Cтраница 3
Авторы отлично сознают слабые стороны написанной работы - условность и отчасти искусственность разбивки материала, воз - можную ошибочность некоторых приводимых ими собственных точек зрения и ряд других недостатков. Оправданием настоящей попытки может послужить отчасти то, что, как уже указывалось, ор-ганохимический аспект химии нуклеиновых кислот лишь в самое последнее время привлек пристальное внимание и это направление находится сейчас в стадии становления. Вместе с тем именно данное обстоятельство и дает авторам право надеяться, что обобщение имеющихся в настоящее время данных особенно полезно. [31]
Сознательно не затрагивая вопросы биохимии и биологии нуклеиновых кислот, поскольку в небольшом обзоре трудно охватить громадное и с каждым днем возрастающее количество работ, появляющихся в этой области, мы попытаемся рассмотреть вопросы, связанные с установлением состава и строения нуклеиновых кислот, работы, проводившиеся по их химической модификации, а также синтез модельных соединений, изучение химических свойств которых расширило наши знания по химии нуклеиновых кислот. [32]
При росте злокачественных опухолей, как считают многие исследователи, происходит безудержный биосинтез белка на РНК вирусов. Кажется вероятным, что изменение ДНК или РНК может повлиять на рост опухолей. Таким образом, развитие химии нуклеиновых кислот и нуклеотидов, вероятно, принесет разрешение проблемы рака и других злокачественных опухолей. Ряд обнадеживающих фактов в этой области уже известен. [33]
Соединения, имеющие одну или несколько гликозидных связей, имеют большое значение в биохимии. Это основная связь, с помощью которой образуются олиго - и полисахариды. Таким образом, гликозидная связь в химии углеводов имеет такое же значение, какое в белковой химии имеет пептидная связь, а в химии нуклеиновых кислот - фосфодиэфирная. В природе встречается большое разнообразие гликозидов. [34]
Велика роль российских ученых в становлении и развитии биохимии. Приоритетные исследования - белков и аминокислот ( А. Я. Данилевский, С. С. Салазкин, М. В. Ненц-кий и др.); витаминов ( Н. И. Лунин, К. А. Сосин, В. В. Пашутин); тканевого дыхания ( А. Н. Бах, В. И. Палладии); трансаминирования аминокислот ( А. Е. Браунштейн); механизмов механохимического сопряжения ( В. А. Энгель-гардт); химии нуклеиновых кислот и механизмов биосинтеза белка ( А. Н. Белозерский, А. С. Спирин); биоэнергетики ( В. П. Скулачев); структуры и функций генома ( Г. П. Георгиев) и работы других российских ученых внесли огромный вклад в современную биохимию. [35]
Ступенчатый синтез полинуклеотидов, аналогичный синтезу полипептидов в химии белка, только что начал развиваться. Майкелсоп п Тодд 24 ], синтезировавшие дитимиднндинуклеотпд, содержащий 3 Г) - межнуклеотидную связь, показали, что отношение этого дпнуклеотпда к ферментам совершенно совпадает с поведением динуклеотпдов, полученных из гидролизатов дезо-ксирибонукленновых кислот. Желательно дальнейшее развитие таких синтетических исследований, и хотя в природных объектах небольшие полинуклео-тнды, аналогичные природным нпзкомолекулярньгм полппептидам, не найдены, такие соединения, полученные синтетическим нутом, возможно, будут иметь интересные биологические свойства, п изучение их может пролить свет на отдельные стороны химии нуклеиновой кислоты. Цель, к которой мы стремимся и которой мы пока не можем достигнуть, заключается в разработке препаративного метода синтеза нуклеотпдных цепей, который был бы аналогичен процессам, применяемым на производстве при синтезе полиэфиров, используемых для получения волокна. Такие процессы могут встречаться в природе. [36]
