Andréi Nikoláyevich Belozerski (Андре́й Никола́евич Белозе́рский) (29 de agosto de 1905 ( Tashkent , región del Turquestán, Imperio ruso [1] ) - 31 de diciembre de 1972 (Moscú, Unión Soviética )) fue un biólogo y bioquímico soviético , uno de los pioneros de los estudios de biología molecular en la Unión Soviética . Fue académico de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética desde 1962 y su vicepresidente desde el 28 de mayo de 1971 hasta el 31 de diciembre de 1972. Realizó investigaciones relacionadas con la composición de los ácidos nucleicos y su distribución en diferentes organismos. También obtuvo la primera evidencia de la existencia del ARNm y sentó las bases de la genosistemática.
A. N. Belozerski nació en Tashkent, en el seno de una familia de funcionarios. Su padre, Nikolai Andreevich Belozerski, nació en el seno de una familia rusa que emigró a Asia Central y trabajó como abogado en la cámara judicial. Su madre, Evgeniya Semenovna Lahtina, trabajaba como profesora de música en un gimnasio. En su familia había tres hijos: Nikolai, Lidia y Andrei. Cuando sus padres murieron en 1913, Andrei fue enviado al orfanato de Gatchina , pero fue aceptado en la familia de la hermana de su madre en 1917, cuando el orfanato fue cerrado. Tatiana Semenovna Ivanova, hermana de la madre de Andrei, vivía en la ciudad de Verny (actualmente Alma-Ata ).
En 1921, cuando Belozerski tenía 16 años, se matriculó en la Facultad de Física y Matemáticas de la Universidad Nacional de Uzbekistán (UNUz). En ese momento, Belozerski ni siquiera tenía un diploma de secundaria. Sus profesores fueron N. A. Dimo, A. L. Brodski, P. A. Baranov, I. A. Raikova, A. I. Vvedenski y otros. Mientras estudiaba, Belozerski trabajó como asistente de laboratorio (1923-1924) y, a partir de 1925, Belozerski enseñó en la Facultad de Trabajo de la UNUz. Además, en esta universidad, bajo la dirección de A. V. Blagoveshchenski, realizó su primer trabajo de investigación: una investigación de la concentración de protones en extractos de agua de las hojas de algunas plantas de montaña. [2]
En 1927, A. N. Belozerski se graduó en la Facultad de Física y Matemáticas con la especialidad de "fisiología vegetal". De 1927 a 1930 estudió en la escuela de posgrado de la Universidad Nacional de Ucrania.
En 1930, durante un viaje a Moscú, Belozerski conoció a Alexander Robert Kiesel y fue invitado a trabajar en el Departamento de Bioquímica Vegetal de la Universidad de Moscú , que se estaba creando en ese momento. Bajo la dirección de AR Kiesel, Belozerski comenzó a estudiar las proteínas vegetales en diferentes etapas de la ontogénesis de las plantas, en particular las nucleoproteínas , que son complejos de proteínas con ácidos nucleicos .
A partir de 1930, A. N. Belozerski trabajó en el Departamento de Bioquímica Vegetal de la Universidad Estatal de Moscú. Comenzó como asistente (1930-1932), luego se convirtió en profesor asociado (1932-1943) y, finalmente, en catedrático (1943-1972). En 1938, obtuvo el título de Candidato en Ciencias y en 1943 defendió su tesis para el título de Doctor en Ciencias Biológicas sobre el tema "Nucleoproteínas y ácidos polinucleicos de plantas".
En 1943, A. N. Belozerski fue nombrado profesor de la Facultad de Biología de la Universidad Estatal de Moscú. En 1960, fue nombrado director del Departamento de Bioquímica Vegetal de la Universidad Estatal de Moscú (actualmente Departamento de Biología Molecular de la Facultad de Biología de la Universidad Estatal de Moscú). Tras la muerte de A. N. Belozerski, el departamento quedó dirigido por su alumno, el académico A. S. Spirin.
De 1951 a 1954, A. N. Belozersky fue director del Instituto de Investigaciones de Biología y Suelos y, entre 1954 y 1960, fue jefe del Departamento de Botánica de la Facultad de Biología y Suelos.
En 1963, A. N. Belozersky se convirtió en el jefe del recién organizado Departamento de Virología en la Facultad de Biología y Suelos, y en 1965, del recién creado laboratorio interfacultativo problemático de Química Bioorgánica, que en 1991 se convirtió en el Instituto de Investigación de Biología Físico-Química A. N. Belozersky.
