Кіріспе

Лука Турин (20 қараша 1953 жылы туған) – биофизик және жазушы, ол биоэлектроника, иіс сезу қабілеті, парфюмерия және хош иіс өнеркәсібіне ұзақ жылдан бері қызығушылық танытады.

Ерте өмір және білім

Турин 1953 жылғы 20 қарашада Ливанның Бейрут қаласында итальян-аргентиналық отбасында дүниеге келді және Францияда, Италияда және Швейцарияда өсті. Оның әкесі, Дуччо Турин, БҰҰ дипломаты және палестиналық босқындар лагерлерінің бас архитектор болса, анасы Адела Турин (қыздығы Манделли) – өнер тарихшысы, дизайнер және жүлделі балалар жазушысы. Турин Лондон университетінің колледжінде физиология және биофизиканы оқып, 1978 жылы докторлық диссертациясын қорғады. Ол 1982-1992 жылдары CNRS-те жұмыс істеді, ал 1992-2000 жылдары Лондон университетінің колледжінде биофизикадан лекция оқыды.

Мансап

CNRS-тен кеткеннен кейін, Турин алдымен Солтүстік Каролинадағы Ұлттық денсаулық сақтау институттарында қонақ зерттеуші болып жұмыс істеді, содан кейін Лондонға оралды, онда ол Лондон университетінің колледжінде биофизика лекторы болды. 2001 жылы Турин Вирджиния штатының Шантилли қаласында орналасқан Flexitral стартап компаниясының CTO лауазымына қабылданды, өзінің теорияларына негізделген иіс заттарын рационалды жобалауды жүзеге асыру үшін. 2010 жылдың сәуірінде ол бұл қызметін өткен шақта сипаттады, ал компанияның домендік аты қолданыстан шығарылған көрінеді. 2010 жылы Турин MIT-те табиғи рецепторларды пайдалана отырып электрондық мұрынды жасау жобасымен айналысты, бұл жоба DARPA-мен қаржыландырылды. Қазір ол Грекиядағы Александр Флеминг биомедициналық ғылымдар зерттеу орталығының нейробиология бөлімінде Ставрос Ниархос зерттеушісі. 2021 жылы ол Ұлыбританияның Бэкингем университетінің Медицина мектебінде физиология профессоры болып тағайындалды.

