«Российский след» в ранних исследованиях нуклеиновых кислот
14.01.2020
Авторы:
Название:
«Российский след» в ранних исследованиях нуклеиновых кислот
Страницы:
266-281
Известно, что российские ученые принимали участие в исследованиях нуклеиновых кислот с самых ранних этапов, однако обобщенного в одной статье рассмотрения их вклада ранее сделано не было и в данной публикации этот пробел заполняется. Так, к открытию 150 лет назад Ф.Мишером нуклеина до некоторой степени причастен российский ученый Н.Любавин, поскольку он оказался среди тех, кому засомневавшийся в существовании нового богатого фосфором вещества Ф.Гоппе-Зейлер поручил перепроверить этот результат. И пусть Н.Любавину достался объект, заведомо не содержащий в ощутимых количествах нуклеиновые кислоты (молоко), некоторые удовлетворившие Ф.Гоппе-Зейлера данные он все же получил. Вернувшись в Россию, Н.Любавин провел еще ряд экспериментов с «молочным» нуклеином. Проходивший тогда же стажировку в лаборатории Ф.Гоппе-Зейлера другой россиянин И.Оболенский, изучая муцин, попытался выделить нуклеин из своего объекта, но безуспешно. Очень большой цикл работ по изучению нуклеиновых кислот выполнил родившийся в России американский биохимик Ф.А.Левин / P.A.T.Levene. Ф.Левин предложил два основных термина для описания и характеристики нуклеиновых кислот – нуклеозид и нуклеотид. Им установлен углеводный компонент дрожжевой (растительной) нуклеиновой кислоты в виде рибозы, выяснено наличие фосфодиэфирной связи. Совместно с россиянином Е.С.Лондоном им определен углеводный компонент тимонуклеиновой кислоты, оказавшийся дезоксирибозой. К сожалению, Ф.Левиным была выдвинута ошибочная тетрадная гипотеза организации нуклеиновых кислот, отрицательно сказавшаяся на прогрессе в их изучении. Профессор П.Ф.Миловидов выполнил большой цикл исследований по цитохимии растительного ядра, используя реакцию Фельгена, выявляющую дезоксирибозу и, следовательно, тимонуклеиновую кислоту. Значительный вклад в изучение нуклеиновых кислот внес академик А.Н.Белозерский, который окончательно снял вопрос о неверном представлении в виде существования растительных и животных нуклеиновых кислот, поскольку последние были им выявлены и выделены как вещества из растений разных видов. Важную роль А.Н.Белозерский сыграл в обнаружении у бактерий нуклеиновых кислот обоих типов – пентозного (РНК) и дезоксипентозного (ДНК). Относительно небольшое участие в ранних исследованиях нуклеиновых кислот приняли еще два академика - С.П.Костычев и А.А.Имшенецкий. Академик Императорской академии наук Нобелевский лауреат И.П.Павлов также оказал содействие в установлении наличия дезоксирибозы в тимонуклеиновой кислоте, которую благодаря этому через какое-то время стали называть ДНК.