A. N. Belozerski participó directamente en la renovación y modernización de los laboratorios y en la creación de nuevos lugares para las clases prácticas. Mejoró los cursos de conferencias existentes para los estudiantes de la Facultad de Biología y creó otros nuevos. Escribió la "Guía práctica de bioquímica vegetal" junto con N. I. Proskuryakov.
A. N. Belozerski le gustaba mucho la juventud y seguía de cerca las actividades educativas y científicas de los estudiantes. Belozerski creó una gran escuela de bioquímicos rusos (A. S. Spirin, A. S. Antonov, B. F. Vanyushin, I. B. Naumova, etc.). Bajo su dirección, un gran número de personas defendieron sus doctorados y disertaciones, y varios estudiantes se convirtieron en miembros de la Academia Rusa de Ciencias (RAS).
AN Belozersky fundó un nuevo laboratorio de antibióticos (ahora Laboratorio de Bioquímica de Estrés de Microorganismos) en el Instituto de Bioquímica AN Bach de la Academia de Ciencias de la URSS (1946), donde dirigió hasta 1960.
De 1947 a 1951, AN Belozersky trabajó en el Instituto de Epidemiología y Microbiología NF Gamalei de la Academia de Ciencias Médicas de la URSS , donde realizó trabajos relacionados con el estudio de las propiedades antigénicas e inmunogénicas de las nucleoproteínas de E. coli en asociación con VD Gekker.
AN Belozersky ha participado repetidamente en congresos internacionales sobre bioquímica (Bélgica, Austria) y ha dado conferencias en la Universidad de Tirana (Albania), la Universidad de Pekín (China), la Universidad Carolina (República Checa) y la Universidad de Sofía (Bulgaria).
A. N. Belozerski realizó una extensa labor científica y editorial. Preparó numerosas monografías y reseñas para su publicación. Fue redactor jefe de la revista "Éxitos de la biología moderna" (1963-1972) y editor de las revistas " Bioquímica ", "Citología" y "Boletín de la Academia de Ciencias de la URSS".
A. N. Belozerski trabajó durante mucho tiempo en la Academia de Ciencias de la URSS. En 1963 fue elegido académico adjunto-secretario del Departamento de Bioquímica, Biofísica y Química de Compuestos Fisiológicamente Activos de la Academia de Ciencias de la URSS; en 1970, se convirtió en académico-secretario del departamento; y en 1971, se convirtió en vicepresidente de la Academia de Ciencias de la URSS y presidente de la Sección de Ciencias Químicas, Tecnológicas y Biológicas del Presidium de la Academia de Ciencias de la URSS. Trabajó para promover logros científicos fundamentales para satisfacer las necesidades de la industria y la agricultura. Fue uno de los organizadores del desarrollo de un plan detallado para el estudio de la biología molecular en la URSS, que se formuló en el Decreto del Gobierno del 19 de abril de 1974 (adoptado después de la muerte de A. N. Belozerski): "Sobre las medidas para acelerar el desarrollo de la biología molecular y la genética molecular y el uso de sus logros en la economía nacional".
A. N. Belozerski se casó dos veces y tuvo tres hijos: su hija Natalia de su primer matrimonio y dos hijos de su segundo matrimonio, Mikhail y Tatiana. Los niños recibieron una educación en áreas cercanas a la biología.
AN Belozersky murió en Moscú de cáncer de estómago el 31 de diciembre de 1972 y fue enterrado en el cementerio Novodevichy de Moscú.
A principios de los años 30, A. N. Belozerski fue el primero en la URSS en iniciar un estudio sistemático de los ácidos nucleicos . En aquel momento se conocían dos tipos de ácidos nucleicos: el timonucleico ( ADN ), aislado del timo de ternera, y el " ARN " (levadura ), encontrado en plántulas de levadura y trigo. El primero se denominaba "animal" y el segundo "vegetal". Los primeros trabajos importantes realizados por A. N. Belozerski se refieren a la cuestión de los ácidos nucleicos "animales" y "vegetales". En 1934, aparecieron artículos de AR Kiesel y AN Belozersky en la revista " Hoppe-Seyler's Zeitschrift für Physiologische Chemie " [3] y luego en 1935 en las "Notas científicas de la Universidad Estatal de Moscú". [4] En estos artículos, se demostró la presencia de ácido timonucleico en células vegetales. AN Belozersky fue el primero en aislar e identificar la timina , primero de las plántulas de semillas de guisante y luego de las semillas de otras legumbres. [5] Aisló el ADN mismo de las semillas de castaño de Indias . Posteriormente, se confirmó la presencia de ARN y ADN en brotes de tilo, bulbos de cebolla y germen de trigo. Los resultados obtenidos por Belozersky permitieron rechazar la división de los ácidos nucleicos en "animales" y "vegetales" y afirmar la idea de la distribución universal del ADN tanto en células vegetales como animales.
