Uzaktan gen aktarımı: bilim adamı Alexander Gurvich'in araştırması

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

1906 baharının sonlarında, otuzlu yaşlarının ortalarında zaten tanınmış bir bilim adamı olan Alexander Gavrilovich Gurvich ordudan terhis edildi. Japonya ile savaş sırasında, Chernigov'da bulunan arka alayda doktor olarak görev yaptı. (Gurvich, kendi sözleriyle, "zorla tembellikten kaçan", önümüzdeki üç yıl içinde üç dilde yayınlanan "Omurgalıların embriyolojisi üzerine Atlas ve deneme" yazdı ve resimledi).

Şimdi genç karısı ve küçük kızıyla birlikte bütün yaz boyunca Büyük Rostov'a - karısının ebeveynlerine gidiyor. İşi yok ve hala Rusya'da kalıp kalmayacağını veya tekrar yurtdışına çıkıp çıkmayacağını bilmiyor.

Münih Üniversitesi Tıp Fakültesi'nin arkasında, tez savunması, Strasbourg ve Bern Üniversitesi. Genç Rus bilim adamı birçok Avrupalı biyologa zaten aşinadır, deneyleri Hans Driesch ve Wilhelm Roux tarafından çok takdir edilmektedir. Ve şimdi - bilimsel çalışmalardan ve meslektaşlarınızla temastan üç ay boyunca tam izolasyon.

Bu yaz A. G. Gurvich, kendisinin şu şekilde formüle ettiği soru üzerine kafa yoruyor: "Kendimi biyolog olarak adlandırmam ne anlama geliyor ve aslında ne bilmek istiyorum?" Ardından, ayrıntılı olarak incelenen ve resimlenen spermatogenez sürecini göz önünde bulundurarak, canlıların tezahürünün özünün, eşzamanlı olarak meydana gelen ayrı olaylar arasındaki bağlantılardan oluştuğu sonucuna varır. Bu onun biyolojideki "görüş açısını" belirledi.

A. G.'nin basılı mirası Gurvich - 150'den fazla bilimsel makale. Çoğu, Alexander Gavrilovich'e ait olan Almanca, Fransızca ve İngilizce olarak yayınlandı. Çalışmaları embriyoloji, sitoloji, histoloji, histofizyoloji, genel biyoloji alanlarında parlak bir iz bıraktı. Ama belki de "yaratıcı etkinliğinin ana yönünün biyoloji felsefesi olduğunu" söylemek doğru olur ("Alexander Gavrilovich Gurvich. (1874-1954)" kitabından. Moskova: Nauka, 1970).

AG 1912'de Gurvich, "alan" kavramını biyolojiye ilk sokan kişiydi. Biyolojik alan kavramının gelişimi, çalışmasının ana temasıydı ve bir on yıldan fazla sürdü. Bu süre boyunca, Gurvich'in biyolojik alanın doğası hakkındaki görüşleri köklü değişiklikler geçirdi, ancak alandan her zaman biyolojik süreçlerin yönünü ve düzenini belirleyen tek bir faktör olarak bahsettiler.

Söylemeye gerek yok, önümüzdeki yarım yüzyılda bu kavramı ne üzücü bir kader bekliyordu. Yazarların sözde "biyofield" in fiziksel doğasını anladığını iddia eden birçok spekülasyon vardı, birileri hemen insanları tedavi etmeyi üstlendi. Bazıları A. G. Gurvich, çalışmasının anlamını araştırma girişimleriyle hiç uğraşmadan. Çoğunluk Gurvich'i bilmiyordu ve neyse ki, ne "biyo-alan" teriminin kendisine ne de A. G.'nin eyleminin çeşitli açıklamalarına atıfta bulunmadı. Gurvich'in bununla hiçbir ilgisi yok. Bununla birlikte, bugün "biyolojik alan" kelimeleri, eğitimli muhataplar arasında gizlenmemiş şüpheciliğe neden olmaktadır. Bu makalenin amaçlarından biri, okuyuculara bilimde biyolojik bir alan fikrinin gerçek hikayesini anlatmaktır.

Hücreleri ne hareket ettirir

AG Gurvich, 20. yüzyılın başında teorik biyolojinin durumundan memnun değildi. Biçimsel genetiğin olanaklarından etkilenmedi, çünkü "kalıtımın aktarılması" sorununun vücuttaki özelliklerin "uygulanması" sorunundan temelde farklı olduğunun farkındaydı.