- Белозерский А.Н. О количественном содержании белков и нуклеиновых кислот в бактериальной клетке // Микробиология. 1940. Т. 9. С. 107-113. 2. Белозерский А.Н. О составе протоплазмы клеток Spirillum volutans в зависимости от возраста культуры // Микробиология. 1941. Т. 10. С. 185-199. 3. Белозерский А.Н. О нуклеиновых кислотах луковицы лука // Доклады АН СССР. 1939. Т. 25. С.749-750. 4. Белозерский А.Н. О нуклеопротеидах и нуклеиновых кислотах ростков семян сои // Биохимия. 1936. Т. 1. С. 255-268. 5. Белозерский А.Н. О ядерном веществе у бактерий // Микробиология. 1939. Т. 8. С. 504-313. 6. Белозерский А.Н., Дубровская И.М. О белках и тимонуклеиновой кислоте семени конского каштана // Биохимия. 1936. Т. 1. С. 665-675. 7. Белозерский А.Н., Киреенкова Е.Г. Нуклеопротеиды и нуклеиновые кислоты // Микробиология. 1943. Т. 12. С. 31-36. 8. Белозерский А.Н., Успенская М.С. О нуклеиновом комплексе зародышей и белках эндосперма семян кедрового ореха // Биохимия. 1942. Т. 7. С. 155-162. 9. Белозерский А.Н., Чебуркина Н.В. О нуклеиновом комплексе почек липы // Биохимия. 1937. Т. 2. С. 752-757. 10. Белозерский А.Н., Чигирев С.Д. О нуклеиновом комплексе ростков семян фасоли // Биохимия. 1936. Т. 1. С. 136-146. 11. Белозерский А.Н., Черномордикова Л.А. О нуклеопротеидах и нуклеиновых кислотах зародышей пшеницы // Биохимия. 1940. Т. 5. С. 133-139. 12. Ванюшин Б.Ф., Белозерский А.Н. Нуклеотидный состав дезоксирибонуклеиновых кислот высших растений // Доклады АН СССР. 1959. Т. 129. С. 944-946. 13. Геращенков Г.А., Гарафутдинов Р.Р., Баймиев Ан.Х., Кулуев Б.Р., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. Два величайших открытия двух столетий - нуклеин и двойная спираль ДНК // Биомика. 2019. Т.11(3). С. 259-265. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2019-24 14. Имшенецкий А.А. Строение и история развития бацилл мочки льна Granulobacter pectinovorum Fribes // Известия Академии наук СССР. VII серия. Отделение математических и естественных наук. 1934. № 5. С.685-710. 15. Карпущенко Е.Г., Деев Р.В., Овчинников Д.В., Плакса И.Л. Выпускник Военно-медицинской академии Федор Левин: на пути к открытию ДНК // Военно-медицинский журнал. 2015. № 10. С. 80-83. 16. Любавин Н.Н. Исследования над нуклеином молока // Журнал Русского физико-химического общества. Отд. хим. 1879. Т.11. С.221-243. 17. Любавин Н.Н. Исследования над нуклеином молока (окончание) // Журнал Русского физико-химического общества. Отд. хим. 1879а. Т.11. С.267-280. 18. Миловидов П.Ф. Нуклеальная реакция Feulgen-Rossenbeck’а и ея значение в гистологии // Научные труды Русского народного университета в Праге. 1933. Т.5. С.167-183. 19. Плакса И.Л., Карпущенко Е.Г., Овчинников Д.В., Деев Р.В. Вклад Федора Ароновича Левина - выпускника Военно-медицинской академии – в изучение структуры нуклеиновых кислот // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2014. №4(48). С. 247-253. 20. Рохлина Э.Я. Клеточное ядро дрожжей и реакция Feulgen'a. // Известия Академии наук СССР. VII серия. Отделение математических и естественных наук, 1933. № 6. 855–858. 21. Сахабутдинова А.Р., Михайленко К.И., Гарафутдинов Р.Р., Кирьянова О.Ю., Сагитова М.А., Сагитов А.М., Чемерис А.В. Небиологическое применение молекул ДНК // Биомика. 2019. Т.11(3). С. 344-377. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2019-28 22. Спирин А.С. (ред.) Андрей Николаевич Белозерский : к 100-летию со дня рождения научная и педагогическая деятельность, воспоминания, материалы. М. Наука. 2006. 369 С. 23. Спирин А.