Иіс сезудің тербеліс теориясы

Туриннің иіс сезудің тербеліс теориясының негізгі болжамы – изотоптық эффект: бір қосылыстың қалыпты және деутерленген түрлері, бірдей құрылымына қарамастан, бірегей тербеліс жиіліктеріне байланысты әртүрлі иіс сезуі керек. 2001 жылғы Хаффенден және авторлар тобының зерттеуі бензальдегид пен оның деутерленген түрін ажырата алу мүмкіндігін көрсетті. Алайда, 2004 жылы Келлер мен Восшаллдың Nature Neuroscience журналында жариялаған тәжірибелік сынақтары бұл болжамды растамады, адамдар ацетофенон мен оның деутерленген аналогын ажырата алмады. Зерттеуге қоса, редакциялық мақала жарық көрді, онда Келлер мен Восшаллдың жұмысы «ғылыми ортада сенімсіздік тудырған теорияны жоққа шығару» ретінде қарастырылды. Мақалада былай делінген: «Авторлардың зерттеу жүргізуінің немесе Nature Neuroscience журналында оны жариялаудың жалғыз себебі – теорияның сынсыз журналистерден алған ерекше және орынсыз жариялануы». Журнал сондай-ақ «Иістің императоры» кітабына шолу жасап, Чендлер Беррдің Турин және оның теориясы туралы кітабын «керексіз және шамадан тыс» деп сипаттады. Дегенмен, жануарлармен жүргізілген тәжірибелер балықтар мен жәндіктердің иіс арқылы изотоптарды ажырата алатынын көрсетті. 2007 жылы Physical Review Letters журналында жарияланған биофизикалық модельдеулер Туриннің ұсынысы физикалық тұрғыдан тиімді екенін көрсетті. Вибрациялық теория 2004 жылы Такейн мен Митчеллдің Organic Biomolecular Chemistry журналында жариялаған мақаласынан қолдау тапты, онда иіс сезу әдебиетіндегі иіс сипаттамалары молекулалық пішінге қарағанда тербеліс жиілігімен күшті байланысты екені көрсетілді. 2011 жылы Турин және әріптестері PNAS журналында Drosophila жеміс шыбындары иіс таситын заттар мен олардың деутерленген аналогтарын ажырата алатынын көрсететін мақала жариялады. Drosophila-дағы тәжірибелер адамдардағы тәжірибелерден өзгеше, себебі жануарлардың иіс сезу қабілеті жақсы және адамдардағы тәжірибелерді қиындататын психологиялық факторлардан еркін. Drosophila-лар деутерленген/қалыпты жұптың иісімен деутерленген иістен аулақ болуға үйретілді, бұл иіс айырмашылығын көрсетеді. Сонымен қатар, бір деутерленген иісқорықтан аулақ болуға үйретілген Drosophila-лар химиялық жағынан байланысы жоқ басқа деутерленген иісқорықтардан да аулақ болды, бұл деутерленген байланыстың өзіндік иісі бар екенін көрсетеді. Авторлар нитрилдерде кездесетін жиілікке жақын тербеліс жиілігін анықтады. Деутерленген иісқорықтардан аулақ болуға үйретілген шыбындар нитрилге және оның нитрил емес аналогына ұшырағанда, шыбындар да нитрилден аулақ болды, бұл шыбырдың иіс сезуі молекулалық тербелістерді анықтайды деген теорияға сәйкес келеді. Екі жылдан кейін, 2013 жылы, Турин және әріптестері PLoS ONE журналында адамдар газ хроматографиясы арқылы тазартылған деутерленген мускусты қос соқыр тәжірибелерде оңай ажырата алатынын көрсететін зерттеу жариялады. Команда мускустың көміртек-сутек байланыстарының көптігіне байланысты таңдады. Олар Восшалл мен Келлердің бұрынғы нәтижелерін қайталады, адамдар 8 сутегі бар ацетофенон мен оның деутерленген аналогын сенімді түрде ажырата алмайтынын көрсетті және адамдар 14 деутерийден немесе 50% деутерийден басталатын мускустың изотоптық иісін байқай бастағанын көрсетті. Туриннің ұсынған механизмі кванттық эффектіні пайдаланатын, электрондардың туннельдеу спектроскопиясының биологиялық әдісі болғандықтан, оның иіс механизмі теориясы кванттық биологияның мысалы ретінде сипатталды. 2013 жылғы Туриннің циклопентадеканонның деутерленген және деутерленбеген изотомерлерін қамтитын мақаласына жауап ретінде, адамдағы мускусты танушы рецептор OR5AN1 гетерологты иіс рецепторларының экспрессия жүйесін қолдану арқылы анықталды және циклопентадеканон мен мусконеге (оның ішінде 30 сутегі бар) берік жауап береді, бұл қосылыстардың изотомерлерін in vitro ажыратуға болмайды. Сонымен қатар, тышқанның (метилтио) метанетиолды танитын рецепторы, MOR244 3, сондай-ақ басқа таңдалған адам мен тышқанның иіс рецепторлары, олардың тиісті лигандтарының қалыпты, деутерленген және көміртек 13 изотомерлеріне ұқсас жауап берді, бұл OR5AN1 мускус рецепторымен кездескен нәтижелерге ұқсас. Осы нәтижелерге сүйене отырып, авторлар ұсынылған иіс сезудің тербеліс теориясы адамның OR5AN1 мускус рецепторына, тышқан тиол рецепторы MOR244 3 немесе басқа да иіс сезу рецепторларына қолданылмайды деген қорытындыға келді. Сонымен қатар, авторлардың теориялық талдауы иіс таситын заттардың тербеліс жиіліктерінің электрондық трансфер механизмі иіс таситын емес молекулалық тербеліс режимдерінің кванттық эффектілерімен оңай басылуы мүмкін екенін көрсетті. Авторлар былай деп қорытындылады: «Бұл және иіс сезу рецепторларындағы электрондық трансферге қатысты басқа да алаңдаушылықтар, сонымен қатар біздің кең ауқымды тәжірибелік деректеріміз, тербеліс теориясының ықтималдығына қарсы дәлелдер келтіреді». Бұл жұмысқа пікір білдірген Восшалл былай деді: «PNAS журналында Блок және авторлар тобы «пішінге қарсы тербеліс» пікірталасын иіс сезу психофизикасынан OR рецепторларының биофизикасына ауыстырды. Авторлар синтетикалық органикалық химияны, иіс рецепторларының гетерологтық экспрессиясын және теориялық қарастыруларды қолданып, иіс сезудің тербеліс теориясын қолдауға дәлелдер таппады». Турин болса, Блоктың «бүкіл организмдердің ішіндегі емес, «дәстүрлі ортадағы жасушаларды» қолданғанын» және «иіс рецепторын адам эмбриондық бүйрек жасушаларында экспрессиялау иіс сезудің күрделі табиғатын толыққанды қайта жасай алмайды» деп мәлімдеді. Восшалл жауап ретінде: «Эмбриондық бүйрек жасушалары мұрын жасушаларымен толықтай бірдей емес, бірақ сіз рецепторларды қарастырып отырсаңыз, бұл әлемдегі ең жақсы жүйе» деді. PNAS журналына жазылған хатта Турин және авторлар тобы Блок және авторлар тобының жұмысына қатысты алаңдаушылықтарын білдірді. Жақында жасалған зерттеуде октаналдың H немесе D изотомерлеріне қатысты жасушалардың шағын бөлігінің (<1%) изотоптарды айқын ажырататыны және кейбіреулерінің тікелей жауап беретіні анықталды. Авторлар бұл құбылысты қалыпты және деутерленген иіс таситын заттар арасындағы гидрофобтылықтың айырмашылығына байланысты кейбір рецепторлардың «жоғары сезімталдығымен» түсіндірді.

