История открытия и изучения нуклеиновых кислот, эволюция представлений об их роли и значимости в жизни клетки (к 155-летию открытия нуклеиновых кислот)

Открытием нуклеиновых кислот наука обязана швейцарскому ученому Иоганну Фридриху Мишеру (1844–1895). В 1869 г. он открыл в составе клеточных ядер лейкоцитов новое вещество неизвестной природы, содержащее азот и фосфор, и назвал это вещество нуклеином. Затем он обнаружил это вещество в ядрах различных клеток, а также высказал предположение о его роли и значимости в клетках. Начатое химиками изучение нуклеиновых кислот было продолжено биологами и врачами. В XIX – начале ХХ веков различные аспекты характеристики нуклеиновых кислот успешно изучали А. Коссель, А.Н. Белозерский, А.Н. Спирин, Н.К. Кольцов, А. Тодд, А. Клод, К. Де Дюв, Д. Паладе, Э. Чаргафф. Выдающееся значение для прогресса в исследовании нуклеиновых кислот имели работы по расшифровке структуры ДНК (Р. Франклин, Д. Уотсона, Ф. Крика, М. Уилкинса, А. Херши, С. Лурии, М. Дельбрюка), работы по установлению механизма синтеза белка (А.М. Львова, Ф. Жакоба, Ж.Л. Моно), исследования по искусственному синтезу ДНК и РНК (Х.Г. Корана и др.). В конце ХХ века на основе интеграции молекулярной биологии и генетики возникло новое направление в биологии – генная (генетическая) инженерия, задачами которой было введение чужеродных генов в геном клеток, для приобретения этими клетками новых свойств, либо для замещения дефектных генов. На основе генной инженерии возникла генная терапия. Стали внедряться в клинику вспомогательные репродуктивные технологии. Большого развития достиг раздел генетической инженерии, направленный на перестройку генома бактерий с целью использовать их как источники синтеза многих крайне необходимых человеку биологически активных веществ.

1. Бабий Т.П., Коханова Л.Л., Костюк Г.Г., Задорожный А.Г., Матвеенко С.А., Погребняк Л.П., Теплицкая Е.В., Труханов В.А. Биологи: биографический справочник. Киев: Наукова думка; 1984.

2. Биологический энциклопедический словарь. Главный редактор М.С. Гиляров. 2-е издание, дополн. М.: Советская энциклопедия; 1989.

3. Биографический словарь деятелей естествознания и техники: [в 2-х томах]. – Москва: Большая советская энциклопедия; 1958. Т. 1, 1959. Т. 2.

4. Богданов А.А., Шабарова З.А. Нуклеиновые кислоты. Химическая энциклопедия: В 5 т. Гл. ред. И.Л. Кнунянц. Т. 3. М.: Большая Российская энциклопедия; 1992: 297–301.

5. Быков В.Л. Тканевая инженерия слизистой оболочки полости рта. Морфология. 2010;137(1):62–70.

6. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира: Биографический справочник. Под ред. проф. В.И.Кузнецова. М.: Высшая школа; 1991.

7. Гайсинович А.Е. Зарождение и развитие генетики. Отв. ред. В.А. Струнников. М.: Наука; 1988.

8. Захаров И.А. «Ископаемая» митохондриальная ДНК в современных генофондах. Успехи современной биологии. 2012;132(1):16–20.

9. Илатовский А.В., Лебедев Д.В., Филатов М.В., Петухов М.Г., Исаев-Иванов В.В. Современные представления о структурной организации хроматина. Цитология. 2012;54(4):298–306.

10. Казакова Т.Б. Молекулярные векторы, используемые для коррекции наследственных дефектов в клетках животных. Успехи современной биологии. 1988;105(1):17–34.

11. Лауреаты Нобелевской премии. Энциклопедия: А - Л. Пер. с англ. М.: Прогресс; 1992.

12. Лауреаты Нобелевской премии. Энциклопедия: М - Я. Пер. с англ. М.: Прогресс; 1992.

13. Малюгин Б.Э., Борзенок С.А., Колокольцова Т.Д., Комах Ю.А., Желтоножко А.А., Попов И.А., СабуринаИ.Н., Репин В.С., Кошелева Н.В., Зурина И.М., Давыдова Л.И., Богуш В.Г., Агапов И.И. Разработка биоинженерной конструкции искусственной роговицы на основе пленочного матрикса из спидроина и культивированных клеток лимбальной зоны глазного яблока. Офтальмохирургия. 2013;4:89–97.