Belki de biyolojinin bugüne kadarki en önemli görevi, "çocukça" soruya bir cevap aramaktır: Canlılar tüm çeşitlilikleriyle tek bir hücrenin mikroskobik bir topundan nasıl ortaya çıkıyor? Bölünen hücreler neden şekilsiz topaklı koloniler değil, karmaşık ve mükemmel organ ve doku yapıları oluşturur? O zamanın gelişme mekaniğinde, W. Ru tarafından önerilen nedensel-analitik yaklaşım benimsendi: embriyonun gelişimi, çok sayıda katı neden-sonuç ilişkisi tarafından belirlenir. Ancak bu yaklaşım, deneysel olarak keskin sapmalara neden olmanın başarılı gelişmeyi engellemeyebileceğini kanıtlayan G. Driesch'in deneylerinin sonuçlarıyla aynı fikirde değildi. Aynı zamanda, vücudun tek tek bölümleri normal olan yapılardan oluşmaz - ama oluşurlar! Aynı şekilde, Gurvich'in kendi deneylerinde, amfibi yumurtalarının yoğun santrifüjlenmesiyle bile, görünür yapılarını ihlal ederek, daha fazla gelişme eş sonlu olarak ilerledi - yani, bozulmamış yumurtalarla aynı şekilde sona erdi.

Pirinç. 1 Rakamlar A. G. 1914'ten Gurvich - bir köpekbalığı embriyosunun nöral tüpündeki hücre katmanlarının şematik görüntüleri. 1 - ilk oluşum konfigürasyonu (A), sonraki konfigürasyon (B) (kalın çizgi - gözlenen şekil, kesikli - varsayılan), 2 - ilk (C) ve gözlemlenen konfigürasyon (D), 3 - ilk (E), tahmin edilen (F) … Dikey çizgiler hücrelerin uzun eksenlerini gösterir - "belirli bir gelişme anında hücre eksenlerine dik bir eğri oluşturursanız, bunun bu alanın daha sonraki bir gelişim aşamasının konturu ile çakışacağını görebilirsiniz"

AG Gurvich, gelişmekte olan embriyonun veya bireysel organların simetrik kısımlarında mitoz (hücre bölünmeleri) üzerine istatistiksel bir çalışma yürüttü ve daha sonra alan kavramının ortaya çıktığı "normalleştirici faktör" kavramını doğruladı. Gurvich, tek bir faktörün, her birinin kesin zamanını ve yerini belirlemeden, embriyonun bölümlerinde mitoz dağılımının genel resmini kontrol ettiğini belirledi. Kuşkusuz, alan kuramının öncülü, ünlü Driesch formülünde yer alıyordu: "Bir öğenin olası kaderi, bir bütün olarak konumu tarafından belirlenir." Bu fikrin normalleştirme ilkesiyle birleşimi, Gurvich'i, öğelerin "etkileşimlerinin" aksine, tek bir bütüne "bağlılığı" olarak yaşamdaki bir düzen anlayışına götürür. "Gerçekleşme Süreci Olarak Kalıtım" (1912) adlı çalışmasında, ilk kez embriyonik alan - morf kavramını geliştirir. Aslında bu, kısır döngüyü kırmak için bir öneriydi: başlangıçta homojen olan öğeler arasındaki heterojenliğin ortaya çıkışını, öğenin bütünün uzamsal koordinatlarındaki konumunun bir fonksiyonu olarak açıklamak.

Bundan sonra, Gurvich, morfogenez sürecinde hücrelerin hareketini tanımlayan yasanın bir formülasyonunu aramaya başladı. Köpekbalığı embriyolarında beynin gelişimi sırasında, "nöral epitelyumun iç tabakasının hücrelerinin uzun eksenlerinin, herhangi bir zamanda oluşumun yüzeyine dik değil, belirli bir yere yönlendirildiğini buldu (15-) 20 ') açı. Açıların yönü doğaldır: belirli bir gelişme anında hücre eksenlerine dik bir eğri oluşturursanız, bunun bu alanın gelişiminde daha sonraki bir aşamanın konturu ile çakışacağını görebilirsiniz”(Şekil 1).). Hücrelerin, istenen şekli oluşturmak için nereye yaslanacaklarını, nereye gereceklerini "bildikleri" görülüyordu.

Bu gözlemleri açıklamak için, A. G. Gurvich, temelin son yüzeyinin konturu ile örtüşen ve hücrelerin hareketini yönlendiren bir "kuvvet yüzeyi" kavramını tanıttı. Ancak Gurvich'in kendisi bu hipotezin kusurlu olduğunun farkındaydı. Matematiksel formun karmaşıklığına ek olarak, kavramın “teleolojisi”nden memnun değildi (hücrelerin hareketini var olmayan, gelecekteki bir forma tabi tutuyor gibiydi). Sonraki çalışmada "Embriyonik alanlar kavramı üzerine" (1922) "kökün son konfigürasyonu çekici bir kuvvet yüzeyi olarak değil, nokta kaynaklarından yayılan alanın eş potansiyel yüzeyi olarak kabul edilir." Aynı eserde "morfogenetik alan" kavramı da ilk kez tanıtılmıştır.

Soru, Gurvich tarafından o kadar geniş ve kapsamlı bir şekilde ortaya konmuştur ki, gelecekte ortaya çıkabilecek herhangi bir morfogenez teorisi, özünde, sadece başka bir tür alan teorisi olacaktır.