Биологиялық электроника

Турин ақуыздан жасалған жартылай өткізгіш құрылғыға алғашқы патенттердің бірін тіркеді. Туриннің соңғы жұмыстары оның иіс теориясының G протеинімен байланысқан рецепторларды қозудың жалпы механизмдерімен байланыстылығына бағытталған. Inference Review журналында жарияланған мақаласында ол электрондық механизмнің GPCR-лердегі электрондық токтардың қатысуының ерекше жағдайы екенін ұсынды. 2019 жылғы препринт барлық GPCR-лердің атасы саналатын родопсиннің ең жоғары ажыратымдылықтағы рентгендік дифракция құрылымында электрондық тізбектің элементтері бар екенін көрсетеді. Ол сондай-ақ радиожиіліктік сәулелену арқылы Drosophila-дағы тепе-теңдіксіз электрондық спиндерді анықтағанын хабарлады, бірақ бұл "дамып келе жатқан жұмыс" деп сипатталады.

Анри Корн ісі бойынша рөлі

1988 жылы Турин Пастер институтындағы нейробиология зерттеушісі Анри Корн басқаратын зертханада жұмыс істей бастады. Ол жерде Турин және оның әріптесі Николь Роперт Корннің нейротрансмиттерлерге қатысты кейбір зерттеулерінің жалған нәтижелерге негізделгеніне сенетіндерін басшыларына хабарлады. Турин CNRS-ге осы айыптауларды тергеп беруді ресми түрде сұрағаннан кейін, оған Франциядан тыс жерде жұмыс іздеу ұсынылды; Ропертке де кетіп қалуын сұрады. Корн 1992 жылы беделді Ричард Лоунсбери сыйлығымен марапатталды және АҚШ Ұлттық ғылым академиясының және Франция ғылым академиясының мүшесі болды. 2007 жылы Жак Нинио Корннің деректерін «Journal of Neurophysiology» журналында қайта талдағанда, нәтижелердің шынымен де жасалған екенін көрсететін айқын аномалиялар анықталды. Бұл рубрика 2014 жылы аяқталды. Жиналған рубрикалар кітап ретінде жарияланды.

Марапаттар мен құрметтер

2001 және 2004 жылдары Турин Франциядағы парфюмерия туралы жазудың ең жоғары наградасы – «Жасмин» сыйлығын жеңіп алды. 2009 жылы ол Ұлыбританияда «Жасмин» сыйлығымен марапатталды.