ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ БИОХИМИИ
Суммируем основные достижения в области биохимии, в особенности в биохимии человека.
• Определен химический состав клеток, тканей и целого организма. Выделены основные соединения, присутствующие в этих системах, и установлена их структура.
• Выяснены — по крайней мере в общих чертах - функции многих простых биомолекул. Установлены также функции наиболее важных сложных биомолекул. Центральное место среди всех этих открытий принадлежит установлению того факта, что ДНК — это генетический материал и содержащаяся в нем информация передается от нее одному из видов РНК (информационной РНК), которая в свою очередь определяет последовательность аминокислот в белках. Поток информации, исходно заключенной в ДНК, удобно представить в виде схемы ДНК ->РНК ->Белок.
• Выделены главные органеллы животных клеток, установлены их основные функции.
• Показано, что почти все реакции, протекающие в клетках, катализируются ферментами; многие ферменты получены в чистом виде и изучены, выявлены общие принципы механизмов их действия.
• Прослежены метаболические пути синтеза и распада главных простых и сложных биомолекул. Показано, что пути синтеза данного соединения в общем случае отличаются от путей его распада.
• Выяснены многие аспекты регуляции метаболизма.
• В общих чертах установлено, каким образом клетки запасают и используют энергию.
• Выяснены основные особенности строения и функции различных мембран, показано, что основными их компонентами являются белки и липиды.
• Накоплено значительное количество данных о механизме действия главных гормонов.
• Установлены биохимические основы значительного числа заболеваний.
КАК МАЛО МЫ ЗНАЕМ
Нисколько не умаляя значения того огромного количества биохимических данных, которое накоплено к настоящему времени, очень важно уяснить, как скудны наши знания во многих областях биохимии. Среди тех проблем, которые еще предстоит решить, пожалуй, наиболее важны две: выяснение
биохимических основ индивидуального развития и дифференцировки и функций мозга. Хотя химическая природа генетического материала детально изучена, о механизме включения и выключения генов в процессе развития организма мы не знаем почти ничего. Выяснение механизма регуляции генов совершенно необходимо для изучения процессов дифференцировки клеток и превращения нормальных клеток в раковые. Сейчас о делении и росте клеток — нормальных и опухолевых и о регуляции этих процессов мы знаем крайне мало. Практически ничего не известно о биохимической основе сложных процессов нервной деятельности, включая такие явления, как сознание и память. Весьма ограниченны сведения о механизмах клеточной секреции. Несмотря на определенный прогресс, неизвестна молекулярная природа многих распространенных генетических болезней; впрочем, можно надеяться, что в ближайшие несколько лет благодаря развитию техники рекомбинантных ДНК здесь будут достигнуты заметные успехи. К началу следующего века, а возможно, и раньше, будет определена нуклеотидная последовательность всего генома человека; правда, остаются сомнения, является ли этот подход оптимальным с точки зрения использования человеческих и финансовых ресурсов.
ЛИТЕРАТУРА
Freifelder D. Physical Biochemistry: Applications to Biochemistry and Molecular Biology, Freeman, 1982.
Fruton J. S. Molecules and Life: Historical Essays on the Interplay of Chemistry and Biology, Wiley-Interscience, 1972. Weinberg R. A. The molecules of life, Sci. Am. (Oct.), 1985,253, 48. (Интересны и все другие статьи этого номера журнала.)
