22 июля 2010

В июле 2010 г. при финансовой поддержке фонда «Вольное Дело» издана и вышла из печати книга (2 тома) И.Н. Сердюка, Н. Заккаи и Дж. Заккаи «Методы в молекулярной биофизике. Структура. Функция. Динамика»

Студенты, аспиранты и научные работники России получили долгожданную, фундаментальную книгу, описывающую последние достижения науки в изучении структуры, динамики и функции биологических макромолекул на высоком профессиональном уровне. По ширине охвата и глубине изложения материала она не имеет аналогов ни в зарубежной, ни в отечественной литературе.

"Я также горячо поддерживаю намерение проф. И.Н. Сердюка издать вариант книги в виде 75 лекций, предназначенный, в первую очередь, для студентов второго-третьего курсов наших университетов и аспирантов. Не сомневаюсь, что она станет настольной книгой многих молодых ученых, посвятивших свою жизнь изучению молекулярных основ жизни", - сообщил директор Института белка РАН академик Л.П. Овчинников в своем письме Генервальному директору фонда "Вольное Дело" Т.Д.Румянцевой.

От авторов книги:

Основная задача, которую ставили перед собой авторы книги «Методы в молекулярной биофизике. Структура. Функция. Динамика» (Издательство КДУ, Москва, 2010) состояла в том, чтобы «собрать под одной крышей» физические методы исследования структуры биологических макромолекул, ставшие уже классическими, а также появившиеся относительно недавно. К первым мы отнесли методы гидродинамики и оптики, малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов, рентгеноструктурный и нейтроноструктурный анализ, ядерный магнитный резонанс и электронную микроскопию. Для более полного охвата в Книгу включены также термодинамические методы, (сканирующая и титрующая микрокалориметрия), которые обычно отсутствуют в классических учебниках по структуре макромолекул. Излагая фундаментальные основы физических методов, мы постарались привести наиболее яркие результаты, полученные с их помощью. Так, в Книге представлены впечатляющие успехи в исследовании структуры и функции биологических макромолекул с применением масс-спектрометрии, новые возможности капиллярного электрофореза в геометрии «песочных часов», возрождение метода аналитического ультрацентрифугирования, реконструкция одиночных молекул с помощью электронной микроскопии в режиме дифракции, оптическая активность с применением синхротронных источников, методы, основанные на явлениях поверхностного плазмонного резонанса и магнитного резонанса в магнитном поле Земли, преодоление классического светового дифракционного барьера, составляющего, как известно, половину длины волны падающего излучения. Не остались без внимания и фантастические достижения рентгеноструктурного анализа и ядерного магнитного резонанса, обеспечивающие сегодня основной поток структурных данных атомарного разрешения для белков, нуклеиновых кислот и комплексов между ними. Набрал силу нейтронно-структурный анализ, обладающий уникальными возможностями по локализации атомов водорода в молекулах.

Особое внимание в Книге уделено физическим методам, которые фактически открыли новую страницу в исследовании структуры биологических макромолекул. К ним мы отнесли, в первую очередь, методы детектирования и манипулирования одиночными молекулами с применением оптических и магнитных ловушек (твизеров). На их основе совершен принципиальный переход от исследования макромолекул в больших объемах (доли миллилитра) к исследованию макромолекул в предельно малых объемах (доли аттолитра), что дает возможность перейти от описания свойств макромолекул в ансамбле к описанию их свойств на одиночном уровне. Сегодня с помощью конфокальной микроскопии и микроскопии ближнего поля можно детектировать флуоресцентно меченые одиночные молекулы, с помощью микроскопии силового поля визуализовать одиночные молекулы, с помощью оптических и магнитных ловушек растягивать, расстегивать, скручивать, раскручивать биологические макромолекулы. В результате применения этих методов появилась уникальная возможность визуализации и описания работы линейных и роторных биологических моторов в терминах сил (пиконьютоны) и расстояний (нанометры), сопровождающих каждую фазу их рабочего цикла. Все это привело к появлению нового термина «сила» для описания механики биологических молекул. В повседневную практику уже вошли такие величины как атто-, зепто- и йоктомоль, составляющие 10(-18), 10(-21) и 10(-24) моля, соответственно, которые ранее на практике не использовались. В основу издания положен Курс Лекций, читаемый одним из авторов, проф. И.Н. Сердюком, в Пущинском филиале Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова. Кроме того, при подготовке издания использованы материалы книги “Methods in Molecular Biophysics: Structure, Function, Dynamics” I. Serdyuk, N. Zaccai, J. Zaccai, вышедшей в Издательстве Cambridge University Press в 2007 г.