|
На первую страницу | «Очерки научной жизни»: оглавление и тексты | Аннотация «Очерков» и об авторе | Отдельные очерки, выступления | Научно-популярные статьи (ссылки) | Список публикаций | Гостевая |
К статье Г. И. Абелева «Ученый – настоящий во всех отношениях»
«Природа» № 4 2006 г. С. 61-64
Т.А. Белозерская
доктор биологических наук
Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН
Москва
В 2005 г. исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося советского биолога, крупного биохимика, основоположника молекулярной биологии в нашей стране академика Андрея Николаевича Белозерского. Его имя широко известно у нас и за рубежом, в первую очередь благодаря фундаментальным исследованиям нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов, а также большому вкладу в изучение биохимии микробной клетки.
Андрей Николаевич Белозерский родился 16 (29) августа 1905 г. в Ташкенте. Отец, Николай Андреевич, происходил из семьи первых русских переселенцев в Среднюю Азию, служил юристом судебной палаты; мать, Евгения Семеновна, по рождению Лахтина, преподавала музыку в прогимназии. В семье было трое детей: Николай (умер подростком), Лидия и Андрей. В 1913 г. Андрей Николаевич остался сиротой и после скитаний по родственникам попал в Гатчинский сиротский приют. Весной 1917-го приют закрыли, и мальчик воспитывался в семье сестры матери, Татьяны Семеновны Ивановой, в г. Верном (ныне Алма-Ата, Казахстан). В 1921-м, не имея школьного аттестата, Белозерский поступил на физико-математический факультет Среднеазиатского государственного университета (САГУ) в Ташкенте.
В начале 20-х годов здесь работали многие видные профессора и ученые, приехавшие из Москвы и Петрограда. Учителями Андрея Николаевича были Н.А. Димо, А.Л. Бродский, П.А. Баранов, И.А. Райков, А.И. Введенский, А.В. Благовещенский. Первая научная работа – о концентрации водородных ионов в водных вытяжках из листьев некоторых горных растений – выполнена Белозерским под руководством Благовещенского.
В 1927 г. Белозерский окончил физико-математический факультет САГУ по специальности «физиология растений» и был оставлен в аспирантуре. В это время он знакомится с прекрасным специалистом в области аналитической химии и биохимии А.Р. Кизелем, с которым его надолго связывают плодотворное научное сотрудничество и личная дружба.
Семья Ивановых–Лахтиных–Белозерских. Николай Николаевич Иванов (первый в верхнем ряду) и его супруга Татьяна Семеновна (четвертая в том же ряду) – в их семье впоследствии воспитывался Андрей Николаевич. |
Кизель обратил внимание на талантливого аспиранта и привлек его к работе с растительными белками. Белозерский приобщился к исследованиям биополимеров, которые стали главным делом его жизни. За годы работы в аспирантуре в Ташкенте и в маленькой лаборатории Политехнического музея в Москве, где помещался отдел Кизеля, Андрей Николаевич освоил все тонкости препаративных биохимических методик.
В 1930 г. Кизель приглашает его в МГУ, Андрей Николаевич много преподает и одновременно становится главным помощником Кизеля в организации кафедры биохимии растений. Тогда же Белозерский первым в стране начинает систематические исследования нуклеиновых кислот.
Цикл работ принципиального значения, выполненный Белозерским в середине 30-х годов, касался вопроса о «животных» и «растительных» нуклеиновых кислотах. Этими работами было отвергнуто разделение нуклеиновых кислот на «растительную» и «животную» группы. Окончательно утвердилось представление о том, что ДНК – универсальный компонент как растительных, так и животных клеток.
Исследования нуклеиновых кислот проводились на кафедре задолго до официального рождения молекулярной биологии (задолго до 1953 г., когда появилась публикация Дж. Уотсона и Ф. Крика в журнале «Nature»).
Следующая серия работ Андрея Николаевича касалась изучения представителей третьего, «низшего» царства живых существ – микроорганизмов, в частности бактерий. Анализы продемонстрировали, что в бактериях всегда присутствуют оба типа нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. Таким образом, было подтверждено, что оба типа нуклеиновых кислот присутствуют у живых организмов различных филогенетических царств.
Изучение бактерий показало, что они заслуживают особого внимания из-за необычайно высокого содержания нуклеиновых кислот. Этот факт Белозерский связывает с биологической активностью бактерий – высокими темпами роста и размножения. Количество нуклеиновых кислот, прежде всего РНК, не постоянно для данного вида клеток и сильно меняется в зависимости от возраста культуры. Это заключение в те годы было принципиально новым и указывало на очень важную закономерность – корреляцию между содержанием нуклеиновых кислот и синтетической активностью клеток. А.Н. Белозерский параллельно с Т. Касперсоном и Ж. Браше обратил внимание на корреляцию между количеством нуклеиновых кислот в клетке и интенсивностью процессов биосинтеза белка.