14. Мишер Ф. Труды по биохимии. Ответ. ред. акад. А.С. Спирин. М.: Наука; 1985.

15. Нефедова Л.Н., Ким А.И. Эволюция от ретротранспозонов к ретровирусам: источник и происхождение гена env. Журнал общей биологии. 2007;68(6):459–467.

16. Никитин А.И. Еще раз о здоровье детей после ЭКО (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2019;25(3):28–33.

17. Никитин А.И. Экстракорпоральное оплодотворение как зеркало эволюции. Проблемы репродукции. 2022;28(2):81–85.

18. Никитин А.И., Китаев Э.М., Савицкий Г.А., Иванова Р.Д., КалашниковаР.П., Устинкина Т.И. Экстракорпоральное оплодотворение у человека с последующей имплантацией эмбриона и рождением ребенка. Архив анат. 1987;93(10):39–43.

19. Обухова Н.В., Шевлюк Н.Н., Сивожелезова Н.А. Краткий словарь биологических терминов и понятий. Под ред. проф. Н.Н. Шевлюка. Издание 2-е, переработанное и дополненное. Оренбург: Издательский центр ОГАУ; 2011.

20. Полянский Ю.И. Клеточная теория – история, современность, перспективы (к 150-летию создания клеточной теории). Архив анатомии. 1990;99 (7):5–20.

21. Репин В.С. Терапевтическое клонирование: новая технология применения стволовых клеток для регенерационной медицины. Клиническая геронтология. 2003;9(5):13–20.

22. Репин В.С. Клеточной биологии 100 лет: уроки на будущее. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2007;2(3):9–17.

23. Романова Н.Н. Нобелевские премии за работы в области химии нуклеиновых кислот до 1960-х гг. В сб.: Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова. Годичная научная конференция. 2008; М.: ИИЕиТ РАН; 2009:310–315.

24. Романова Н.Н. Иоганн Фридрих Мишер (к 165-летию со дня рождения). В сб.: Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова. Годичная научная конференция. 2010. М.: ИИЕиТ РАН; 2011:332–336.

25. Романова Н.Н. Е.Ф. Ковалевская – первая русская женщина в должности профессора химии. В кн.: Женщины – химики: биографический портрет, вклад в образование и науку, признание. М.: «Янус-К»; 2013: 237–244.

26. Сабурина И.Н., Колокольцова Т.Д., Репин В.С., Кубатиев А.А. Перспективы и проблемы применения культур клеток для регенеративной медицины. Патогенез. 2015;13(1):60–73.

27. Свистушкин В.М., Тимашев П.С., Шехтер А.Б., Золотова А.В., Мокоян Ж.Т., Свистушкин М.В. Экспериментальное обоснование метода тканевой инженерии для закрытия стойких перфораций барабанной перепонки. Вестник оториноларин. 2020;85(6):23–26.

28. Семченко В.В., Ерениев С.И., Степанов С.С., Дыгай А.М., Ощепков В.Г., Лебедев И.Н. Регенеративная биология и медицина. Книга 1. Генные технологии и клонирование. Под ред. В.П. Пузырева, К.Н. Ярыгина, В.Н. Ярыгина, В.В. Семченко. Омск – Москва – Томск: Омская областная типография; 2012.

29. Фолты Я., Новы Л. История естествознания в датах: Хронологический обзор. Перевод со словацкого. Предисловие и общая редакция А.Н. Шамина. М.: Прогресс; 1987.

30. Ченцов Ю.С. Bведение в клеточную биологию. 4-е издание, перераб. и дополн. М.: ИКЦ «Академкнига»; 2005.

31. Чолаков В. Нобелевские премии. Ученые и открытия. Перевод с болгарского. Под ред. и с предисл. А.Н. Шамина. М.: Мир; 1986.

32. Шамин А.Н. Фридрих Мишеp (1844 – 1895). Очерк жизни и творчества. В кн.: Мишер Ф. Труды по биохимии. Ответ. ред. акад. А.С. Спирин. М.: Наука; 1985.

33. Шамин А.Н. История биологической химии. Формирование химии. Серия «Из наследия А.Н. Шамина». М.: КомКнига; 2006.

