РЕЦЕНЗИЯ на книгу Д.А. Лося "Десатуразы жирных кислот"

В издательстве «Научный мир» вышла монография Дмитрия Анатольевича Лося «Десатуразы жирных кислот» (2014 г.). В ней обобщены самые современные сведения о структуре, разнообразии, регуляции и экспрессии десатураз жирных кислот – ферментов, регулирующих физические свойства биологических мембран. Значительная часть представленных в книге данных – получена самим автором и его коллегами (как российскими, так и зарубежными). Важно и то, что у научных работников, аспирантов и студентов появилась уникальная возможность познакомиться не только с «работой» десатураз, но и получить информацию о биосинтезе глицеролипидов, свойствах мембран, генно-инженерных подходах к модификациям жирных кислот и их использовании в промышленных целях, а также о перспективах развития этого важного направления.

Дмитрий Анатольевич в очередной раз продемонстрировал свой необычный и интересный подход при представлении научных знаний, оригинальный стиль изложения, который «захватывает» читателя и пробуждает в нем самые неожиданные и приятные эмоции и мысли, как это было и при знакомстве с более ранней его монографией - «Сенсорные системы цианобактерий» (М.: Научный мир, 2010).

Монография начинается с небольшого введения, посвященного рассмотрению вопросов адаптации растений к изменяющимся условиям окружающей среды, в том числе на примере липидного метаболизма. Подчеркивается важность знаний биохимических путей и молекулярных механизмов биосинтеза жирных кислот, использования генно-инженерных подходов для получения специфических продуктов, в том числе, из трансгенных растений и за счет использования десатураз жирных кислот.

В следующих восьми главах представлен интересный и разнообразный материал. Глава 1 посвящена биосинтезу глицеролипидов, основным путям биосинтеза липидов и их компартментации. Сообщается о предшественниках жирных кислот и их биосинтезе, биосинтезе фосфатидной кислоты, галактолипидов и триацилглицеридов, а также приводятся сведения о ферментах, участвующих в этих процессах и их локализации. Материал хорошо иллюстрирован, содержит схемы и разъяснения к ним, что значительно облегчает понимание этих сложных процессов. Следует отметить комментарии автора (часто веселые и завлекающие) и ссылки на литературу (с разъяснениями). Такой подход оживляет этот сложный научный материал.

Глава 2 посвящена глицеролипидам и жирным кислотам цианобактерий. В ней представлен материал по основным классам глицеролипидов (не только цианобактерий, но и высших растений), классификации цианобактерий по составу жирных кислот и их биосинтезу, рассмотрению специфичности десатурации (с приведением схем этого процесса), а также изменений степени ненасышенности жирных кислот в зависимости от условий окружающей среды (низкие температуры, свет).

Главу 3 можно считать ключевой в монографии. Ее объем значителен и касается генов десатураз, их экспрессии в цианобактериях, сообщается о промоторах генов, исследованию транскрипции (в том числе, с использованием различных ингибиторов), трансляции и динамики экспрессии генов десатураз. Приводятся данные о субклеточной локализации генов и влиянии температур на экспрессию генов десатураз. В этой же главе рассматриваются вопросы биосинтеза жирных кислот у бактерий и участии в этом процессе десатураз (на примере Bacillus subtilis и Pseudomonas aeruginosa). Сообщается о десатуразах микроводорослей, растений и животных. Все это свидетельствует о широком распространении десатураз в различных биологических системах и, как следствие, важной и разнообразной их роли в жизнедеятельности живых организмов.

Глава 4 посвящена структуре десатураз (на примере растворимой ацил-АПБ-десатуразы), их селективности и механизмах катализа. Уделяется внимание мембранным десатуразам и их свойствам. Далее, в главе 5, рассматривается роль десатураз в адаптации к низким температурам (преимущественно для цианобактерий), приводятся сведения о мутантах по десатуразам жирных кислот, влиянии степени ненасыщенности жирных кислот в защите фотосинтетического аппарата от стрессовых воздействий, а также роли индивидуальных десатураз в изменении физического состояния мембран.

Еще один аспект, а именно «текучесть» («вязкость») мембран, ее изменения и экспрессия генов десатураз жирных кислот, представлены в главе 6. Уделено внимание молекулярным механизмам адаптации клеток к низкой температуре, составу жирных кислот и экспрессии генов десатураз (на примере гена  ∆12-десатуразы), а также «обратной связи» между текучестью мембран и десатурацией.

Одним из важных практических разделов монографии является глава 7, посвященная биотехнологии десатурации жирных кислот. В ней рассматриваются вопросы получения методами генной инженерии растительного масла, манипуляций с генами синтеза полиненасыщенных жирных кислот, получения (создания) необычных жирных кислот, использованию биотоплива и его получению, созданию холодоустойчивых растений, а также такому аспекту, как продукты питания, произведенные с использованием генно-модифицированных источников и пригодные для употребления религиозными людьми (постные, кошерные, халяль). В настоящее время это приобретает все большую актуальность.

Заключительная (8) глава посвящена десатуразам, жирным кислотам и здоровью человека, что ярко свидетельствует о важности проведения научных исследований, которые, как хорошо показано в монографии Д.А. Лося могут быть успешно востребованы и найти практическое применение.

Завершается данное издание небольшим разделом, где рассмотрены перспективы работ с генами десатураз жирных кислот на ближайшие годы. Список литературы, включает 917 работ, основная часть которых представлена зарубежными исследованиями, в том числе и с участием автора монографии и его коллег.

Есть и небольшое приложение, где представлены фотографии ученых, внесших большой вклад в изучение десатураз. Это очень интересно и приятно – своими глазами увидеть тех людей, которые нам известны по многочисленным публикациям.

В завершении следует отметить важность и актуальность выхода этой книги, где обобщен и проанализирован материал по десатуразам жирных кислот, обозначены основные направления биотехнологии липидного обмена, связанные с их использованием для получения биотоплива, стресс-устойчивых растений и в других промышленных целях.

Эта книга будет интересна специалистам, работающим не только в области физиологии и биохимии растений, но и в молекулярной биологии растений, альгологии и микробиологии, а также студентам и аспирантам.

Н.В. Загоскина,

Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва