Статьи 60-х годов . Биологу физики- и друг. и брат

«За науку в Сибири»

10 октября 1962 г.

 

БИОЛОГУ ФИЗИКИ – И ДРУГ, И БРАТ

 

         Одной из наиболее бурно развивающихся областей современной биологии является цитология – наука о живой клетке. Изучая закономерности строения о жизнедеятельности основной функциональной единицы живого – клетки, – цитология неразрывно связана с главнейшими областями биологии - генетикой, ботаникой, зоологией, физиологией.

         В то же время современные успехи цитологии в значительной степени объясняются ее тесными контактами с молекулярной биологией, а также с неорганическими науками – физикой и химией.

         Дело в том, что до последнего времени цитология была в основном описательной наукой. Прежде чем изучить любой вопрос, связанный с пониманием структурных особенностей или физиологии клетки, ученые сначала убивали ее специальным образом, а затем уже совершали необходимые манипуляции: разделяли ее на тончайшие срезы, окрашивали, микроскопировали. Химические анализы были очень грубы для изучения столь мелких структур, как органоиды клетки ее – основные структурные элементы. Естественно, что многие стороны жизнедеятельности клетки ускользали от нас, известные закономерности трудно было объяснить без точного знания химических и физических сил, действующих в этих условиях. Необходимо было широчайшее привлечение в цитологию новых методов изучения прежде всего живой клетки, усовершенствование оптических приборов, применение точных методов физического и химического анализов, поэтому в современная цитологическая лаборатория немыслима без участия в ее работе специалистов точных наук. Недаром и в неписанных биологических гимнах появились новые мотивы – биологу физик – и друг и брат…

         В лаборатории цитологии Института цитологии и генетики большую и плодотворную работу проводят молодые физики–энтузиасты – младшие научные сотрудники А.Д. Груздев и А.И. Шерудило. Их привлекли в биологию заманчивые перспективы и широкое поле неразгаданных тайн многих жизненных процессов и явлений наследственности. Подводя итоги трехлетней работы, можно с уверенностью сказать, что содружество цитологов и физиков было весьма плодотворным. А.Д. Груздева увлекла идея вмешательства исследователя в жизнь клетки с помощью оптического скальпеля – ультрафиолетового микролуча. Вы оставляете клетку живой, но выключаете из работы с помощью этого луча, диаметром в 1-2 микрона, какой-либо органоид клетки. Или слегка нарушаете его работу. Очень четко при этом выявляется значение изучаемой структуры для общей жизнедеятельности клетки. Что может быть увлекательнее такого эксперимента! При помощи сконструированного А.Д. Груздевым прибора уже получены первые научные данные о действии микролуча на неделящуюся и делящуюся клетки, влиянии на эти процессы различных длин волн и т.д. Все исследования неживой клетки сопровождаются съемкой научных кинофильмов, рассказывающих о жизни клетки в эксперименте. Теперь мысли А.Д. Груздева заняты тем, как проследить результат нарушения под действием луча отдельных участков хромосом, содержащих основное наследственное вещество, в серии клеточных делений.

         Не менее важную для цитологов задачу решал А.И. Шерудило. Для понимания многих процессов необходимо иметь очные количественные данные об изменении количеств тех или иных химических веществ в структурах клетки. Прежде всего это относится к ДНК – веществу, в котором закодирована наследственная информация. Эти количественные данные легко получить, когда вещество в чистом виде извлечено из клетки и имеется в достаточном количестве. Но нужно другое – определить ДНК к клетке, где часто она содержится в исключительно малых количествах, в структурной связи с белком, и не дисперсно (что необходимо для оптических методов исследования), а в виде совершенно прихотливых, нетерпимых для исследователя зерен и гранул. Разработкой теоретических возможностей наиболее точного определения ДНК в таких условиях и был занят А.И. Шерудило. Им также сконструирован микроспектрофотометр: одна из наиболее точно работающих установок.

         Много и других проблем волнует наших физиков. Мало изучены физические силы митоза – деления клетки, мы почти ничего не знали о структурных изменениях ДНК в метозе (денатурация), нет точной молекулярной модели строения хромосом и т.д. Но не всегда легко найти подходы к интересующей проблеме. И в этом, как ни странно, оказываются более нерешительными сами биологи. Часто физикам не хватает со стороны биологов четко сформулированной задачи, удобного объекта, рук экспериментатора – биолога. Это связано с тем, что долгое время в наших вузах биологи были лишены преподавания глубоких знаний математики и физики. Можно надеяться, что Новосибирский университет сумеет подготовить новую смену биологов – точных экспериментаторов, с серьезными знаниями в области смежных наук. Тогда контакты с физиками и химиками будут еще более плодотворными.

 

 

                                                                                     И. Кикнадзе

                                                                           зав. лабораторией цитологии

                                                                           Института цитологии и

                                                                           генетики.