L. V. Belousov, 1970

biyojenik ultraviyole

"Mitogenez sorununun temelleri ve kökleri, mucizevi karyokinesis fenomenine hiç azalmayan ilgimde atıldı (geçen yüzyılın ortalarında mitoz böyle adlandırıldı. - Ed. Not)," diye yazdı A. G. Gurvich, 1941'de otobiyografik notlarında."Mitogenez" - Gurvich laboratuvarında doğan ve kısa süre sonra genel kullanıma giren bir çalışma terimi, "mitogenetik radyasyon" kavramına eşdeğerdir - hayvan ve bitki dokularının hücre bölünmesi sürecini uyaran çok zayıf ultraviyole radyasyonu (mitoz).

AG Gurvich, canlı bir nesnedeki mitozları izole olaylar olarak değil, toplu olarak, koordineli bir şey olarak düşünmenin gerekli olduğu sonucuna varmıştır - ister yumurta bölünmesinin ilk evrelerinin katı bir şekilde organize edilmiş mitozları, isterse dokulardaki görünüşte rastgele mitozlar olsun. yetişkin bir hayvan veya bitki. Gurvich, yalnızca organizmanın bütünlüğünün tanınmasının moleküler ve hücresel düzeylerdeki süreçleri mitoz dağılımının topografik özellikleriyle birleştirmeyi mümkün kılacağına inanıyordu.

1920'lerin başından beri A. G. Gurvich, mitoz bölünmeyi uyaran dış etkilerin çeşitli olasılıklarını değerlendirdi. Görüş alanında, o zamanlar Alman botanikçi G. Haberlandt tarafından geliştirilen bitki hormonları kavramı vardı. (Bitki dokusuna ezilmiş hücre bulamacı koydu ve doku hücrelerinin nasıl daha aktif bir şekilde bölünmeye başladığını gözlemledi.) Ancak kimyasal sinyalin neden tüm hücreleri aynı şekilde etkilemediği, örneğin küçük hücrelerin neden daha fazla bölündüğü açık değildi. genellikle büyük olanlardan daha. Gurvich, bütün meselenin hücre yüzeyinin yapısında olduğunu öne sürdü: belki de genç hücrelerde, yüzey elemanları sinyallerin algılanması için uygun özel bir şekilde organize edilir ve hücre büyüdükçe bu organizasyon bozulur. (Tabii ki o zamanlar hormon reseptörü kavramı yoktu.)

Bununla birlikte, bu varsayım doğruysa ve sinyalin algılanması için bazı öğelerin uzaysal dağılımı önemliyse, varsayım, sinyalin kimyasal değil, doğası gereği fiziksel olabileceğini düşündürür: örneğin, hücrenin bazı yapılarını etkileyen radyasyon. yüzey rezonanslıdır. Bu düşünceler, daha sonra yaygın olarak bilinen bir deneyde nihayetinde doğrulandı.

Pirinç. 2 Soğan kökünün ucunda mitoz indüksiyonu ("Das Problem der Zellteilung psychologisch betrachtet" çalışmasından alınmıştır, Berlin, 1926). Metindeki açıklamalar

İşte 1923'te Kırım Üniversitesi'nde gerçekleştirilen bu deneyin açıklaması. Ampule bağlı olan yayan kök (indüktör), yatay olarak güçlendirildi ve ucu meristem bölgesine (yani, bu durumda kök ucunun yakınında bulunan hücre çoğalma bölgesine) yönlendirildi. - Ed. Not) dikey olarak sabitlenmiş ikinci benzer kök (dedektör). Kökler arasındaki mesafe 2-3 mm idi”(Şekil 2). Pozlamanın sonunda, algılayan kök tam olarak işaretlendi, sabitlendi ve medial düzleme paralel uzanan bir dizi uzunlamasına kesite kesildi. Kesitler mikroskop altında incelendi ve ışınlanmış ve kontrol taraflarında mitoz sayıları sayıldı.

O zamanlar, kök ucunun her iki yarısındaki mitoz sayısı (genellikle 1000-2000) arasındaki farkın normalde %3-5'i geçmediği zaten biliniyordu. Böylece, algılayan kökün orta bölgesinde "mitoz sayısında önemli, sistematik, keskin bir şekilde sınırlı bir baskınlık" - ve araştırmacıların bölümlerde gördüğü şey budur - tartışmasız bir dış faktörün etkisine tanıklık etti. İndüktör kökün ucundan çıkan bir şey, dedektör kök hücrelerini daha aktif bir şekilde bölünmeye zorladı (Şekil 3).

Daha fazla araştırma, bunun uçucu kimyasallarla değil, radyasyonla ilgili olduğunu açıkça gösterdi. Darbe, dar bir paralel ışın şeklinde yayıldı - indükleyici kök hafifçe yana doğru saptırıldığında, etki ortadan kalktı. Kökler arasına bir cam plaka yerleştirildiğinde de ortadan kayboldu. Ancak plaka kuvarstan yapılmışsa, etki devam etti! Bu, radyasyonun ultraviyole olduğunu gösterdi. Daha sonra, spektral sınırları daha doğru bir şekilde belirlendi - 190-330 nm ve ortalama yoğunluk, santimetre kare başına 300-1000 foton / s seviyesinde tahmin edildi. Başka bir deyişle, Gurvich tarafından keşfedilen mitogenetik radyasyon, son derece düşük yoğunlukta orta ve yakın ultraviyole idi. (Modern verilere göre, yoğunluk daha da düşüktür - santimetre kare başına onlarca foton / s mertebesindedir.)

