Техника - молодёжи 1983-08, страница 5

ЗАГАДОЧНАЯ ЖИЗНЬ!

скне процессы для производства лекарственных препаратов, пищевых и кормовых веществ.

Физико-химической биологин в нашей стране уделяется большое внимание. В направленном на ускорение ее развития постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 30 июня 1983 года сказано о том, что одной из главных задач советской науки на современном этапе является дальнейшее расширение и углубление фундаментальных исследований и обеспечение на этой базе профилактики и эффективного лечения заболеваний человека, производства продукции, используемой ■ медицине, сельском хозяйстве и промышленности, а также разработки новых эффективных методов селекции.

Из предлагаемой здесь подборки материалов видно, что за прошедшую четверть века идеи, тогда только

оформлявшиеся в теории, сегодня уже бурно внедряются а производство, порождая новые отрасли в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении. А на стыках физики и биологии, теории информации и социологии появляются новые гипотезы о прекрасной и загадочной жизни с извечной тайной ее происхождения и сущности, с поисками возможностей бессмертия и установления контактов с братьями по разуму. Этой теме посвящен и рисунок на 1-й стр. обложки: в причудливом узоре органически слились макрокосмос и микрокосмос — спиральная галактика и спиральная молекула ДНК (ее поперечное сечение построено ЭВМ). Эта тема была прекрасно раскрыта ■ замечательном романе И. Ефремова «Туманность Андромеды», впервые опубликованном в нашем журнале в 1957 году.

ПОЗНАТЬ СТРУКТУРУ РАДИ ФУНКЦИИ

Одна из центральных проблем физико-химической биологии — расшифровка структур биолопически важных соединений, участвующих в биохимических превращениях в клетке. Ведь именно в структуре биологически активного вещества эволюция закодировала его способность выполнять строго определенную биологическую функцию. Путь к познанию живого лежит через познание строения живой материи, он тернист, требует много времени, совершенных методов и средств. Но зато расшифровка структуры позволит понять самые сложные явления и события, их точные механизмы и поэтому окупит все усилия и затраты. Достаточшо вспомнить, какое значение для молекулярной биологии имело открытие двойной спирали ДНК или выяснение аминокислотной последовательности инсулина.

Исследователя сегодня интересуют не только различные уровни структурной организации живой материи, «о и характер изменения структур во времени, их динамические параметры, включая точное кинетическое описание, а также закономерности их взаимосвязи с проявленными биологическими функциями. Для решения этих задач требуется в совершенстве овладеть всей совокупностью современных методов и приемов структурного анализа, часто основанных на полной автоматизации эксперимента и использовании электронно-вычислительной техники. Структурный анализ — всегда напряженный труд, долгие месяцы и годы будничной работы, которая только после расшифровки полученных результатов и подкрепления их данными химии и физики сменяется поэтическим миром смелых гипотез. Но именно размах и уровень структурного анализа характеризуют собой зрелость физико-хи

мической биологии в любой области, ее фундаментальность, надежность ее выводов и концепций.

В настоящее время в мире определена первичная структура, то есть аминокислотная последовательность, сотен простых и сложных белков. Эти важнейшие биополимеры ответственны за все главные функции человеческого организма. Немало «раскрытых» белков расшифровано в СССР, например одна из первых транспортных РНК — валиновая.

Ученые нашей страны внесли основополагающий вклад в разработку экспресс-методов анализа последовательностей в ДНК, позволяющих очень быстро расшифровать ее структуру. А совсем недавно совместными усилиями Института биоорганической химии АН СССР имени М. М. Шемякина и Института молекулярной биологии АН СССР была установлена последовательность важного регуляторного фрагмента ДНК одного из бактериофагов. Длина его составляет около 1300 пар нуклеиновых оснований.

В результате работ по распознанию структуры ДНК открылось много неожиданного, проливающего свет «а механизмы биологических процессов. Оказалось, например, что гены необязательно располагаются последовательно друг за другом — одна и та же последовательность может принадлежать нескольким перекрывающимся генам. Более того, последовательность генов в ДНК далеко не всегда непрерывно кодирует последовательность аминокислот в белке: части шифрующей белок последовательности могут быть разъединены и находиться в разных участках ДНК.

Окончательным критерием истинности предложенного строения вещества служит химический синтез биологически важных соединений. Он позволяет изучать связи,структуры и функции на примере синтетических

Академик Юрий ОВЧИННИКОВ.

аналогов с подобным, измененным или антагонистическим действием.

Химический синтез — это к тому же основа получения ценных веществ со специфической биологической активностью, широко применяемых в сельском хозяйстве и других отраслях.

В нашей стране это направление имеет давние и славные традиции. Высокого уровня, например, достигли работы по химическому синтезу нуклеиновых кислот. В последние годы в СССР были успешно синтезированы два структурных гена, кодирующие последовательность с медицинской точки зрения необычайно важных и необычайно «грудных» веществ — пептидов. Эти работы открывают новые возможности в молекулярной генетике и создают предпосылки для получения практически ценных белков и пептидов в промышленном масштабе.

3