Рождение молекулярной биологии

Рождение молекулярной биологииСначала была просто биология — наука о живом. Она возникла очень давно, ее стаж исчисляется не годами, даже не веками — тысячелетиями. Со временем она старела, но не устаревала: многие вопросы, которые биология была призвана решить, до сих пор еще остаются без ответа.

Биология, подобно клеткам живого организма, делилась. Из некогда единой науки образовались десятки биологических наук. В мире сейчас издается свыше 7 тысяч биологических журналов.

Развитие шло и вширь и вглубь. Наряду с новыми объектами исследования появлялись новые ступени познания. От классов — к отдельным организмам; от них — к отдельным органам, и так, от большого к малому, биология пришла сначала к клетке, а потом и к отдельным ее частям. Именно здесь, в клетках, являющихся теми структурными единицами, из которых состоит все живое на земле, следовало искать ключ к разгадке кода белкового синтеза.

А это было нелегко.

Микроскоп, когда-то открывший биологии клетки, со временем исчерпал свои оптические возможности. Дорога исканий вела в глубь клеток, но на пути непреодолимой преградой стояла разрешающая способность обычной оптики. Луч света вырывал из тьмы неизвестности отдельные крупные структуры, но он не замечал, он просто физически не мог заметить те «мелочи», которые со временем сделали эпоху в биологии. В лучшем случае о них приходилось гадать.

Но догадываться — еще не значит видеть.

То, чего не смог сделать пучок света, сделал пучок электронов. Появившийся электронный микроскоп раздвинул границы невидимого: ученые впервые смогли подробно рассмотреть строение клетки.

Но видеть — еще не значит знать.

Рождение молекулярной биологииЭлектронный микроскоп давал фактически посмертную картину: при подготовке препарата клетки погибали. А чтобы познать клетку, нужно было выяснить, как она живет, понять механизмы, управляющие ее жизнью. Ведь, в конечном счете, клетка построена из молекул, и ее работа — работа молекул. Вот тут-то и оказался тот Рубикон, перед которым не один год в нерешительности простояли биологи.

Молекулы — вотчина химии; следовательно, разговаривать с ними надо на их языке — на химическом. Способы исследований чисто биологических объектов для новых задач не подходили, надо было создавать новые. А для этого, в свою очередь, необходимо было как минимум два условия: решиться «снизойти» до молекулярного уровня и знать химию.

И все же в начале нашего столетия Рубикон был перейден, хотя еще не в клетке. Первыми биологическими процессами, которые были истолкованы с молекулярных позиций, оказались два важнейших жизненных акта: фотосинтез и дыхание. Эти два процесса, по образному выражению академика В.А. Энгельгардта, стоят на двух противоположных концах безмерно длинной цепи химических превращений, из которых, в конечном счете, складывается существование живого мира. Фотосинтез, осуществленный молекулами хлорофилла, связывает солнечную энергию с молекулами углерода и водорода, давая живым организмам не только энергию, необходимую для их деятельности, но и сырьевые ресурсы. Дыхание (в котором активно участвуют молекулы гемоглобина) освобождает то, что было припасено при фотосинтезе: энергия иле? на поддержание жизнедеятельности, а водород и кислород возвращаются в мир неживой природы.

Это были первые ласточки молекулярной биологии. Вскоре была выяснена химическая природа еще одной важнейшей жизненной функции — передачи нервного импульса: и здесь основными действующими лицами оказались молекулы химических веществ — ацетилхолина и холинэстеразы.

Наконец была раскрыта молекулярная основа движения — одного из основных проявлений жизни. Сокращение мышцы оказалось результатом взаимодействия двух молекул — белка актомиозина и аденозинтрифосфорной кислоты, о которой речь пойдет дальше.

Последовательно, один за другим, с элементарных жизненных процессов спадали покровы таинственности, обнажалась сущность явления; и каждый раз истину приближал к нам новый подход к проблеме — биологические события рассматривались как результат химических взаимодействий.

Такой подход постепенно становился традицией.

Рождение молекулярной биологииОднако многое все еще оставалось непонятным. И в первую очередь, механизм передачи наследственности. Из яблони родится только яблоня; вместо клеток печени никогда не образуются клетки мозга. Каждое новое поколение клеток похоже на своих предков, оно наследует их черты, их признаки. А так как жизнь есть форма существования белковых тел, то ее многообразие связано в первую очередь с многообразием белков.

И следовательно, проблема наследственности, на молекулярном уровне, упирается в синтез специфических белков, ответственных за определенные свойства организма.

И хотя впервые эта сторона жизни клетки предстала перед биологией как самостоятельная проблема больше 100 лет назад, а первые робкие шаги по дороге гипотез ученые сделали в 50-х годах девятнадцатого века, воскликнуть «Эврика!» они смогли только во второй половине двадцатого. Современная биология — это перекресток, где сталкиваются интересы и методы собственно биологов, физиков, химиков, математиков. Только их совместные усилия могут принести желаемые результаты. На это нужны люди. На это нужны идеи. На это нужна техника. На это, наконец, нужно время.

История нам отпустила его — быть может, даже слишком щедро. Мы слишком долго ждали развязки. Но мы дождались ее.

На свете стало одной тайной меньше. Одной тайной меньше стало в клетке. Ученые вошли в крепость, которая называлась синтезом белка. Крепость приходилось брать штурмом. Сначала в нее послали «троянского коня» — гипотезу а коде. Со временем, подтвержденная многочисленными экспериментами, гипотеза пробила в крепости не одну брешь. В них тут же устремились новые идеи. Они закрепляли достигнутое, развивали наступление, завоевывали новые рубежи.

И, наконец, настал день, а точнее, год, когда ожидаемое свершилось. Тенденция молекулярной биологии рассматривать биологические явления как следствие, а взаимодействие молекул как их причину еще раз принесла свои плоды. И на этот раз особенно щедрые.

Азерников В.З. — Разгаданный код

 
Современные взгляды на наследственность Взрыв на заводе
© 2007-2018 ХЛЕБОПЕЧКА.РУ. Полная или частичная перепечатка материалов возможна только с разрешения администрации. По всем вопросам обращайтесь на инфo лaтиницeй с доменом сайта.

Рецепты

Новые рецепты

Рисовая каша на молоке в Oursson MP5002Щука под горчичным соусомПростой медовый кекс со сметанной заливкойПростой и лёгкий рыбный супчикМанговый кексСалат "Гранатовое зёрнышко"Ряпушка на пару с маринадом из овощейОвсяное печенье с ароматом детства и без жира на бокахДраники картофельные без муки в вафельнице GFgril GFW-015Диетический мандариновый курд на глюкоманнане и ксантанеХлебные цельнозерновые вафли на кефиреСкумбрия запеченная, фаршированная сыром и яйцами (вариант 2)

Публикации

Новое на сайте

Новые вопросы

Новые сообщения