Сославшись на процесс «химической эволюции белков от низших организмов к высшим, на которую впервые указал профессор А.Я. Данилевский» и на другие факты, И.П. Скворцов писал: «Мне кажется, что ввиду этих указаний не будет очень большой дерзостью высказать давно лелеемую мною мысль о том, что белковые вещества в живых телах не образуются каким-либо химическим путем, как обыкновенные химические соединения, а растут, что, следовательно, каждая новая частица их генетически связана со старой и что тут же и лежит разгадка непрерывного течения жизни в ряду форм и поколений. С этой точки зрения, искусственное образование истинной живой частицы… было бы решением проблемы о происхождении жизни, а изучение ее преобразования открыло бы нам основные условия ее развития» [22, c.161–162]. В заключение статьи И.П. Скворцов высказал мнение, что «в основе всех жизненных процессов на земле находится жизнеспособная белковая частица, которая растет и размножается и что все остальные вещества растительного и животного царства суть ее производные» [22, c.164].
Приведенные представления во многом сходятся с учением о молекулярной непрерывности жизни в том виде, как оно развито Клодом Бернаром [26] и Эдуардом Фридрихом Вильгельмом Пфлюгером [27] и воспринято многими учеными и философами, в том числе Фридрихом Энгельсом [28]. Это показывает, что от этих теорий был выход к концепции матричного биосинтеза, по крайней мере, они позволяли акцептировать её. Но эти же представления налагали и ограничения на развитие матричной идеи, что может быть проиллюстрировано на примере самого И.П. Скворцова. Не только в ранних, но и последующих работах он часто говорил о белках не как о химических, а как о биологических индивидуумах, способных воспроизводиться не только наложением новых химических групп на существующую молекулу, но и, например, почкованием. С точки зрения этой неопределенности взглядов представления И.П. Скворцова уступают взглядам Г. Спенсера, согласно которому белки имеют строго определенную химическую структуру, определяющую их биологические свойства.
Следует отметить, что в своих статьях И.П. Скворцов обращался к матричной идее как к вспомогательному средству для обоснования того или иного взгляда; систематически же изложить свои представления о природе жизненных процессов он предполагал в обобщающей книге «Биология». Предполагалось, что она будет издана в начале ХХ века в издательстве В.В. Битнера, в проспектах которого есть соответствующие указания. Однако, насколько нам известно, эта книга осталась неопубликованной и, по-видимому, незавершенной.
Э. Готшлих и И.П. Скворцов были не единственными учеными, в творчестве которых выявилась связь проблем молекулярного воспроизведения и асимметричного синтеза. В 1898 г. Френсис Роберт Джепп [29–31] высказал мнение, что асимметрический синтез следует понимать как процесс молекулярного воспроизведения. Доклад Ф. Джеппа вызвал широкое обсуждение на страницах журнала «Nature», в котором приняли участие известные ученые и философы, в том числе Перси Фарадей Франкланд, Джоржио Эррера и Карл Пирсон [31]. В дискуссию вступил и Герберт Спенсер [33] – основоположник концепции инструктивного синтеза наследственных молекул. В ходе этого обсуждения философ утверждал, что синтез асимметрических молекул подчиняется тем же законам, что и синтез белков.
В первоначальных представлениях о молекулярной репликации, в том числе о воспроизведении стереоизомеров, предполагался прямой синтез новой идентичной молекулы под влиянием материнской молекулы на ее поверхности (Э. Готшлих, И.П. Скворцов) или в некотором удалении от неё (Г.Спенсер и др.). Только в середине ХХ века стало ясно, что молекулярное воспроизведение в общем случае не может быть прямым синтезом, а требует участия ферментов. В подготовке этого нового понимания особую роль из уже названных ученых сыграл Э. Фишер благодаря своим основополагающим работам в области ферментологии, причем определенное значение в этом же отношении имели и его исследования по молекулярной асимметрии.
Работы Э. Фишера являются прямым историческим истоком современного понимания связи между асимметрическим синтезом и матричным биосинтезом. Ведь все биохимические процессы, включая молекулярное воспроизведение, имеют ферментативную природу и зависят от конфигурации соответствующих ферментов. В работе [12] Э. Фишер подчеркнул важность факта сохранения исходной асимметрии для разработки вопроса о происхождении и влиянии конфигурации ферментов на их биологическую активность.
Активные зоны ферментов (всегда асимметричные, что обусловливает асимметрию продуктов ферментативных реакций) фактически являются рабочими матричными поверхностями (отличающимися от матриц – носителей наследственной информации), определяющими все биохимические реакции, в том числе синтез ферментов с участием других ферментов. Истоки понимания этого фундаментального обстоятельства также восходят к Э. Фишеру.
Список литературы
1. Кольцов Н.К. Физико-химические основы морфологии (1928) // Кольцов Н.К. Организация клетки. – М.–Л.: Биомедгиз, 1936.– С.461 – 490.
2. История биологии с начала ХХ века до наших дней. – М.: Наука, 1975. – 660 с.