Pirinç. 3 Dört deneyin etkilerinin grafik gösterimi. Pozitif yön (apsis ekseninin üzerinde), ışınlanan tarafta mitozun baskın olduğu anlamına gelir.

Doğal bir soru: Peki ya güneş spektrumunun morötesi, hücre bölünmesini etkiler mi? Deneylerde böyle bir etki hariç tutuldu: A. G. Gurvich ve L. D. Gurvich "Mitogenetik radyasyon" (M., Medgiz, 1945), metodolojik öneriler bölümünde, deneyler sırasında pencerelerin kapatılması, laboratuvarlarda açık alev ve elektrik kıvılcım kaynakları olmaması gerektiği açıkça belirtilmiştir. Ek olarak, deneylere mutlaka kontroller eşlik etti. Bununla birlikte, güneş UV'sinin yoğunluğunun önemli ölçüde daha yüksek olduğu belirtilmelidir, bu nedenle doğadaki canlı nesneler üzerindeki etkisinin büyük olasılıkla tamamen farklı olması gerekir.

Bu konudaki çalışmalar, A. G.'nin geçişinden sonra daha da yoğunlaştı. 1925'te Moskova Üniversitesi'nde Gurvich - oybirliğiyle Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı başkanlığına seçildi. Mitogenetik radyasyon, maya ve bakteri hücrelerinde, deniz kestanesi ve amfibilerin yumurtalarını parçalamada, doku kültürlerinde, kötü huylu tümör hücrelerinde, sinir (izole aksonlar dahil) ve kas sistemlerinde, sağlıklı organizmaların kanında bulundu. Listeden de anlaşılacağı gibi, bölünemeyen dokular da yayıldı - bu gerçeği hatırlayalım.

XX yüzyılın 30'lu yıllarında bakteri kültürlerinin uzun süreli mitogenetik radyasyonunun etkisi altında kapalı kuvars kaplarda tutulan deniz kestanesi larvalarının gelişim bozuklukları, Pasteur Enstitüsü'nde J. ve M. Magrou tarafından incelenmiştir. (Bugün Moskova Devlet Üniversitesi biyofasiyesinde A. B. Burlakov tarafından balık ve amfibi embriyoları ile benzer çalışmalar yürütülmektedir.)

Aynı yıllarda araştırmacıların kendilerine sorduğu bir diğer önemli soru da: Radyasyonun etkisi canlı dokuda ne kadar yayılır? Okuyucu, soğan kökleriyle yapılan deneyde yerel bir etkinin gözlemlendiğini hatırlayacaktır. Onun dışında uzun menzilli eylem var mı? Bunu kurmak için model deneyler yapıldı: glukoz, pepton, nükleik asitler ve diğer biyomolekül çözeltileriyle dolu uzun tüplerin lokal ışınlanmasıyla, radyasyon tüpten yayıldı. Sözde ikincil radyasyonun yayılma hızı, işlemin radyasyon-kimyasal doğası hakkındaki varsayımı doğrulayan yaklaşık 30 m / s idi. (Modern terimlerle, biyomoleküller, UV fotonlarını emerler, floresan verirler, daha uzun dalga boyuna sahip bir foton yayarlar. Fotonlar da müteakip kimyasal dönüşümlere yol açarlar.) Gerçekten de, bazı deneylerde, tüm uzunluk boyunca radyasyon yayılımı gözlemlenmiştir. biyolojik bir nesne (örneğin, aynı yayın uzun köklerinde).

Gurvich ve çalışma arkadaşları ayrıca, fiziksel bir kaynağın yüksek oranda zayıflatılmış ultraviyole radyasyonunun, biyolojik bir indüktörde olduğu gibi, soğan köklerinde hücre bölünmesini de desteklediğini gösterdi.

Biyolojik bir alanın temel özelliğine ilişkin formülasyonumuz, içeriğinde fizikte bilinen alanlarla herhangi bir analojiyi temsil etmez (tabii ki, onlarla çelişmese de).

AG Gurvich. Analitik Biyolojinin İlkeleri ve Hücre Alanı Teorisi

fotonlar iletken

UV radyasyonu canlı bir hücrede nereden gelir? AG Gurvich ve meslektaşları deneylerinde enzimatik ve basit inorganik redoks reaksiyonlarının spektrumlarını kaydettiler. Bir süredir, mitogenetik radyasyon kaynakları sorusu açık kaldı. Ancak 1933'te fotokimyacı V. Frankenburger'in hipotezinin yayınlanmasından sonra, hücre içi fotonların kökeni ile ilgili durum netleşti. Frankenburger, yüksek enerjili ultraviyole kuantumun ortaya çıkmasının kaynağının, kimyasal ve biyokimyasal süreçler sırasında meydana gelen serbest radikallerin nadir rekombinasyon eylemleri olduğuna ve nadir olmaları nedeniyle, reaksiyonların genel enerji dengesini etkilemediğine inanıyordu.