Имеется несколько обзоров по синтезу нуклеозидов, и потому в целом будет дано мало отсылок на оригинальную литературу. В этой области преобладают работы отдельных групп исследователей и можно надеяться, что эти обзоры и несколько ссылок на ключевые работы этих групп помогут читателю не только ознакомиться с ситуацией на момент написания данного раздела, но также и следить за дальнейшими достижениями. Из общих монографий отметим книгу, написанную Микельсоном и опубликованную в 1962 г. [3]; в ней исчерпывающе обобщены данные на тот период времени. Более поздний обзор, сделанный Гудманом [46], охватывает литературу до конца 1971 г. Существует также лабораторное руководство, озаглавленное Синтетические методики в химии нуклеиновых кислот, но оно содержит довольно неполный и, вероятно, случайный набор синтезов нуклеозидов, запрошенный у специалистов, работающих в этой области, с минимальной или вообще отсутствующей системой отбора. [37]
При обсуждении свойств макромолекул очень важно рассмотреть и специальные методы, применяемые для их изучения. Поэтому даже такому привычному понятию, как молекулярный вес, мы были вынуждены посвятить отдельную, хотя и небольшую, главу. Многие теоретические представления и методы, которые находят теперь применение при изучении макромолекул, были разработаны сперва при исследовании белков, а затем распространены на нуклеиновые кислоты. Именно поэтому в первых главах книги рассматриваются преимущественно явления, относящиеся к химии белков, и лишь в отдельных случаях, где это оказывается целесообразным, приводятся примеры и из химии нуклеиновых кислот. Более полно проблемы, связанные с нуклеиновыми кислотами, обсуждаются в главах, специально посвященных этим соединениям. [38]
При теоретическом обсуждении реакционной способности мы будем оперировать с нейтральными формами оснований, допуская, что относительное распределение электронной плотности молекулы хотя и меняется при ионизации, но качественно остается близким к распределению к нейтральной молекуле. Такое допущение также экспериментально подтверждается: при участии в реакции заряженных молекул направление реакции правильно предсказывается на основании рассмотрения нейтральных молекул. Существует ряд подходов, позволяющих оценивать относительную реакционную способность различных атомов ( групп) в одной молекуле или одинаковых атомов ( групп) в различных молекулах. Часть этих подходов основана на квантовохимических расчетах; другая часть - на эмпирически найденных закономерностях и корреляциях. В химии нуклеиновых кислот пока больше используются подходы первого типа. Это удобно с той точки зрения, что можно делать предсказания без предварительных экспериментов, связанных с данными соединениями или с их ближайшими аналогами, используя часто закономерности, полученные для совершенно других классов соединений. Подход с использованием корреляционных уравнений требует исследования ближайших аналогов данного соединения для предсказания какого-то интересующего экспериментатора свойства. [39]
Физико-химическая биология в гораздо большей степени, чем остальные биологические дисциплины, связана и зависит от сложных и дорогостоящих приборов и многочисленных реактивов. Так, во многом разработка и создание специального оборудования для молекулярно-биологических исследований предопределены успехами различных разделов физической науки. Не меньшее влияние оказали и исследования, посвященные фундаментальным аспектам химической природы различных веществ, разработкам путей синтеза многих соединений. Хорошей иллюстрацией сказанному могут служить исследования нуклеиновых кислот и, в частности, ДНК. Прорыв в понимании организации этой гигантской природной молекулы был обусловлен сначала знаниями химии нуклеиновых кислот. Однако потребовался рентгеност-руктурный анализ для того, чтобы выяснить, что ДНК представляет собой двойную спираль. [40]
Эти премии были присуждены за разработанные уникальные методы, получившие невероятно широкое распространение и позволяющие исследователям решать ныне самые сверхсложные задачи. Премия 1993 г. была присуждена за метод амплификации ДНК с помощью полимеразной цепной реакции ( К. Несмотря на то, что все эти методы основаны, главным образом, на действии многочисленных ферментов, они были бы невозможны без глубокого знания химии нуклеиновых кислот и, в первую очередь, ДНК. Данное обстоятельство, видимо, и сыграло решающую роль в выборе номинации. [41]