С. (ред.) Фридрих Мишер. Труды по биохимии. М. 1985. 318 с. 24. Чичерюкин-Мейнгардт В.Г. Миловидов Петр Филиппович (1896–1974). // Новый исторический вестник. 2004. №2. С.228-235. 25. Avery O.T., MacLeod C.M., McCarty M. Studies of the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from Pneumococcus Type III. // J Exp Med. 1944. V. 79(2). P.137–158. DOI:10.1084/jem.79.2.137 26. Belozersky A.N. On the nucleoproteins and polynucleotides of certain bacteria // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1947. V. 12. P. 1-6. 27. Belozersky A.N., Spirin A.S. A correlation between the compositions of the deoxyribonucleic and ribonucleic acids // Nature. 1958. V. 182. P. 11-112. doi:10.1038/182111a0 28. Byrne J., Dahm R. Friedrich Miescher and the 150th anniversary of the discovery of DNA // Biomics. 2019. V.11(3). P. 249-258. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2019- 29. Chargaff E. Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic degradation // Experientia. 1950. V.6(6). P.201-209. 30. Coghill R.D. Nucleic Acids. P.A.Levene // J. Chem. Education. 1932. V. 9(1). P. 198-199. 31. Davidson J.N. Nucleic acids - the first hundred years // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1968. V.8. P.1-6. DOI:10.1016/s0079-6603(08)60540-1 32. Feulgen R. Über die «Kohlenhydratgruppe» in der echten Nucleinsäure. Vorläufige Mitteilung // Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für Physiologische Chemie. 1914. V.92(2). P. 154-158. DOI:10.1515/bchm2.1914.92.2.154 33. Feulgen R., Rossenbeck H. Mikroskopisch-chemischer Nachweis einer Nucleinsäure vom Typus der Thymonucleinsäure und die- darauf beruhende elektive Färbung von Zellkernen in mikroskopischen Präparaten // Hoppe-Seyler’s Zeitschrift Physiol. Chem. 1924. V.135(4-6). P.203-248. doi:10.1515/bchm2.1924.135.5-6.203 34. Feulgen R. Über a- und b-Thymonucleinsäure und das die a-Form in die b-Form überfahrende Ferment (Nucleogelase) // Hoppe-Seyler´s Zeitschrift für physiologische Chemie. 1935. V.237(5-6). P. 261–267. DOI:10.1515/bchm2.1935.237.5-6.261 35. Foroutan A., Guo A.C., Vazquez-Fresno R., Lipfert M., Zhang L., Zheng J., Badran H., Budinski Z., Mandal R., Ametaj B.N., Wishart D.S. Chemical composition of commercial cow's milk // J. Agric. Food Chem. 2019. V.67(17). P.4897-4914. doi:10.1021/acs.jafc.9b00204 36. Frixione E., Ruiz-Zamarripa L. The “scientific catastrophe” in nucleic acids research that boosted molecular biology // J. Biol. Chem. 2019. V.294(7). P. 2249–2255. doi:10.1074/jbc.CL119.007397 37. Fruton J.S. P.A.Levene and 2-deoxy-D-ribose // Trends in Biochemical Sciences. 1979. V.4. P. 49-50. DOI:10.1016/0968-0004(79)90351-7 38. Hargittai I. The tetranucleotide hypothesis: a centennial // Struct. Chem. 2009. V.20. P.753-756. DOI:10.1007/s11224-009-9497-x 39. Kasten F.H. The Feulgan reaction - an enigma in cytochemistry // Acta Histochem. 1964. V.17. P.88-99. 40. Kiesel A., Belozersky A. Untersuchungen über Protoplasma. V. Über die Nucleinsaeure und die Nucleoproteide der Erbsenkeime // Hoppe-Seyler’s Zeitschrift Physiol. Chem. 1934. V. 229(4–6). P. 160–166. doi:10.1515/bchm2.1934.229.4-6.160 41. Kostytschew S. Über Thymonucleinsäure // Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für Physiologische Chemie. 1903. V.39(6). P.545–560. DOI:10.1515/bchm2.1903.39.6.545 42. Levene P.A. On the preparation of nucleic acids // J. Am. Chem. Soc. 1900. V. 22(6). P.329-331. 43. Levene P.A. Note on the analysis of nucleic acids obtained from different sources // J. Am. Chem. Soc. 1901. V.23. P. 486-487. 