Поскольку спермальные белки хроматина представляют собой обособленную ветвь в эволюции белков, мы выделяем их в отдельную группу с названием гаметоны, подчеркивая их отношение к хроматину гамет. Специфические основные белки в составе хроматина яйцеклетки исследованы крайне слабо. В том случае, если они будут изучены, под термином "гаметоны" можно будет подразумевать белки хроматина как мужских, так и женских гамет, которые мы ранее назвали андрогаметонами и гиногаметонами.
Попытки применить эволюционный подход к систематике спермальных белков были сделаны Субираной с соавторами (4.11). Классификация, предложенная ими, базируется на гипотезе о происхождении спермальных белков иглокожих от соматических гистонов и о дальнейшей их эволюции через промежуточные белки моллюсков к протаминам рыб и протаминподобным белкам млекопитающих. В эволюционном ряду спермальных белков прослеживается тенденция к увеличению их основности. Исключением являются представители рода Rana, а также некоторые растительноядные рыбы, спермальных хроматин которых представлен типичными гистонами.
На схеме представлена наша классификация гаметонов и тестионов.
В отношении механизмов биохимической эволюции протаминов высказана гипотеза о происхождении клупеина из древнего предшественника – пентапептида (Ala—Arg—Arg—Arg—Arg) путем серии частичных дупликаций его гена. Хотя эта гипотеза и объясняет структуру аргининбогатых белков рыб, она не в состоянии объяснить чрезвычайное многообразие спермальных белков других животных. Схема эволюционных преобразований, предложенная Субираной и соавт., предполагает происхождение основных спермальных белков животных от соматических гистонов. Согласно гипотезе Пелея, о которой упоминает Субирана, большая вариабельность спермальных белков у животных объясняется наличием сложного набора генов, кодирующих эти белки. У каждого вида экспрессируется только малая часть этого набора генов.
Исследование основных белков хроматина гамет и семенников гидробионтов имеет как теоретическое, так и важное практическое значение. Теоретическое значение исследования этих белков определяется их участием в процессе сперматогенеза и овогенеза, их ролью в стабилизации и защите генома половых клеток от повреждающего действия внешних и внутренних факторов, их тесной связью с механизмами оплодотворения. Эти белки представляют удобную модель для изучения молекулярных закономерностей эволюции.
Практическое значение исследования этих белков обусловлено их ролью в процессах размножения — они широко используются в медицине как мощные пролонгаторы действия гормонов и антибиотиков при многих заболеваниях человека. Протамины и гаметоны рыб являются ингибиторами ферментов. Гистоны, протамины, гаметоны все шире используются как в лабораториях, так и в клинических исследованиях для разработки методов борьбы с раком.
Создание теории целебной питьевой воды, аквабиотики и других новых разделов биологии
Еще студентом и аспирантом я начал цикл исследований по воде с различным содержанием дейтерия, трития, протия. Все они были направлены на создание теории целебной питьевой воды. В этих исследованиях участвовал Л. И. Корочкин и другие мои друзья из студентов и аспирантов Томского медицинского института (64, 72).
До начала атомной эры Томск (Сибирские Афины, как его называли), расположенный по берегам чистой сибирской речки Томь, которая впадает в могучую Обь, был ведущим центром многих наук, в частности и ядерной физики. Вслед за Арзамасом-16, Челябинском-70, Свердловском-44, Красноярском-26 и многими другими засекреченными атомными городами в то время возле устья речки Ромашки, которая впадает в Томь, вблизи Томска построили город Томск-7 (Северск) и при нем — огромный Сибирский химический комбинат — наибольшее в России предприятие по производству плутония для военных целей.
Этот комбинат и до сих пор производит огромное количество жидких, твердых и газоаэрозольных отходов. В атмосферу на 30-40 км от промзоны выкидываются инертные радиоактивные газы, альфа-излучающие радионуклиды, вредные химические вещества. В Томь из водохранилища-отстойника сбрасываются сточные радиоактивные воды. Однако наибольшую опасность представляет хранилище жидких радиоактивных отходов с общей активностью 1,1 млрд кюри. Их до сих пор закачивают в водоносные горизонты на глубину 270-386 м. Отходы всасываются песчано-глинистыми породами, откуда томичей снабжают питьевой водой.
Уже студентом 6 курса я создал основы концепции выживания населения в загрязненной радионуклидами окружающей среде. Учитывая то, что самое главное для здоровья — чистая вода, я принял участие в исследованиях моих учителей, которые касались лечебно-профилактического действия легкой, тяжелой и тритиевой воды. Оказалось, что тяжелая и тритиевая вода ускоряет старение клеток и организма, а целебной является легкая вода со сниженным содержанием дейтерия и трития, этих вредных изотопов водорода молекулы воды Н2О. Так было заложены основы теории целебной питьевой воды, которую я вместе с моими сотрудниками развиваю до сих пор.