Развитие отечественной биохимиии в 20веке. А.Н. Бах. М.М. Шемякин. А.Е. Браунштейн. Б.И Збарский

Это сопровождается появлением большого количества новых методов в науке, изобретением мощных технических средств изучения веществ в клетках различных тканей и процессов, которые в них протекают. Комплекс взаимосвязанных научных дисциплин – биохимии, биоорганической химии, молекулярной биологии, биофизики, – развиваясь, приводит к образованию и укреплению физико-химической биологии – нового фундаментального направления биологической науки. Таким образом, развитие биохимии привело к формированию на еѐ основе области науки о мире живого – физико-химической биологии. В недрах молекулярнобиологических исследований были сформулированы новые фундаментальные принципы: принцип передачи информации на уровне молекул и принцип регуляции процессов биосинтеза и обмена веществ[4]. Современная биохимия представляет собой разветвленную область знаний, направления которой ассоциированы друг с другом. В связи с этим они не могут быть четко разграничены. Существуют биохимия микроорганизмов, биохимия растений, техническая и промышленная биохимия, биохимия животных и человека (медицинская и физиологическая химия), нейрохимия, клиническая биохимия, витаминология, биохимия гормонов, энзимология, эволюционная и сравнительная биохимия, биоорганическая химия и др. Путь к решению фундаментальных проблем биологии, связанных с передачей и реализацией в процессе индивидуального развития биологической информации, открыла молекулярная биология. Разработка методов разделения субклеточных структур (ультрацентрифугирование) и получение отдельно фракций, содержащих клеточные ядра, митохондрии, рибосомы и т.п., позволили детально исследовать состав и биологические функции выделенных образований. Применение методов электрофореза в сочетании с хроматографией дало возможность детально характеризовать высокомолекулярные соединения. В это же время увеличилась эффективность техники аналитических определений, с помощью которой ранее можно было исследоватьнебольшое количество материала. Это было связано с внедрением в биологию, в том числе и в биохимии, физических (главным образом оптических) методов исследования (флуорометрия, спектрофотометрия в различных областях спектра, масс-спектрометрия, ядерномагнитный и электроннопарамагнитный резонанс, газово-жидкостная хроматография), с применением радиоактивных изотопов, чувствительных автоматических анализаторов аминокислот, пептидов, нуклеотидов, полярографии, высоковольтного электрофореза и т.д. Всё описанное было связано с развитием отдельного направления биохимии – молекулярной биологией. Благодаря данной науке был заложен базис для изучения механизма биологического катализа и, следовательно, управления процессами жизнедеятельности, выделены кардинальные закономерности специфического биосинтеза макромолекул, все больший размах приобретают работы по генетической инженерии. В результате изучения особенностей нуклеиновых кислот и связанных с ними процессов под влиянием физических и химических факторов были описаны новые теории, связанные с процессами изменчивости и наследственности. На этом этапе в биохимии звучали следующие известные имена: А.Н. Белозерский (1905-1972) – заложил основы эволюционной геносистематики, совместно со А.С. Спириным в 1957 г. предсказал существование информационной РНК[7]; А.С. Спирин (р. 1931) – исследовал структуру и функции рибосом, установил вторичную и третичную структуру рибосомальной РНК; А.А. Баев (1904-1994) – в 1967 г. установил первичную структуру валиновой тРНК дрожжей, разработал метод изучения функциональной топологии биополимеров (метод разрезанных молекул)[1].С.Е. Северин(1901-1993) – изучал имидазолсодержащие дипептиды (карнозин, ансерин), окислительное фосфорилирование и биохимию митохондрий, изучал ферменты гликогенолиза, а также дегидрогеназы αкетокислот в скелетной мускулатуре и мышце сердца. Начало карьеры С. Е. Северина связано с окончанием МГУ в 1924 г., после чего он стал аспирантом кафедры биологической химии, работая над темой «Химический состав и свойства крови при различных пищевых режимах». Еще до завершения аспирантуры его принимают в только что организованную физиологическую лабораторию профессора И. П. Разенкова в Институте профессиональных заболеваний им. В. А. Обуха. В 1927 г. совместно с Разенковым Северин опубликовал свою первую научную работу, посвященную карнозину.Не остались без внимания научной общественности исследования Северина, посвященные дыхательной функции крови. В 1931 г. ему поручили организовать биохимическую лабораторию при Институте гематологии и переливания крови, которую он возглавлял до 1951 г. В тот же период он организовал кафедру физической и биологической химии в III Московском медицинском институте (руководителем которой был до 1941 г.). Биохимические исследования крови принесли пользу во время Великой Отечественной войны: были разработаны условия консервации крови для хранения. В конце 1930-х гг. С. Е. Северин стал сначала секретарем, а затем — членом правления Московского физиологического общества[1].В 1939 г. Ученый совет биологического факультета организовал кафедру биохимии животных МГУ и утвердил заведующим кафедрой Северина. В связи с широтой охвата научных проблем и проводимых исследований в 1973 г. она была переименована в кафедру биохимии. В 1976 г. на базе новой кафедры была организована лаборатория химии ферментов, где проводились исследования в области молекулярной биоэнергетики, клеточного метаболизма[2], биотехнологии природных соединений[10]. Сотрудники изучали биологическую активность карнозина[11] и янтарной кислоты, ферменты синтеза ацетилхолина[12], регуляторные белки мышц, работу актомиозиновой и миозиновой АТФаз и многое другое[13]. В 1945 г. Северин избран членом-корреспондентом, затем — действительным членом, а также Академиком-секретарем медико-биологического отделения Академии медицинских наук (1948). После этого С. Е. Северин возглавил академическое научное подразделение и создал лаборатории биохимии при Институте экспериментальной биологии, Институте фармакологии и химиотерапии АМН СССР.В 1968 г. избран академиком АН СССР по специальности «биохимия» и президентом Всесоюзного биохимического общества. В 1969 г. открыл научную лабораторию при Институте органической химии им. Н. Д. Зелинского и в составе Института биохимии им. А. Н. Баха. Северин стоял у истоков нескольких научных лабораторий, некоторые из них существовали одновременно, но его сотрудники всегда чувствовали себя единым коллективом и сплоченной командой.В 1955 г. был выбран главным редактором журнала «Вопросы медицинской химии», в 1967 г. возглавил журнал «Биохимия». Входилвсоставредколлегий «Упеховсовременнойбиологии», «Excerpta Medica», «Oxidative Communications», «Biochemistry International», «Life Chemistry Reports»[1].Ю.А. Овчинников (1934-1988) – специалист в области биоорганической химии и молекулярной биологии, изучал молекулярные механизмы биологического действия физиологически активных веществ (антибиотиков, ферментов, пептидов), совместно с А.Е. Браунштейном в 1971 г. с помощью масспектрометрического метода расшифровал первичную структуру фермента аспартаттрансаминазы – белка из 430 аминокислот [8].Существующие научные биохимические общества объединены в Международный биохимический союз, созданный в 1955 году, и в Федерацию европейских биохимических обществ (ФЕБО), созданную в 1964 году. Признанием вклада русских ученых в развитие биохимии явилось избрание президентом Международного биохимического союза на период с 1976 по 1979 гг. академика А.А. Баева, являвшегося до своей кончины (1994) вицепрезидентом этого высшего форума биохимиков всего мира, а президентом ФЕБО на период 1984-1986 гг. – академика Ю.А. Овчинникова[4].ЗаключениеКак можно видеть, на рубеже конца 19 в. и всего 20 в. отечественные ученые внесли значительный вклад в развитие биохимии. В настоящее время биохимия развивается чрезвычайно быстро, и результаты сразу же попадают в прикладные области, прежде всего, в практику профилактики, диагностики и лечения заболеваний. Основным предметом исследования было взаимодействие макромолекул в сложных системах. Основным объектом исследования был человек. Не изучая закономерности формирования биохимии, невозможно понять механизм формирования современного естествознания, в котором интегрированы науки органического и неорганического характера. Изучение истории биохимии становится обязательным для понимания процессов формирования структуры современного естествознания в целом.Список литературы:1. Академик Александр Александрович Баев. Очерки. Переписка. Воспоминания / А. Д. Мирзабеков [и др.]. – М.: Наука, 1997. – 520 с.2. A. E. Braunshtein, Shemiakin M. M.. Theory on amino acid metabolism processes catalyzed by pyridoxine enzymes. Biochemistry (Mosc), 1953 - 18 (4), 393–4113. М. С. Гиляров и соавт. Энциклопедический словарь юного биолога, 1986. - 41 с.4. А. С. Жирник. История отечественной биохимии. Теоретические и прикладные аспекты современной науки, 2015. – 735. Б. И. Збарский. Практикум по биологической химии: учеб.-метод. пособие для вузов / Б. И. Збарский, И. Б. Збарский, А. И. Солнцев. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: Медгиз, 1962. — 280 с6. Лелевич, В. В. Биологическая химия [Текст]: пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов / В. В. Лелевич. – Гродно: ГрГМУ, 2009. – 316 с.7. Филин, С. П. Концепции современного естествознания: конспект лекций / С. П. Филин. – М.: Эксмо, 2008. – 160 с8. TheUniversalProteinResource (UniProt) [Электронныйресурс]. – Режимдоступа: http://www.uniprot.org/uniprot/P005059.Воспоминания о В. А. Энгельгардте. М., 1989 (серия Ученые СССР. Очерки, воспоминания, материалы).10. Северин С. Е. Проблема биологических свойств природных имидазольных соединений // Усп. совр. биол. 1965. Т. 59. С. 165—186.11. Северин С. Е. Распространение, превращения в организме и биологическое значение карнозина и анзерина // Усп. биол. химии. 1954. Т. 2. С. 355—377.12. Северин С. Е. Участие природных имидазол-содержащих дипептидов в биосинтезе и рецепции ацетилхолина // Усп. совр. биол. 1967. Т. 64. С. 181—196.13. Северин С. Е. Молекулярные основы регуляции активности ферментов // Изв. АН СССР. 1969. Т. 6. С. 797—810.