Mientras estudiaba las bacterias, Belozerski observó un alto contenido de ácidos nucleicos en las células, que ascendía al 30% del peso seco, a diferencia de los organismos superiores. A. N. Belozerski llegó a la conclusión de que este hecho está relacionado con las altas tasas de reproducción y crecimiento de las bacterias. Más tarde, A. N. Belozerski demostró que la cantidad de ácidos nucleicos, especialmente ARN , no es un valor constante para una especie y cambia con la edad del cultivo: las células bacterianas jóvenes pueden contener más ARN que las viejas. Andrey Nikolaevich señaló un nuevo aspecto (al mismo tiempo que T. Caspersson y J. Brachet ): la relación del número de ácidos nucleicos con la intensidad de la biosíntesis de proteínas. Estas conclusiones fueron hechas por A. N. Belozerski mucho antes de la aparición del término "biología molecular" asociado con la publicación en la revista " Nature " de James J. Watson y F. Crick sobre el establecimiento de un modelo espacial de la molécula de ADN . [6] Así, como resultado de las investigaciones realizadas entre 1939 y 1947, A. N. Belozersky obtuvo la primera información científica del mundo sobre el contenido de ácidos nucleicos en diversas especies bacterianas.
En un artículo publicado en 1957 en ruso, [7] y en 1958 en inglés, [8] AN Belozersky y su alumno AS Spirin descubrieron una inconsistencia entre la composición del ADN y el ARN ribosómico . Observaron que, con una amplia gama de cambios en el ADN , la composición del ARN varía poco de una especie a otra. Al mismo tiempo, la composición de las proteínas también varía mucho de una especie a otra. Los científicos soviéticos han demostrado que el esquema de biosíntesis de ADN-ARN-proteína requiere que todos los elementos estén en una cierta correspondencia compuesta. Esta conclusión condujo a la destrucción del antiguo esquema de este proceso. F. Crick escribió sobre el artículo de Belozersky y Spirin: [9]
“La fase de confusión se inició con un artículo de Belozersky y Spirin en 1958. Los datos que proporcionaron mostraron que nuestras ideas sobre una serie de puntos importantes eran demasiado simplistas”.
Los científicos soviéticos descubrieron que en las células hay una parte del ARN que coincide en composición con el ADN y está determinada por su estructura. Más tarde, sugirieron que esta parte del ARN es un eslabón en la transmisión de información genética del ADN a las proteínas. Parte del ARN descubierto por Belozerski y Spirin resultó ser una forma de ARN de síntesis rápida que transfiere información genética del ADN a los ribosomas. Más tarde, esta parte del ARN se denominó ARN mensajero ( ARNm ). El trabajo sobre el estudio de la composición de nucleótidos del ADN y el ARN en bacterias fue el comienzo de numerosos estudios sobre la composición de los ácidos nucleicos en otros organismos. Estos estudios se llevaron a cabo entre 1958 y 1965 en grupos de la Universidad Estatal de Moscú y la Academia de Ciencias de la URSS, dirigidos por A. N. Belozerski. Como resultado, se estudió la composición del ADN y el ARN en muchos actinomicetos (N. V. Shugaeva), hongos (B. F. Vanyushin), algas (M. V. Pakhomova, G. P. Serenkov) y algunas plantas superiores (B. F. Vanyushin). AN Belozersky participó activamente en la creación de la genosistemática moderna (sistemática del ADN, taxonomía del ADN ). [10] Hoy, esta dirección está siendo desarrollada por AS Antonov y otros estudiantes de Belozersky. Las actividades científicas de los grupos dirigidos por AN Belozersky incluyen el estudio de la especificidad funcional de las especies de ARN adaptativos (GN Zaitseva), el estudio de los cambios en la composición de aminoácidos de las proteínas en respuesta a la sustitución de nucleótidos en el ADN (AS Antonov), y el estudio del fosfato en los organismos más simples, particularmente en aspectos de su transferencia desde el medio ambiente, transporte, acumulación y formas de existencia (IS Kulaev, MS Kritsky).