Вместе с тем в работе А.Н. Белозерского, А.С. Спирина и др., опубликованной в журнале «Биохимия» в 1957 г., не нашла подтверждения предложенная Ф. Жакобом и Ж. Моно схема: ДНК–РНК–белок. Были получены первые доказательства присутствия в клетке большой массы некодирующей (рибосомальной) РНК и высказано предположение о существовании небольшой фракции информационной РНК.
Кардинальное общебиологическое значение имеют исследования Белозерского, установившие связь нуклеиновых кислот с наследственностью и эволюционным развитием растений, животных и бактерий. Это направление открыло новую страницу генной систематики.
Как показали дальнейшие работы А.Н. Белозерского, совместные с Б.Ф. Ванюшиным, очень важным и перспективным оказалось обнаружение метилированных пуриновых и пиримидиновых оснований в составе ДНК.
Большое значение имеют исследования Белозерским белков в составе выделяемых нуклео-протеидных комплексов. Ранее было принято считать, что белковым компонентом нуклеопротеидов служат гистоны – белки, основные по своему характеру и лишенные триптофана. Исследования Андрея Николаевича впервые показали, что нуклеопротеиды высших растений и микроорганизмов имеют в качестве белкового компонента триптофансодержащие нещелочные белки.
Александр Романович Кизель с сотрудниками и студентами. 1929 или 1930 г. |
До 1950 г. отсутствовали данные о содержании гистонов в нуклеопротеидах ядер клеток растений. Ответ на этот вопрос также получен А.Н. Белозерским совместно с Г.И. Абелевым. Ими были выделены гистоны из «структурного» дезоксирибонуклеопротеида зародышей пшеницы. Это был важный вклад в систему доказательств единства принципов организации ядерного аппарата у высших растений и животных.
Наряду с нуклеиновыми кислотами Белозерского интересовали и другие биополимеры: неорганические полифосфаты (направление, продолженное впоследствии его учеником И.С. Кулаевым) и тейхоевые кислоты. Этим исследованиям посвятила свою жизнь ученица Белозерского И.Б. Наумова.
В 1943 г. Белозерский защищает докторскую диссертацию, становится профессором кафедры биохимии растений МГУ, организует лабораторию антибиотиков в Институте биохимии им. А.Н. Баха АН СССР (1946), которая начинает заниматься исследованиями в области антибиотиков микробного происхождения, а также нуклеиновых кислот микробов-продуцентов (эта лаборатория была впоследствии переименована в лабораторию биохимии микроорганизмов).
Характер работ по биохимии микроорганизмов повлиял на выбор объектов и направление исследований и в какой-то мере отразился на всей последующей научной деятельности Белозерского. В группе, сложившейся на кафедре биохимии растений МГУ, постоянным объектом изучения становятся бактерии и другие низшие растения. После защиты докторской диссертации Белозерского утверждают профессором кафедры биохимии растений МГУ (1946). Одновременно он работает консультантом в Институте эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи АМН СССР.
Исследования по химии антибиотиков Андрей Николаевич начал еще до организации лаборатории, в годы Великой Отечественной войны. Он изучал химическое строение одного из весьма эффективных отечественных антибиотиков – грамицидина С, открытого Г.Ф. Гаузе и М.Г. Бражниковой и быстро получившего всемирное распространение и применение. Работы с грамицидином С продолжались и во вновь организованной лаборатории антибиотиков Института биохимии. Здесь было получено и изучено несколько замещенных производных грамицидина и новые антибиотики актиномицетного происхождения.
Белозерский был выдающимся педагогом. За годы своей работы на кафедре биохимии растений он подготовил сотни специалистов в области молекулярной биологии. К нему на кафедру приезжали биологи со всего Советского Союза. Таким образом в стране была сформирована школа молекулярных биологов высокого класса.
В 1963 г. Андрей Николаевич создал кафедру вирусологии – первый центр по молекулярной вирусологии в нашей стране. Однако главная заслуга его организаторской деятельности – созданный в МГУ совершенно новый, уникальный тип межфакультетской лаборатории биоорганической химии, куда были привлечены специалисты разного профиля: биологи, химики, физики, математики.
Тогда же Белозерский стал заместителем академика-секретаря Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений Академии наук СССР, в 1970 г. – академиком-секретарем отделения, а в 1971 г. вице-президентом АН СССР и председателем Секции химико-технологических и биологических наук при Президиуме АН СССР. Это потребовало от него трудного решения: всю жизнь он был связан с университетом, ему непросто было оставить кафедру, а работа в Академии отнимала массу времени.
Главный итог деятельности Андрея Николаевича состоит в том, что благодаря его трудам ученые страны оказались подготовленными к восприятию и развитию молекулярной биологии, а направления, им созданные, заняли прочные позиции в мировой науке.
При подготовке этого и двух последующих очерков использованы тексты, опубликованные в журнале «Молекулярная биология», «Вестник МГУ» и включенные в сборник «Андрей Николаевич Белозерский», выходящий в издательстве «Наука».