khimie.ru

Последние два десятилетия страницы научных журналов стали заполнять сенсационные статьи, содержащие информацию о совершенно новых объектах анализа. Речь шла об исследованиях в области структуры гена (геномика) и об установлении детального белкового состава живого организма (протеомика). Здесь решаются своеобразные химико-аналитические задачи, здесь переплетаются биохимия, молекулярная биология, цитология и другие области современной биологии. Очевидны перспективы использования результатов этих исследований в генной инженерии и биотехнологии. С 1990-х гг. многие аналитики вовлечены в международные программы в об­ласти геномики и протеомики, например разрабатываются ана­литические устройства на микрочипах. Именно эти направления стали самыми трудо- и ресурсоемкими и, если угодно, самыми престижными для многих аналитиков-профессионалов, особенно в США. «Биоаналитика» стала там чуть ли не равноправным парт­нером аналитики, хотя на самом деле биоаналитика — просто часть аналитики. Один из наиболее важных журналов по аналитической химии теперь называется «Аnа1уtiса1 аnd Вioanа1уtiса1 Сhеmistrу», а Федерацию европейских химических обществ переименовали в Европейскую ассоциацию химических и молекулярных наук, подразумевая, по-видимому, под «молекулярными буками» исследования в области нуклеиновых кислот и белков.

Целый ряд Нобелевских премий был присужден, по сути, за аналитические работы в области молекулярной биологии и смежных с ней дисциплин, начиная с Нобелевской премии 1980 г., которой были удостоены У. Гилберт и Ф. Сенгер за разработку аналитического метода секвенирования (определения тонкой структуры) ДНК. Эпохальный международный проект 1990-х гг. по расшифровке состава и структуры человеческой ДНК (изучение генома человека) тоже, в сущности, заключался в выполнении фантастического объема чисто аналитической работы. Задачами протеомики считают создание списка всех белков человеческого организма, выяснение их состава (речь идет не об элементном составе, а об установлении последовательности всех аминокислотных остатков) и изучение свойств и функций каждого белка значительной мере эта задача — чисто аналитическая.

Не следует думать, что новая область химико-аналитических исследований важна лишь в фундаментальном отношении. Анализ генов имеет практическую значимость, например, для маркировки генетически модифицированной (трансгенной) продукции. В Европе в отличие от США трансгенные продукты плагается помечать; потребитель должен знать, какие продукты он приобретает! Соответственно должны быть созданы и узаконены методы и средства генетической идентификации растений и особенно сельскохозяйственной и промышленной продукции на их основе. Контроль, в принципе, можно осуществлять обнаружением новых соединений, синтезируемых только трансфермированными растениями. Это могут быть относительно простые соединения, например жирные кислоты. Другой подход — этообнаружение новых белков или нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) При этом используют ЯМР, хромато-масс-спектрометрию, жидкостную хроматографию, а также иммунологические методы. Если стоит задача найти трансгенный белок, то можно использовать газовую хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией, капиллярный электрофорез или жидкостную хроматографию! Ограничением является невысокое содержание трансгенных белков. В этой области есть и весьма удачные решения. Например, скоростная жидкостная хроматография была применена для обнаружения пимозина, продуцируемого генетически модифицированными организмами. Этот метод рекомендован Европейским Союзом. Самым же распространенным способом контроля трансгенных продуктов является метод, основанный на полимеразной цепной реакции. Однако этот метод фактически не работает в присутствии полисахаридов, метод дорог и довольно сложен. А ведь в идеале для выявления трансгенных продуктов нужны простые и экспрессные методы, которые можно применить непосредственно в магазине или на рынке.