Otro objeto de la investigación de A. N. Belozerski fueron los antibióticos , cuyo estudio comenzó durante la Segunda Guerra Mundial . A. N. Belozerski estudió la estructura química de uno de los antibióticos soviéticos más eficaces, la gramicidina S , obtenida por primera vez por G. F. Gause y su esposa M. G. Brazhnikova. En los primeros trabajos sobre este tema, se demostró la naturaleza polipeptídica de la gramicidina y se determinó su composición de aminoácidos (A. N. Belozerski, T. S. Paskhina). Además, se obtuvieron varios derivados sustituidos de la gramicidina y se estudió su actividad. Estos trabajos se llevaron a cabo en el laboratorio de antibióticos recién organizado en el Instituto de Bioquímica A. N. Bach .
A. N. Belozerski se interesó por la cuestión de la existencia de complejos entre ácidos nucleicos y proteínas (llamados " nucleoproteínas ") en sistemas in vivo . Intentó fraccionar muestras de nucleoproteínas y, de este modo, desarrolló un esquema metodológico para este proceso, que más tarde desempeñó un papel importante en el estudio de los ácidos nucleicos. Basándose en sus experimentos, Belozerski concluyó que los ácidos nucleicos en las células existen en diversos complejos con las proteínas: libres, lábiles y firmemente unidos.
F. Mischer y A. Kossel supusieron que el componente proteico de las nucleoproteínas es la histona , una proteína que no contiene triptófano . Las investigaciones de A. N. Belozerski en 1936-1942 establecieron por primera vez la presencia de proteínas que contienen triptófano en las nucleoproteínas de plantas y animales. Además, A. N. Belozerski y G. I. Abelev aislaron histonas de la desoxirribonucleoproteína del germen de trigo. [11] Esta fue otra prueba de la unidad de los principios de la organización del aparato nuclear en plantas y animales.
El estudio de la composición de nucleótidos del ADN en diferentes organismos condujo a otra dirección: el estudio de las bases metiladas de purina y pirimidina en el ADN. Estos estudios fueron realizados por un estudiante de A. N. Belozerski, B. F. Vanyushin.
AN Belozersky hizo una gran contribución a la investigación sobre polifosfatos inorgánicos y ácidos teicoicos . En el Departamento de Bioquímica Vegetal, VB Korchagin (1954) e IS Kulaev (1957) escribieron las primeras tesis doctorales sobre polifosfatos. IB Naumova (1903-2003), graduada del Departamento de Bioquímica Vegetal, estudió la estructura y funciones de los ácidos teicoicos.
Durante sus años en el Instituto de Epidemiología y Microbiología NF Gamalei de la Academia de Ciencias Médicas de la URSS, A. N. Belozerski realizó estudios de las propiedades antigénicas e inmunogénicas de las nucleoproteínas de E. coli. Bajo su dirección, se iniciaron estudios de polisacáridos en diferentes grupos de microorganismos: algas, azobacterias y actinomicetos . Se encontró una amplia variedad de estructuras químicas de polisacáridos de la pared celular .
En 1958, A. N. Belozerski fue elegido miembro correspondiente y, en 1962, miembro de pleno derecho de la Academia de Ciencias de la URSS por su gran contribución a la ciencia. Fue galardonado con el título de Héroe del Trabajo Socialista (1969), [12] tres Órdenes de Lenin (1961, 1965, [13] 1969) y la Orden de la Bandera Roja del Trabajo (1951). Belozerski también recibió la medalla "Por el valiente trabajo en la Gran Guerra Patria de 1941-1945" y la medalla " Por la defensa de Moscú " (1945).
En 1948, el Consejo Científico de la Universidad Estatal de Moscú otorgó a Andrey Nikolaevich el primer Premio MV Lomonosov por su trabajo "Sobre las nucleoproteínas y polinucleótidos de ciertas bacterias".
En 1971, A. N. Belozersky fue elegido miembro de la Academia Alemana de Científicos Naturales "Leopoldina" de la República Democrática Alemana .
El nombre de A. N. Belozersky fue asignado al Instituto de Investigación de Biología Físico-Química de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú .