Метод виділення нуклеїнових кислот І. Горбачевського

Нуклеїнові кислоти – це найважливіші біополімери, відповідальні за зберігання і передачу генетичної інформації в живій клітині. Існують два різних типи нуклеїнових кислот – дезоксирибонуклеїнові кислоти (ДНК) і рибонуклеїнові кислоти (РНК). ДНК – це генетичний матеріал більшості організмів.

Мета нашої роботи полягає у аналізі робіт українського вченого, професора, доктора, ректора Українського вільного університету у Празі, першого міністра охорони здоров’я у світі Івана Яковича Горбачевського, в яких розроблено і описано загальний метод виділення нуклеїнових кислот з органів.

Зазначимо, що 90-ті роки ХІХ століття у біохімії характеризувалися поглибленим вивченням окремих органів і тканин тварин з метою створення загальної методики дослідження їх хімічного складу. І хоча такої методики вивести не вдалося, проте було зроблено перші кроки на шляху вивчення хімічного складу клітин, зокрема було встановлено, що молекули білків протоплазми перебувають у зв’язаному стані з іншими хімічними сполуками. В наш час це твердження введено навіть у шкільний курс біології, а складові частини таких сполук найчастіше відображено у їх назвах: нуклеопротеїд (нуклеїнова кислота + білок), глікопротеїд (вуглевод + білок), хромопротеїд (пігмент + білок) [1].

Нуклеїнові кислоти були відкриті швейцарським ученим Ф. Мішером у 1869 p. в ядрах лейкоцитів. У зв´язку з тим, що вони вперше були виявлені в ядрах клітин, то спочатку їх називали нуклеїном (nucleus – ядро). Пізніше в нуклеїні була відкрита фосфорна кислота і його стали називати нуклеїновою кислотою. Ще пізніше було встановлено, що нуклеїнова кислота міститься не тільки в ядрах лейкоцитів, а й в ядрах різних клітин. Потім нуклеїнова кислота (дещо відмінна від тієї, що міститься в ядрах) була знайдена і в цитоплазмі клітин. Так було доведено, що нуклеїнові кислоти містяться в усіх клітинах організмів і відіграють важливу біологічну роль, зокрема є основними носіями передачі спадковості та беруть безпосередню участь у синтезі білків в організмі.

Термін «нуклеопротеїд» вперше було використано вченими при дослідженні «складних сполук білків, …. головних складових частин ядра» [2]. При каталітичному розщепленні нуклеопротеїдів під дією ферменту пепсину (травний фермент, бере участь у розщепленні молекул білків до невеликих фрагментів) вони розпадаються на прості білки – протеїни та нуклеїнові кислоти, при чому останні практично неможливо виділити в чистому стані.

Аналізуючи наукові праці інших вчених, зокрема німецьких біохіміків Альбрехта Косселя та Фрідріха Нойберга, І. Горбачевський запропонував свій метод добування нуклеїнових кислот із пульпи селезінки [2], згідно з яким до суміші води і тканин селезінки в співвідношенні 3:1 добавляли натрій гідроксид, нагрітий до температури 80-90оС (під дією якого нуклеопротеїди, які розкладалися на альбумінат і нуклеїнові кислоти). Потім додавали хлорид кальцію, і гріли суміш на водяній бані. Після додавання до отриманого розчину сульфату натрію у співвідношенні 50:1, кілька разів кип’ятили, фільтрували і просушували, отримуючи нерозчинний альбумінат, а нуклеїнові кислоти переходять у розчин, звідки отримати їх можна шляхом додавання спиртів підкислених соляною кислотою. Вчений точно розрахував кількості необхідних хімічних речовин, а також практичний вихід речовини, який становив 15 %. На відміну від інших методів, спосіб Івана Яковича дозволяв виділити нуклеїнові кислоти в чистому вигляді і підходив для всіх органів.

Сучасні методи виділення нуклеїнових кислот трохи видозмінились, зокрема замість багаторазового фільтрування використовується центрифугування, що пояснюється модернізацією і використанням лабораторних приладів у хімії. Проте як реагенти використовуються сполуки, які запропонував І. Горбачевський ще у 1898 році: натрій гідроксид, натрій сульфат, етанол та хлоридна кислота.

Таким чином, сучасні способи виділення нуклеїнових кислот є лише удосконаленням методу І. Горбачевського. Отримання нуклеїнових кислот у чистому вигляді сприяло подальшому вивченню ДНК та її функції в організмі тварини та людини.

Список використаних джерел

1.Біологія: Навч. посіб. / А. О. Слюсарєв, О.В. Самсонов, В. М. Мухін та ін.; За ред. та пер. з рос. В.О. Мотузного. – 5-те вид., стер. – К.: Вища шк., 2004. – 622 с.: іл. 2.Горбачевський І. Загальний метод добування нуклеїнового квасу з органів: Тимчасова звістка // Лікарський збірник НТШ. – 1898. – Т1. – С. 1-4.

Site Footer