44. Levene P.A. On the biochemistry of nucleic acids // J. Am. Chem. Soc. 1910. V.32(2) P. 231-240. doi:10.1021/ja01920a010 45. Levene P.A., Bass L.W. Nucleic Acids. New York, The Chemical Catalog Co., Inc. 1931. P. 337. 46. Levene P.A., London E.S. Guaninedesoxypentoside from thymus nucleic acid // J. Biol. Chem. 1929. V.81. P. 711-712. 47. Levene P.A., London E.S. The structure of thymonucleic acid // J. Biol. Chem. 1929. V.83. P. 793-802. 48. Levene P.A., Mandel J.A. Über die Konstitution der Thymo‐nucleinsäure // Ber. Deut. Chem. Ges. 1908. V.41(2). P.1905-1909. doi:10.1002/cber.19080410266 49. Levene P.A., Tipson R.S. The ring structure of thymidine // J. Biol. Chem. 1935. V.109. P. 623-630. 50. London E.S., Schittenhelm A. Verdauung und resorption von nucleinsäure im magendarmkanal. I. Mitteilung. // Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für Physiologische Chemie. 1910. V.70(1). P.10-18. DOI:10.1515/bchm2.1910.70.1.10 51. London E.S., Schittenhelm A., Wiener K. Verdauung und Resorption von Nucleinsäure im Magendarmkanal. II. Mitteilung // Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für Physiologische Chemie. 1911. V.72(5-6). P. 459-462. DOI:10.1515/bchm2.1911.72.5-6.459 52. Mello M.L.S., Vidal B.C. The Feulgen reaction: A brief review and new perspectives // Acta Histochem. 2017. V.119(6). P.603-609. doi:10.1016/j.acthis.2017.07.002 53. Miescher F. Ueber die chemische Zusammensetzung der Eiterzellen // Medicinisch-chemische Untersuchungen. 1871. V.4. P. 441–460. 54. Milovidov P. La reaction nucleaire chez quelques vegetaux inferieurs // Compt. Rend. Soc. Biol. Paris 1932. V.109. P.170-171. 55. Milovidov P. Einfluss von Wasser hoher Temperatur auf den Kern der Pflanzenzellen im Lichte der Nuklealreaktion // Protoplasma. 1932a. V.17. P.32-88. doi:10.1007/BF01604081 56. Milovidov P. Über den Gehalt der hyperchromatischen somatischen Zellkerne an Thymonukleinsäure // Planta. 1936. V.25. P. 197-205. doi:10.1007/BF01909185 57. Milovidov P. Zur Theorie und Technik der Nuklearfarbung // Protoplasma. 1936a. V.25. P.570-597. 58. Milovidov P. Bibliographie der Nucleal- und Plasmalreaktion. // Protoplasma. 1938. V. 31(1) P. 246-266. doi:10.1007/BF01633273 59. Noyer-Weidner M., Schaffner W. Felix Hoppe-Seyler (1825-1895) a pioneer of biochemistry and molecular biology // Biol Chem Hoppe Seyler. 1995. V.376(8). P.447-448. 60. Obolensky J. Ueber das Mucin aus der Submaxillardrüse // Medicinisch-chemische Untersuchungen. 1871. V.4. P. 590-593. 61. 61. Olby R. Tortuous story of DNA // Nature. 1978. V.272. P. 760-761. 62. Schmidt G., Levene P.A. The effect of nucleophosphatase on “native” and depolymerized thymonucleic acid // Science. 1938. V.88(2277). P. 172-173. DOI:10.1126/science.88.2277.172 63. Signer R., Caspersson T., Hammarsten E. Molecular shape of thymonucleic acid // Nature. 1938. V. 141. P.122. doi:10.1038/141122a0 64. Sweet J.E., Levene P.A. Nuclein metabolism in a dog with Eck's fistula // J. Exp. Med. 1907. V.9(2). P.229-240. DOI:10.1084/jem.9.2.229 65. Tipson R.S. Phoebus Aaron Theodor Levene 1869–1940. Obituary // Advances in Carbohydrate Chemistry. 1957. V.12. P.1-12. doi:10.1016/S0096-5332(08)60202-7 66. van Slyke D.D., Jacobs W.A. Biographical memoir of Phoebus Aaron Theodor Levene 1869 – 1940 // National Academy o f Sciences. Biographical Memoirs. Washington. 1943. V.23. P.74-126. 67. Williams G. Unravelling the Double Helix: The Lost Heroes of DNA. Wiedeneld & Nicolson. London. 2019. 494 P.