Radikallerin rekombinasyonu sırasında açığa çıkan enerji, substrat molekülleri tarafından emilir ve bu moleküllerin bir spektrum karakteristiğiyle yayılır. Bu şema N. N. Semyonov (gelecekteki Nobel ödülü sahibi) ve bu formda mitojenez üzerine sonraki tüm makalelere ve monograflara dahil edildi. Canlı sistemlerin kemilüminesansının modern çalışması, bugün genel olarak kabul edilen bu görüşlerin doğruluğunu onaylamıştır. İşte sadece bir örnek: floresan protein çalışmaları.

Tabii ki, peptit bağları da dahil olmak üzere proteinde çeşitli kimyasal bağlar emilir - orta ultraviyole (en yoğun - 190-220 nm). Ancak floresan çalışmaları için aromatik amino asitler, özellikle triptofan önemlidir. 280 nm'de maksimum, 254 nm'de fenilalanin ve 274 nm'de tirozin absorpsiyonuna sahiptir. Ultraviyole kuantumu emen bu amino asitler daha sonra onları ikincil radyasyon şeklinde yayar - doğal olarak, daha uzun bir dalga boyunda, belirli bir protein durumunun bir spektrum özelliği ile. Ayrıca, proteinde en az bir triptofan kalıntısı mevcutsa, o zaman yalnızca floresan ışık saçacaktır - tirozin ve fenilalanin kalıntıları tarafından emilen enerji ona yeniden dağıtılır. Triptofan tortusunun flüoresans spektrumu, büyük ölçüde çevreye bağlıdır - tortunun, örneğin, globülün yüzeyine yakın mı yoksa içeride mi, vs. ve bu spektrum 310-340 nm bandında değişir.

AG Gurvich ve çalışma arkadaşları, peptit sentezi üzerine model deneylerinde, fotonları içeren zincirleme süreçlerin bölünmeye (foto ayrışma) veya senteze (fotosentez) yol açabileceğini gösterdi. Fotodisosiyasyon reaksiyonlarına radyasyon eşlik ederken, fotosentez süreçleri yaymaz.

Şimdi tüm hücrelerin neden yaydığı, ancak mitoz sırasında - özellikle güçlü bir şekilde ortaya çıktı. Mitoz süreci enerji yoğundur. Ayrıca, büyüyen bir hücrede enerji birikimi ve harcanması asimilatif süreçlere paralel olarak ilerliyorsa, mitoz sırasında hücrenin sadece interfazda depoladığı enerji tüketilir. Karmaşık hücre içi yapıların parçalanması (örneğin, çekirdeğin kabuğu) ve enerji tüketen geri dönüşümlü yenilerinin yaratılması - örneğin, kromatin süper bobinleri.

AG Gurvich ve meslektaşları, foton sayaçlarını kullanarak mitogenetik radyasyonun kaydı üzerinde de çalışmalar yaptılar. Leningrad IEM'deki Gurvich laboratuvarına ek olarak, bu çalışmalar aynı zamanda A. F. Ioffe, G. M. Frank, fizikçiler Yu. B. Khariton ve S. F. Rodionov.

Batı'da, B. Raevsky ve R. Oduber gibi önde gelen uzmanlar, fotoçoğaltıcı tüpler kullanarak mitogenetik radyasyonun kaydıyla uğraştı. Ünlü fizikçi W. Gerlach'ın (niceliksel spektral analizin kurucusu) öğrencisi olan G. Barth'ı da hatırlamalıyız. Barth, A. G.'nin laboratuvarında iki yıl çalıştı. Gurvich ve araştırmasına Almanya'da devam etti. Biyolojik ve kimyasal kaynaklarla çalışarak güvenilir pozitif sonuçlar aldı ve ayrıca ultra zayıf radyasyonu tespit etme metodolojisine önemli bir katkı yaptı. Barth, ön duyarlılık kalibrasyonu ve fotoçoğaltıcıların seçimini gerçekleştirdi. Bugün, bu prosedür, zayıf ışık akılarını ölçen herkes için zorunlu ve rutindir. Bununla birlikte, bir dizi savaş öncesi araştırmacının ikna edici sonuçlar elde etmesine izin vermeyen, tam olarak bunun ve diğer bazı gerekli gereksinimlerin ihmal edilmesiydi.

