ОСНОВЫ БИОХИМИИ ЛЕНИНДЖЕРА - ТОМ 1. ОСНОВЫ БИОХИМИИ СТРОЕНИЕ И КАТАЛИЗ - 2011
Предисловие
Первое издание книги «Principles of Biochemistry», написанной Альбертом Ленинджером 25 лет назад, послужило отправной точкой и моделью для последующих четырех изданий. За четверть века биохимические знания неимоверно расширились. Двадцать пять лет назад не был расшифрован ни один геном, не был проведен рентгеноструктурный анализ ни одного мембранного белка и не существовало ни одной нокаутной мыши. Только-только были открыты рибозимы и внедрена технология ГТЦР, а археи были признаны отдельным царством организмов. Сегодня новые генетические последовательности публикуются еженедельно, а новые белковые структуры появляются и того чаще; ученые создали тысячи разных нокаутных животных, что способствует успешному развитию биохимии, физиологии и медицины. В этом пятом издании книги представлены фотографии 31 Нобелевского лауреата, которые получили свои премии в области химии, физиологии или медицины уже после выхода в свет первого издания.
Одной из задач каждого последующего издания было в какой-то степени отразить поток поступающей новой информации, но при этом не перегрузить издание, ведь по этой книге студенты часто впервые знакомятся с биохимией. Тщательный отбор информации позволил нам изложить основные принципы биохимии и при этом поведать о захватывающих научных достижениях последних лет, об их значении для будущего человечества. Пример такого удивительного исследования иллюстрирует рентгеноструктурный анализ РНК-полимеразы, когда в атомном разрешении удалось идентифицировать информационную функцию ДНК, РНК и белка в ключевой момент передачи информации.
Мы стоим на пороге появления новой молекулярной физиологии, в рамках которой такие процессы, как активация мембранных процессов, секреция, действие гормонов, зрение, обоняние, вкусовые реакции, дыхание, мышечные сокращения и движение клеток, будут объяснены на молекулярном уровне и станут доступны для генетического анализа и фармакологического воздействия. Знание молекулярного строения сложных мембранных комплексов, например, ответственных за окислительное фосфорилирование или фотофосфорилирование, безусловно, позволит глубже понять эти столь важные для жизни процессы. (Такие изменения вызывают у нас желание помолодеть и вернуться к началу нашей научной и педагогической карьеры. Ведь наша книга — не единственная вещь, которая постарела за все эти годы.)
В каждом новом издании мы старались сохранить те достоинства книги Ленинджера, которые сделали ее классическим учебником, а именно, четкое изложение, тщательное разъяснение трудных вопросов и описание тех методов, которыми пользуются современные биохимики. Как авторы мы работаем вместе уже более 25 лет и как преподаватели — уже почти столько же. За все эти годы тысячи наших студентов в университете Висконсин-Мэдисон были неиссякаемым источником идей о том, как сделать курс современной биохимии более понятным. Наши студенты обучали и вдохновляли нас. Мы очень надеемся, что эта книга, посвященная двадцатипятилетней годовщине первого издания, поможет обучить и вдохновить новых студентов, изучающих биохимию, и, возможно, заставит некоторых из них полюбить биохимию так, как любим ее мы.
Благодарности
Эта книга — плод коллективного труда, и ее выход в свет был бы невозможен без поддержки сотрудников издательства Freeman and Company, которые поддерживали нас на всем пути создания книги. Ренди Россиньоль (главный редактор) и Кейт Ар (ответственный редактор) организовывали рецензии, внесли множество ценных предложений, подбадривали нас, вели к цели и героически (хотя и не всегда успешно) заставляли нас укладываться в отведенные временные рамки. Наш выдающийся редактор Лиз Геллер каким-то образом умудрялась продвигать выпуск книги, несмотря на все пропущенные сроки и внезапные изменения, причем делала это с ее всегдашним обаянием и мастерством. Мы благодарны Вики Томаселли за дизайн книги и Марше Коэн за замечательный макет. Нам вновь повезло встретиться в работе с выдающимся техническим редактором Линдой Стрендж, которая подготовила выпуск всех пяти изданий Principles of Biochemistry (а также два ранних издания Biochemistry самого Ленинджера). Ее помощь бесценна, и любое ее прикосновение к тексту всегда его улучшает. Нам также вновь повезло работать вместе с Морганом Райаном, который помогал нам при выпуске двух предыдущих изданий книги. Мы благодарим Дену Дигильо Бетц за ее помощь в подборе и размещении фотографий и Ника Тимошко и Уитни Кленч за координацию работы всех участников проекта. Мы также выражаем благодарность директору по маркетингу Дебби Клер за организацию продажи и маркетинга книги и за ее прекрасный юмор.
