ні до, ні після». Серед прикладів, Ясир Арафат відомий своєю багаторічною збройною боротьбою з державою Ізраїль або Михайло Горбачов, що проводячи «політику миру» у зовнішніх відносинах зі світом, повністю політично збанкрутував у власній країні.

Нобелівську премію миру в 2015 р. присуджено Туніському національному діалоговому квартету за "вирішальний внесок у розбудову плюралістичної демократії після Жасминової революції в Тунісі в 2011 році". Варто зазначити, що Жасминова революція, за своєю суттю є «бархатною революцією», що поклала початок такому поширеному в сучасному арабському світі явищу як «арабська весна» − масовим народним вуличним виступам проти авторитарної влади, що не змінювалася десятиліттями. Водночас, туніська ситуація є певним виключенням з даного феномену, з огляду на її як більш мирний характер в середовищі арабського світу, так й більш динамічне відновлення демократичного ладу. На думку спостерігачів, саме завдячуючи діяльності національного діалогового квартету, який було створено в 2013 р. в період, коли громадянській стабілізації та перспективам демократизації туніського суспільства загрожувала нова хвиля соціально-політичних виступів внаслідок політичних вбивств та терактів, ситуація в країні була стримана діяльністю даного утворення. До Квартету входять чотири організації: Загальна  туніська конфедерація праці, Туніська конфедерація промисловості, торгівлі та ремісництва, Туніська  ліга у захисті прав людини та Національний ордер адвокатів Тунісу − до присудження Премії мало хто з експертів мав достатньо інформації про їх діяльність. Але варто відзначити, що Квартет переміг серед доволі значної кількості достойних номінантів. Можна назвати лише кілька імен: Папа Римський Франциск, канцлер ФРН Ангела Меркель, колишній відомий агент ЦРУ Едвард Сноуден,  лідер кримськотатарського народу Мустафа Джемілєв та ін. Чому перемога дісталася саме Квартету? Питання складне і не має однозначної відповіді, але, можливо, не обійшлося без пресловутої політики й на цей раз. Адже мало, що може бути більш актуальним в наш час, ніж рух сучасного «незахідного суспільства» до більш вищих стандартів якості життя, суспільної та політичної свободи − кілька мільярдів населення Землі приготувалося змінити своє життя на краще…

Розмовляла Л. ЩЕРБАК.

Нобелівська премія-2015: в галузі фізіології та медицини

ВІД РЕДАКЦІЇ. Нобелівський Комітет вирішив  половину премії присудити  американцеві ірландського походження Вільяму Кемпбеллу і японцеві Сатосі Омури за їх дослідження в галузі лікування захворювань, викликаних паразитичними черв'яками. Друга половина премії дісталася китаянці Ту Юю за відкриття нових методів лікування малярії. За традицією, урочисте вручення медалей та сертифікатів на грошові премії відбудеться десятого грудня, в день смерті Альфреда Нобеля.

Вільям Кемпбелл і Сатосі Омура номіновані на Нобелівську премію за винахід і просування у світову медичну практику антигельмінтного препарату − івермектину. Хімічно івермектин є макроциклічним лактоном, або макролітом.

Доктор медичних наук, професор, завідувач кафедри загальної та клінічної імунології та алергології Микола Миколайович ПОПОВ розповідає, що івермектин був запущений у виробництво і показав себе як надійний засіб для лікування паразитарних захворювань у ветеринарії і в сільському господарстві вже в 1981 році. Це був перший препарат, що працює і проти ендо- та проти ектопаразитів. Зокрема, у Бразилії, де зараженість худоби кліщовими інфекціями досягала 80 відсотків, результативність застосування івермектину виявилася дуже високою. Продажі івермектину в перші роки і протягом наступних 20 років оцінювалися на рівні одного мільярда доларів, а це говорить саме за себе.

А китайська дослідниця Ту Юю, якої Нобелівська премія присуджена «за відкриття нових методів лікування малярії» є вже третьою номінанткою Нобелівська премія за зусилля в боротьбі з малярією (першу присудили в 1902 році, другу − в 1907).

Дослідження Ту Юю почалися в 60-і роки ХХ століття. В ході її роботи були випробувані екстракти багатьох рослин. Нарешті справа дійшла до звичайного бур'яну − полину однорічного. Ту Юю запропонувала використовувати низькотемпературне екстрагування полину. І дійсно, настоянки полину, виготовлені таким чином, повністю зупиняли розмноження малярійних плазмодіїв. Це було підтверджено восени 1971 року в численних дослідах на мишах і на мавпах.

До 1980 року за допомогою нового препарату було вилікувано кілька тисяч пацієнтів в Китаї. Але світова громадськість змогла дізнатися про цей новий засіб тільки на початку 80-х, коли з'явилися перші публікації про нього англійською мовою. Через 20 років Всесвітня організація охорони здоров’я нарешті визнала артемізинін основним засобом для лікування малярії − зазначає Микола Миколайович.

Розмовляла А. МАКСИМОВА.