Bugün, F. Popp liderliğindeki Uluslararası Biyofizik Enstitüsü'nde (Almanya) biyolojik kaynaklardan gelen süper zayıf radyasyonun kaydına ilişkin etkileyici veriler elde edilmiştir. Ancak bazı muhalifleri bu eserlere şüpheyle bakıyor. Biyofotonların metabolik yan ürünler olduğuna, biyolojik anlamı olmayan bir tür hafif gürültü olduğuna inanma eğilimindedirler. Göttingen Üniversitesi'nden fizikçi Rainer Ulbrich, “Işık yayılımı, birçok kimyasal reaksiyona eşlik eden tamamen doğal ve apaçık bir fenomendir” diye vurguluyor. Biyolog Gunther Rothe, durumu şu şekilde değerlendiriyor: “Biyofotonlar şüphesiz vardır - bugün bu, modern fiziğin emrindeki son derece hassas cihazlar tarafından açık bir şekilde onaylanmaktadır. Popp'un yorumuna gelince (kromozomların iddiaya göre uyumlu fotonlar yaydıkları gerçeğinden bahsediyoruz. - Editörün notu), bu güzel bir hipotez, ancak önerilen deneysel doğrulama, geçerliliğini tanımak için hala tamamen yetersiz. Öte yandan, bu durumda kanıt elde etmenin çok zor olduğunu dikkate almalıyız, çünkü ilk olarak, bu foton radyasyonunun yoğunluğu çok düşüktür ve ikincisi, fizikte kullanılan lazer ışığını tespit etmenin klasik yöntemleridir. burada uygulamak zor."

Ülkenizden yayınlanan biyolojik eserler arasında sizin eseriniz kadar bilim dünyasının ilgisini çeken başka bir şey yok.

Albrecht Bethe'nin 1930-08-01 tarihli A. G. gurviç

kontrollü dengesizlik

Protoplazma A. G.'deki düzenleyici fenomenler. Gurvich, amfibi ve derisidikenlilerin döllenmiş yumurtalarını santrifüjleme konusundaki ilk deneylerinden sonra spekülasyon yapmaya başladı. Yaklaşık 30 yıl sonra, mitogenetik deneylerin sonuçlarını kavradığımızda bu konu yeni bir ivme kazandı. Gurvich, işlevsel durumundan bağımsız olarak dış etkilere tepki veren bir malzeme substratının (bir dizi biyomolekül) yapısal analizinin anlamsız olduğuna ikna olmuştur. AG Gurvich, protoplazmanın fizyolojik teorisini formüle eder. Özü, canlı sistemlerin, temelde dengesiz olan enerji depolamak için belirli bir moleküler düzeneğe sahip olmasıdır. Genelleştirilmiş bir biçimde, bu, vücut için yalnızca büyüme veya çalışma için değil, öncelikle canlı dediğimiz durumu sürdürmek için bir enerji akışının gerekli olduğu fikrinin bir sabitlenmesidir.

Araştırmacılar, enerji akışı sınırlı olduğunda, canlı sistemin belirli bir metabolizmasını koruyan bir mitogenetik radyasyon patlamasının mutlaka gözlendiğine dikkat çekti. ("Enerji akışını sınırlamak" ile, enzimatik sistemlerin aktivitesinde bir azalma, çeşitli transmembran taşıma işlemlerinin baskılanması, yüksek enerjili bileşiklerin sentez ve tüketiminde bir azalma - yani, herhangi bir süreç anlaşılmalıdır. hücreye enerji sağlamak - örneğin, bir nesnenin geri dönüşümlü soğutulması veya hafif anestezi ile.) Gurvich, artan enerji potansiyeli, doğada dengesizlik ve ortak bir işlevle birleştirilmiş son derece kararsız moleküler oluşumlar kavramını formüle etti. Onlara denge dışı moleküler takımyıldızlar (NMC'ler) adını verdi.

AG Gurvich, bir radyasyon patlamasına neden olanın NMC'nin parçalanması, protoplazmanın organizasyonunun bozulması olduğuna inanıyordu. Burada, A. Szent-Györgyi'nin protein komplekslerinin genel enerji seviyeleri boyunca enerji göçü hakkındaki fikirleriyle çok ortak noktası var. "Biyofotonik" radyasyonun doğasını doğrulamak için benzer fikirler bugün F. Popp tarafından ifade edilmektedir - o, göç eden uyarma bölgelerini "polaritonlar" olarak adlandırmaktadır. Fizik açısından, burada olağandışı bir şey yok. (Gurvich'in teorisindeki NMC'nin rolü için şu anda bilinen hücre içi yapılardan hangisi uygun olabilir - bu entelektüel alıştırmayı okuyucuya bırakacağız.)

Radyasyonun, substrat santrifüjlemeden veya zayıf bir voltaj uygulamasından mekanik olarak etkilendiğinde de meydana geldiği deneysel olarak gösterilmiştir. Bu, NMC'nin hem mekanik etkiyle hem de enerji akışının sınırlandırılmasıyla bozulan uzamsal düzene sahip olduğunu söylemeyi mümkün kıldı.

İlk bakışta, varlığı enerji akışına bağlı olan NMC'nin, Nobel ödüllü I. R. Prigogine. Bununla birlikte, bu tür yapıları (örneğin, Belousov - Zhabotinsky reaksiyonu) inceleyen herhangi biri, genel karakterleri korunmuş olmasına rağmen, kesinlikle tam olarak deneyimden deneyime yeniden üretilmediklerini çok iyi bilir. Ek olarak, kimyasal reaksiyon parametrelerindeki ve dış koşullardaki en ufak bir değişikliğe karşı son derece hassastırlar. Bütün bunlar, canlı nesnelerin de denge dışı oluşumlar olduğu için, sadece enerji akışı nedeniyle organizasyonlarının benzersiz dinamik istikrarını sürdüremeyecekleri anlamına gelir. Sistemin tek bir sipariş faktörü de gereklidir. Bu faktör A. G. Gurvich buna biyolojik bir alan dedi.

Kısaca özetleyecek olursak biyolojik (hücresel) alan teorisinin son hali şu şekildedir. Alanın bir vektörü var, bir kuvveti değil, karakteri. (Unutmayın: bir kuvvet alanı, her noktasında belirli bir kuvvetin, içine yerleştirilmiş bir test nesnesine etki ettiği bir uzay bölgesidir; örneğin, bir elektromanyetik alan. Vektör alanı, her noktasında bir uzay bölgesidir. belirli bir vektör verilir, örneğin, hareket eden bir sıvıdaki parçacıkların hız vektörleri.) Uyarılmış durumda olan ve dolayısıyla fazla enerjiye sahip olan moleküller, vektör alanının etkisi altına girer. Yeni bir yön kazanırlar, alanın enerjisinden dolayı değil (yani, bir elektromanyetik alanda yüklü bir parçacıkla olduğu gibi değil), kendi potansiyel enerjilerini harcadıkları için alanda deforme olurlar veya hareket ederler. Bu enerjinin önemli bir kısmı kinetik enerjiye dönüşür; Fazla enerji harcandığında ve molekül uyarılmamış bir duruma geri döndüğünde, alanın üzerindeki etkisi durur. Sonuç olarak, hücresel alanda uzay-zamansal düzen oluşur - artan enerji potansiyeli ile karakterize edilen NMC oluşur.

Basitleştirilmiş bir biçimde, aşağıdaki karşılaştırma bunu netleştirebilir. Hücrede hareket eden moleküller arabalarsa ve fazla enerjileri benzin ise, o zaman biyolojik alan arabaların sürdüğü arazinin rahatlamasını oluşturur. "Kabartma"ya uyarak, benzer enerji özelliklerine sahip moleküller NMC'yi oluşturur. Daha önce de belirtildiği gibi, sadece enerjik olarak değil, aynı zamanda ortak bir işlevle birleştirilirler ve ilk olarak, enerji akışı nedeniyle (arabalar benzinsiz gidemez) ve ikincisi, biyolojik alanın sipariş eylemi nedeniyle var olurlar. (araba arazi dışında geçmeyecektir). Bireysel moleküller sürekli olarak NMC'ye girer ve çıkar, ancak NMC'nin tamamı, onu besleyen enerji akışının değeri değişene kadar sabit kalır. Değerinde bir azalma ile NMC ayrışır ve içinde depolanan enerji serbest bırakılır.

Şimdi, belirli bir canlı doku alanında, enerji girişinin azaldığını hayal edin: NMC'nin bozunması daha yoğun hale geldi, bu nedenle mitoz bölünmeyi kontrol eden radyasyonun yoğunluğu arttı. Elbette, mitogenetik radyasyon alanla yakından ilgilidir - bir parçası olmasa da! Hatırladığımız gibi, bozunma (dissimilasyon) sırasında NMC'de mobilize edilmeyen ve sentez süreçlerinde yer almayan fazla enerji yayılır; tam olarak çünkü çoğu hücrede asimilasyon ve disimilasyon süreçleri aynı anda gerçekleşir, ancak farklı oranlarda hücreler karakteristik bir mitogenetik rejime sahiptir. Aynı şey enerji akışlarında da geçerlidir: alan, yoğunluklarını doğrudan etkilemez, ancak mekansal bir "kabartma" oluşturarak yönlerini ve dağıtımını etkili bir şekilde düzenleyebilir.

AG Gurvich, zorlu savaş yıllarında alan teorisinin son versiyonu üzerinde çalıştı. "Biyolojik alan teorisi" 1944'te (Moskova: Sovyet Bilimi) ve sonraki baskısında Fransızca - 1947'de yayınlandı. Hücresel biyolojik alanlar teorisi, önceki kavramın destekçileri arasında bile eleştiriye ve yanlış anlaşılmaya neden olmuştur. Ana suçlamaları, Gurvich'in iddiaya göre bütün fikrini terk etmesi ve kendisinin reddettiği bireysel unsurların (yani, bireysel hücrelerin alanları) etkileşimi ilkesine geri dönmesiydi. "Hücresel alan teorisi ışığında" bütün "kavramları" makalesinde (Koleksiyon "Mitogenez ve biyolojik alanlar teorisi üzerinde çalışır." Gurvich, durumun böyle olmadığını gösteriyor. Tek tek hücreler tarafından oluşturulan alanlar sınırlarının ötesine uzandığından ve alan vektörleri uzayda herhangi bir noktada geometrik toplama kurallarına göre toplandığından, yeni kavram “gerçek” alan kavramını doğrular. Aslında bir organın (veya organizmanın) tüm hücrelerinin zaman içinde değişen ve bir bütünün özelliklerini taşıyan dinamik bir bütünsel alanıdır.