В Мэдисоне нашим первым редактором и критиком при подготовке всех изданий книги была и остается Брук Солтведт. Она первой просматривала главы рукописи, помогала в подготовке текста и рисунков, следила за согласованием отдельных фрагментов, за единством номенклатуры и ласково, но настойчиво нас подгоняла. Мы благодарим Шелли Лузетти, теперь работающую в университете Нью-Мехико, которая, как и при подготовке предыдущего издания книги, прочла каждое слово корректуры, нашла много ошибок и внесла цепные предложения, которые улучшили книгу.
Новое оформление книги, включая изображение новых молекулярных структур, выполнено здесь, в Мэдисоне, Адамом Стейнбергом, который внес много полезных предложений, позволивших сделать изображения более наглядными. В настоящем издании также есть изображения молекул, выполненные для третьего и четвертого изданий Жан-Ивом Сгро — нашим коллегой из Мэдисона. Нам очень повезло, что с нами в работе принимали участие такие талантливые люди, как Брук, Шелли, Адам и Жан-Ив.
Мы также очень признательны Брайану Уайту из Массачусетского университета в Бостоне, который составил новые задачи по анализу экспериментальных данных для каждой главы книги.
Многие наши коллеги проявляли большой интерес к ходу выполнения проекта и оказали нам большую помощь, внося полезные комментарии. Особую благодарность мы хотим выразить Лоренсу Андерсону из университета Висконсин-Мэдисон, Джеффри Д. Эско из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Джеку Киршу и его студентам из Калифорнийского университета в Беркли, а также Дане Эшвод, Шиу-Чуан (Шерил) Тсай, Майклу Г. Кумски и их коллегам (перечисленным ниже) из Калифорнийского университета в Ирвайне. Многие помогли нам подготовить и выпустить это пятое издание книги, внося полезные советы, комментарии и замечания. Мы признательны всем, кого мы включили в этот список:
Ричард М. Амазино, Университет Висконсин- Мэдисон
Луиза Е. Андерсон, Университет Иллинойса, Чикаго
Шерил Бейли, Университет Небраски, Линкольн
Кеннет Балазович, Университет Мичигана
Томас О. Болдуин, Университет Аршоны
Вай Бандариан, Университет Аризоны
Юджин Барбер, Университет Рочестера
Себастьян И. Беднарек, Университет Висконсин- Мэдисон
Рамачандра Бхат, Университет Линкольна Джеймс
Бланкеншип, Корнеллъский университет
Сандра Дж. Бонетти, Университет Колорадо, Пуэбло
Барбара Боуман, Калифорнийский университет, Беркли
Скотт Д. Бриггс, Университет Пердью
Джефф Бродски, Университет Питтсбурга
Бен Колдуэлл, Западный университет Миссури
Дэвид Камерини, Калифорнийский университет, Ирвайн
Джеффри Колберг, Калифорнийский университет, Лонг-Бич
Гийом Шанфро, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес
Мелани Кокко, Калифорнийский университет, Ирвайн
Ким Д. Коллинз, Университет Мэриленда
Шарль Т. Дамерон, Университет Дюкена
Ричард С. Эйзенштейн, Университет Висконсин-Мэдисон
Джеральд В. Фейгенсон, Корнеллъский университет
Роберт Г. Филлингейм, Университет Висконсин-Мэдисон
Брайан Фокс, Университет Висконсин-Мэдисон
Джеральд Д. Френкель, Университет Рутгерса
Перри Фрай, Университет Висконсин-Мэдисон
Дэвид Е. Грэхем, Техасский университет, Остин
Уильям Дж. Граймс, Университет Аризоны
Мартин Ганн, Техасский АМ университет
Оливия Хэнсон, Университет Центральной Оклахомы
Эми Харк, Муленберг колледж
Шон В. Хернандес, Университет Висконсин- Мэдисон
Питер Хинкл, Корнелпьский университет
П. Шинг Хо, Университет Орегона
Чарльз Г. Хугстратен, Университет Мичигана
Джервальд Йогл, Университет Броуна