3. Спенсер Г. Основания биологии: В 2 т. – СПб.: Поляков, 1870. – Т.1. – VIII+370 с.
4. Пилипенко А.П. Проблема информационных молекул и матричного биосинтеза в ХIХ – первой трети ХХ века // Вопр. истории естествознания и техники. – 1988.– № 2. – С. 80 – 82.
5. Пилипенко А.П. Истоки молекулярной биологии и эволюционной химии // Юбилеи науки. 1989. – К.: Наук. думка, 1990. – С. 261 – 276.
6. Пилипенко А.П. Наследие Герберта Спенсера в молекулярной биологии и эволюционной химии // Наука и науковедение. – 1996. – №1 – 2. – С. 138 – 140.
7. Пастер Л. Исследования о молекулярной диссимметрии естественных органических соединений (1860) // Пастер Л. Избранные труды: В 2 т. – М: Изд-во Академии наук СССР, 1960. – С. 9 – 48.
8. Вант-Гофф Я.Г. О структурных формулах в пространстве (1874) // Быков Г.В. История стереохимии органических соединений. – М.: Наука, 1966. – С.41 – 47.
9. Le Bel J.-A. On the relations which exist between the atomic formulas of organic compounds and the rotatory power of their solutions (1874) // Classics in the theory of chemical combinations (Ed. O.T. Benfey). – N.Y.: Dov. Publ., 1963. – Р. 161 – 171.
10. Мишер Ф. Труды по биохимии. – М.: Наука, 1985. – 320 с.
11. Miescher F. Die Histochemischen und Physiologischen Arbeiten. In 2 Bd. – Leipzig: Vogel, 1897. – Bd. 1.– 138 S.
12. Фишер Э. Влияние конфигурации на действие ферментов. I – III // Эмиль Фишер. Избранные труды. – М.: Наука, 1979. – С.243 – 261
13. Curie P. Symetry dans les phenomenes physiques. – J. Phys. – 1894. – 3. – P. 393 – 416.
14. Curie P. Oeuvres. – Paris: Gauthier – Villars, 1908. – XXII+621 p.
15. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. – М.: Наука, 1988. – 520 с.
16. Вант-Гофф Я.Г. Избранные труды по химии. – М.: Наука, 1984. – 542 с.
17. Van't Hoff J.H. Die Lagerung der Atome im Raume. 2-te Aufl. – Braunschweig: Vieweg, 1894.
18. Фишер Э. Синтезы в группе сахаров. II // Эмиль Фишер. Избранные труды. – М.: Наука, 1979.– С.179 – 218.
19. Фишер Э. Избранные труды. – М.: Наука, 1979. – 640 с.20. Gotschlich E. Allgemeine Biologie der Mikroorganismen // Flügge C. (Hrsg.) Die Mikroorganismen. – Leipzig: Vogel, 1896. – Th.1. – S. 84 – 270.
21. Скворцов И.П. По вопросу о микробиозе // Вестник медицины (Харьков).– 1896.– Т.1, № 11.– С. 209 – 211; 1897.– Т.2, № 1.– С. 1 – 4; Т.2, № 2.– С.25 – 28; № 8 – 9.– С. 145 – 149.
22. Скворцов И.П. Новые воззрения в науке о жизни // Научное обозрение (СПб.). – 1894.– № 5 – 6.– С. 150 – 164.
23. Пилипенко О.П. Еволюційно-хімічні та молекулярно-біологічні ідеї І.П.Скворцова // Вісник Академії наук УРСР.– 1990.– № 3.– С.77 – 84.
24. Холдейн Дж. Возникновение жизни (1929) // Бернал Дж. Возникновение жизни.– М.: Мир, 1969.– С. 295 – 303.
25. Опарин А.И. Происхождение жизни (1924) // Бернал Дж. Возникновение жизни. – М.: Мир, 1969.– С. 250 – 287.
26. Бернар К. Курс общей физиологии.– СПб.: Билибин, 1878.– ХХ + 316 с.
27. Pflüger E. Über die physiologische Verbrennung in den lebendigen Organismen.– Arch. ges. Physiol. – 1875. – 10. – S. 251 – 367.
28. Энгельс Ф. Диалектика природы / Маркс К., Энгельс Ф. Сочинения. – Т. 20. – М.: Госполитиздат, 1961. – С. 339 – 626.
29. Japp F.R. Stereochemistry and vitalism // Nature.–1898. – V.58. No.1506. – P. 452 – 460.
30. Japp F.R. Asymmetry and vitalism // Nature.–1898. – V.58. No.1513. – P. 616 – 618; No.1515.– p. 29.
31. Japp F.R. Asymmetry and vitalism // Nature. – 1898. – V.58. No.1515. – р. 29.
32. Pearson K. Asymmetry and vitalism // Nature. – 1898. – V.58. No.1515. – p. 30
33. Spencer H. Asymmetry and Vitalism // Nature. – 1898. – V.58. No.1515. – p. 29.