34. Gardner R. Sir Robert Geoffrey Edwards CBE. 27 September 1925 – 10 april 2013. Biographical Memoirs of fellows of the Royal Society. Royal Society. 2015;61:81–102. doi: 10.1098/rsbm.2014.0020.

35. Chattopadhyay S, Raines RT. Review collagen-based biomaterials for wound healing. Biopolymers. 2014;101(8):821– 833. doi.org/10.1002/bip.22486.

36. Ghezzi C, Rnjak-Kovacina J, Caplan D. Corneal Tissue Engineering: Recent Advances and Future Perspectives. Tissue Engineering. Part B: reviews. 2015;21(3):278–287. doi.org/10.1089/ten.teb.2014.0397.

37. Glowacki J, Mizuno S. Collagen scaffolds for tissue engineering. Biopolymers. 2008 May;89(5):338-44. doi: 10.1002/bip.20871.

38. Gullo G, Scaglione M, Laganà AS, Perino A, Andrisani A, Chiantera V, Cucinella G, Gitas G, Barra F, Riemma G. Assisted Reproductive Techniques and Risk of Congenital Heart Diseases in Children: a Systematic Review and Meta-analysis. Reprod Sci. 2023 Oct;30(10):2896-2906. doi: 10.1007/s43032-023-01252-6.

39. Hansen M, Kurinczuk JJ, de Klerk N, Burton P, Bower C. Assisted reproductive technology and major birth defects in Western Australia. Obstet Gynecol. 2012 Oct;120(4):852-63. doi: 10.1097/AOG.0b013e318269c282.

40. Hoorsan H, Mirmiran P, Chaichian S, Moradi Y, Hoorsan R, Jesmi F. Congenital Malformations in Infants of Mothers Undergoing Assisted Reproductive Technologies: A Systematic Review and Meta-analysis Study. J Prev Med Public Health. 2017 Nov;50(6):347-360. doi: 10.3961/jpmph.16.122.

41. Johnson MH. Robert Edwards: the path to IVF. Reprod Biomed Online. 2011 Aug;23(2):245-62. doi: 10.1016/j.rbmo.2011.04.010.

42. Klemetti R, Gissler M, Sevón T, Koivurova S, Ritvanen A, Hemminki E. Children born after assisted fertilization have an increased rate of major congenital anomalies. Fertil Steril. 2005 Nov;84(5):1300-7. doi: 10.1016/j.fertnstert.2005.03.085.

43. Lacamara C, Ortega C, Villa S, Pommer R, Schwarze JE. Are children born from singleton pregnancies conceived by ICSI at increased risk for congenital malformations when compared to children conceived naturally? A systematic review and meta-analysis. JBRA Assist Reprod. 2017 Sep 1;21(3):251-259 doi: 10.5935/1518-0557.20170047.

44. Langer R, Vacanti J. Advances in tissue engineering. J Pediatr Surg. 2016 Jan;51(1):8-12. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2015.10.022.

45. Larsson L, Decker AM, Nibali L, Pilipchuk SP, Berglundh T, Giannobile WV. Regenerative Medicine for Periodontal and Peri-implant Diseases. J Dent Res. 2016 Mar;95(3):255-66. doi: 10.1177/0022034515618887.

46. Lauer G. Mucosa Tissue Engineering. In.: Fundamentals of Tissue Engineerintg and Regenerative Medicine. Berlin – Geidelberg: Springer-Verlag; 2009: 369–380.

47. Mirsky The discovery of DNA. Scientific American. 1968; 218: 76 – 88.

48. Schliephake H. Tissue engineering in maxillofacial surgery. In.: Fundamentals of Tissue Engineerintg and Regenerative Medicine. Berlin – Geidelberg: Springer-Verlag; 2009: 827–834.

49. Teh BM, Marano RJ, Shen Y, Friedland PL, Dilley RJ, Atlas MD. Tissue engineering of the tympanic membrane. Tissue Eng Part B Rev. 2013 Apr;19(2):116-32. doi: 10.1089/ten.TEB.2012.0389.

50. Ueda M., Tohnai I., Nakai H. Tissue engineering research in oral implant surgery. Artif. Ogans. 2001;25(3):164–171.

51. Wilson E.B. An Atlas of the fertilization and karyokinesis of the ovum. New York: MacMillan; 1895.