Сэр Ханс Корнберг, Университет Бостона
Боб Лэндик, Университет Висконсин-Мэдисон
Патрик Д. Ларкин, Техасский АМ университет, Корпус-Кристи
Райан П. Лиегель, Университет Висконсин - Мэдисон
Мария Линдер, Калифорнийский университет, Фуллертон
Энди С. ЛиВанг, Техасский АМ университет
Джон Мейкемсон, Международный университет Флориды
Джон С. Мэттьюс, Фармакологический факультет университета Миссисипи
Бенжамин Дж. МакФарланд, Тихоокеанский университет Сиэтла
Анант Менон, Медицинский колледж Вейла Корнелла
Сабеха Мершант, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес
Скотт С. Мор, Университет Бостона
Кимберли Моури, Университет Броуна
Лейша Муллинс, Техасский АМ университет
Севайт Негаш, Калифорнийский университет, Лонг-Бич
Аллен В. Нихолсон, Университет Темпл
Хироши Никайдо, Калифорнийский университет, Беркли
Джеймс Нтамби, Университет Висконсин-Мэдисон
Тимоти Ф. Осборн, Калифорнийский университет, Ирвайн
Жозе Р. Перес-Кастинейра, Университет Севильи, Испания
Терри Платт, Университет Рочестера
Венди Погозельски, Университет Нью-Йорка, Генеэео
Джонатан Поппер, Университет Висконсин-Мэдисон
Томас Паулос, Университет Висконсин-Мэдисон
Джек Прейсс, Университет Мичигана
Анна Родаминска-Пандия, Университет Арканзаса
Рон Райнес, Университет Висконсин-Мэдисон
Том А. Рапопорт, Медицинский факультет Гарварда
Джейсон Дж. Реддик, Университет Северной Каролины,
Гринсборо Мэри Робертс, Бостонский колледж Ингрид
К. Руф, Калифорнийский университет, Ирвайн
Абузар Сулеймани, Тегеранский университет, Иран
Марк Спеллер, Университет Уэйна
Стефен Спиро, Техасский университет, Даллас
Нарасимха Шрирама, Университет Колорадо Ион
Д. Стюарт, Университет Флориды
Кони Стоун, Калифорнийский университет, Станислос
Ион Р. Сталтсфус, Университет Мичигана
Джереми Торнер, Калифорнийский университет, Беркли
Дин Р. Толан, Бостонский университет
Сандра Л. Турчи, Университет Миллерсвилля
Мануэль Вареле, Восточный университет Нью-Мехико
Боб Уорбуртон, Университет Шеперда
Трейси Уор, Сайлемский колледж
Сьюзан Уэйнтрауб, Техасский университет, Центр паук о здоровье
Майкл Яффе, Массачусетский технологический институт
Нам просто не хватит места для того, чтобы поблагодарить всех наших людей, чью помощь мы чувствовали при подготовке этой книги к изданию. Мы выражаем глубокую признательность всем, и настоящим выражением нашей благодарности может служить этот труд, доведенный до логического завершения. Безусловно, мы берем на себя всю ответственность за любые ошибки и неточности, которые могут встретиться в книге.
Мы еще раз хотим поблагодарить наших студентов в Университете Висконсин-Мэдисон за их многочисленные предложения и комментарии. Если в книге что-то не так, они, без сомнения, нам об этом сообщат. Мы благодарим студентов и сотрудников наших научных групп, а также сотрудников Центра биологического образования, которые помогли нам правильно распорядиться нашим временем; мы благодарим наших коллег из биохимического факультета университета Висконсин-Мэдисон за их советы и критические замечания; мы также благодарим всех студентов и преподавателей, которые прислали нам свои комментарии и предложения. Мы надеемся, что наши читатели и в дальнейшем будут продолжать вносить свой вклад в следующие издания книги.
Наконец, мы выражаем глубочайшую признательность нашим женам, Брук и Бет, и нашим семьям, которые продемонстрировали удивительное терпение и оказали нам большую поддержку при написании этой книги.
Дэвид Л. Нельсон, Майкл М. Кокс, Мэдисон, Висконсин, январь 2008 г.