Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот - Лазуркина Ю.С.
Скачать (прямая ссылка):
Другие красители, в частности пинацианол, связываясь с денатурированной ДНК, не становятся оптически активными. Связываясь с нативной ДНК, пинацианол становится оптически активным, причем только в том случае, когда на ДНК образуются димеры пинацианола [37]. Кривая аномальной дисперсии в этом случае имеет сильно асимметричный вид (рис. 22), точно такой же формы, как и для димеров аденина.
Исследование оптической активности комплексов красителей с биополимерами в видимой области спектра позволяет, во-первых, получить некоторые сведения о механизме связывания красителей, в том числе биологически активных, с биополимерами, что может оказаться важным для понимания их биологического действия; во-вторых, узнать структуру самих биополимеров; в-третьих, получить дополнительную информацию о свойствах красителей.
4. Люминесценция
Наряду с другими методами получения физической информации о биологических структурах и процессах, в биологии и биохимии в последние годы все шире применяются методы, основанные на изучении люминесценции биологически важных веществ. При этом наблюдается и качественное расширение того круга задач, в решении которых эти методы оказываются полезными. Если еще сравнительно недавно область применения люминесцентных методов в биологии была практически ограничена задачами люминесцентного анализа, т. е. качественной идентификации или количественного определения тех или иных биологически важных веществ, то сейчас эти методы все шире начинают применяться для решения двух важнейших задач физикохимической биологии: выяснения физических механизмов
фундаментальных биологических процессов и расширения наших знаний о структуре компонентов клетки и биополимеров Ч
Сознательное применение люминесцентных методов к решению этих новых, более сложных задач предъявляет к исследова-
1 Сказанное в полной мере относится и к специфической области люминесцентной микроскопии, которой мы в настоящей статье совершенно не касаемся.
телям требование более глубокого знакомства с физикой явлений люминесценции, нежели то, каким обладает большинство биологов и биохимиков. Цель настоящей статьи — по возможности восполнить этот пробел и познакомить читателей, не являющихся специалистами в области физики, с главными физическими закономерностями и особенностями явлений люминесценции и с основными физическими характеристиками люминесцентного излучения.
Конечно, сделать это сколько-нибудь полно и глубоко в сжатых рамках статьи невозможно, и читатель, желающий применять люминесцентные методы на современном уровне, должен будет обратиться к специальной монографической и журнальной литературе. К сожалению, однако, монографии о люминесценции, написанной со специальным учетом требований и потребностей биологии и биохимии, нет ни на русском языке, ни на иностранных, а имеющиеся немногочисленные и частично устаревшие монографии, написанные физиками для физиков, содержат много материала, трудно доступного биологам и зачастую не представляющего для них непосредственного интереса.
Для общего ознакомления с вопросом можно рекомендовать популярную книжку С. И. Вавилова [38] и две его обзорные статьи [39]. Из монографий более специального характера наиболее подходящими для биологов и биохимиков являются книги Б. И. Степанова [40] и Форстера [41], хотя и эти книги во многом могут показаться читателю-нефизику слишком трудными и специальными. Другая монография Б. И. Степанова [42] рассчитана на читателя с довольно высоким уровнем подготовки в области теоретической физики. По специальному, но очень важному вопросу о поляризации'люминесцентного излучения на русском языке есть монография П. П. Феофилова [43]. Эта книга освещает ряд вопросов, не представляющих непосредственного интереса для биологических проблем, однако- она дает возможность ясно понять факторы, определяющие состояние поляризации люминесценции, и уяснить перспективы применения изучения поляризационных характеристик для решения интересующих нас проблем.
Две очень большие по объему монографии П. Прингсгейма [44] и В. Л. Левшина [45] несколько устарели и содержат столь большое количество данных, не представляющих непосредственного интереса для биологии, что их можно рекомендовать скорее для справок, чем для систематического изучения.
В настоящей статье не сделано никаких попыток дать сведения о люминесцентных характеристиках отдельных классов биологически важных веществ. Наиболее полный обзор таких данных и обширные библиографические указания можно найти в книге С. Юденфренда [46]. Ряд полезных сведений по этим вопросам имеется также в сборнике [47]. Обзор данных о люмине-
сценции белков см. в книгах Ю. А. Владимирова [48], С. В. Конева [49] и Баренбойма и др. [49а].
Приведенные в статье немногочисленные примеры конкретного применения люминесцентных методов в различных проблемах молекулярной биологии носят выборочный и чисто иллюстративный характер. Они ни в какой мере не претендуют на полноту обзора всех существующих достижений. Именно поэтому мы взяли примеры в основном из практики работы нашей лаборатории, считая, что в таком плане материал «из первых рук» может представлять больший интерес, чем изложение чужих результатов.