1948'den beri, A. G.'nin bilimsel etkinliği. Gurvich, esas olarak teorik alanda yoğunlaşmak zorunda kalıyor. All-Union Tarım Akademisi'nin Ağustos oturumundan sonra, Rusya Tıp Bilimleri Akademisi Deneysel Tıp Enstitüsü'nde (enstitü 1945'te kurulduğundan beri direktörü olduğu) çalışmaya devam etme fırsatı görmedi. ve Eylül ayı başlarında emeklilik için Akademi Başkanlığı'na başvurdu. Hayatının son yıllarında biyolojik alan teorisi, teorik biyoloji ve biyolojik araştırma metodolojisinin çeşitli yönleri üzerine birçok eser yazdı. Gurvich bu çalışmaları 1991 yılında "Principles of Analytical Biology and Theory of Cell Fields" (Moskova: Nauka) başlığı altında yayınlanan tek bir kitabın bölümleri olarak değerlendirdi.

Yaşayan bir sistemin varlığı, işleyişinin gölgede kaldığı veya kalması gerektiğiyle karşılaştırıldığında, kesinlikle en derin sorundur.

AG Gurvich. Biyolojinin histolojik temelleri. Jena, 1930 (Almanca)

Anlamadan empati kurun

A. G.'nin çalışmaları Gurvich'in II. Dünya Savaşı'ndan önce mitogenez üzerine çalışmaları hem ülkemizde hem de yurtdışında çok popülerdi. Gurvich laboratuvarında, karsinojenez süreçleri aktif olarak incelendi, özellikle kanser hastalarının kanının, sağlıklı insanların kanından farklı olarak, bir mitogenetik radyasyon kaynağı olmadığı gösterildi. 1940 yılında A. G. Gurvich, kanser sorununun mitogenetik çalışması konusundaki çalışmaları nedeniyle Devlet Ödülü'ne layık görüldü. Gurvich'in "alan" kavramları, her zaman yoğun ilgi uyandırmasına rağmen, hiçbir zaman geniş bir popülariteye sahip olmadı. Ancak çalışmalarına ve raporlarına olan bu ilgi genellikle yüzeysel kalmıştır. AA Kendisini her zaman A. G.'nin öğrencisi olarak adlandıran Lyubishchev. Gurvich, bu tutumu "anlamadan sempati duyma" olarak nitelendirdi.

Zamanımızda sempatinin yerini düşmanlık almıştır. A. G.'nin fikirlerinin itibarsızlaştırılmasına önemli bir katkı. Gurvich, bilim insanının düşüncelerini "kendi anlayışlarına göre" yorumlayan bazı müstakbel takipçiler tarafından tanıtıldı. Ama asıl mesele o bile değil. Gurvich'in fikirleri kendilerini "ortodoks" biyolojinin izlediği yolun kenarlarında buldu. Çift sarmalın keşfinden sonra, araştırmacıların önünde yeni ve çekici bakış açıları ortaya çıktı. "Gen - protein - işareti" zinciri, somutluğundan etkilenerek, sonuç almanın kolaylığı gibi görünüyor. Doğal olarak, moleküler biyoloji, moleküler genetik, biyokimya ana akım haline geldi ve canlı sistemlerdeki genetik olmayan ve enzimatik olmayan kontrol süreçleri yavaş yavaş bilimin çevresine itildi ve çalışmaları şüpheli, anlamsız bir uğraş olarak görülmeye başlandı.

Biyolojinin modern fizikokimyasal ve moleküler dalları için bütünlük anlayışı yabancıdır, ki A. G. Gurvich, canlıların temel özelliği olarak kabul edildi. Öte yandan, parçalama pratik olarak yeni bilgilerin edinilmesiyle eşitlenir. Fenomenlerin kimyasal yönü üzerine araştırmalar tercih edilir. Kromatin çalışmasında, vurgu DNA'nın birincil yapısına kaydırılır ve onda öncelikle bir geni görmeyi tercih ederler. Biyolojik süreçlerin dengesizliği resmi olarak kabul edilse de, hiç kimse ona önemli bir rol vermiyor: çalışmaların ezici çoğunluğu "siyah" ve "beyaz", proteinin varlığı veya yokluğu, bir genin faaliyeti veya hareketsizliği arasında ayrım yapmayı amaçlıyor.. (Biyolojik üniversitelerin öğrencileri arasında termodinamiğin, fiziğin en sevilmeyen ve en az algılanan dallarından biri olması boşuna değildir.) Gurvich'ten sonraki yarım yüzyılda ne kaybettik, kayıplar ne kadar büyük - cevap, bilimin geleceği.

Muhtemelen biyoloji, canlıların temel bütünlüğü ve dengesizliği, bu bütünlüğü sağlayan tek bir düzen ilkesi hakkındaki fikirleri henüz özümseyebilmiş değildir. Ve belki de Gurvich'in fikirleri hala önde ve onların tarihi daha yeni başlıyor.

O. G. Gavrish, biyolojik bilimler adayı