Барьерный меланогенный механизм


Присутствие меланина во внутренних органах животных, не подвергающихся воздействию солнечного света, связывают прежде всего с его защитной функцией от проникающей радиации. Радиопротекторная функция природных меланинов в настоящее время уже не вызывает сомнений. Хорошо известна их роль как экранирующих фильтров, ослабляющих интенсивность светового потока, причём не только пассивно, но, возможно, и путём химического тушения возбуждённых состояний, возникающих под действием света.

Барьерный меланогенный механизм, вероятно, возник очень давно, когда первичным организмам приходилось в первую очередь защищаться от ультрафиолетовых фотонов. Барьерная функция меланинов детерминируется особенностями физико-химических свойств и локализацией в поверхностных структурах на границе контакта организма с внешней средой. Барьерный принцип представляется наиболее простым, надёжным и при определённой полифункциональности протектора довольно универсальным средством изоляции чувствительных клеточных структур, определяющих интегральную реакцию организма, от повреждающих воздействий того или иного фактора.

Логично думать, что легче не допустить возникновения повреждений, чем избавляться от них при помощи сложных репарационных реакций. Таким образом, отложение пигмента меланина в клеточных стенках может рассматриваться как эволюционная морфологическая адаптация, универсальный путь решения целого ряда задач. Следовательно, необходимо выявить уникальные свойства, не встречающиеся (по крайней мере в том комплексе, в котором он представлен у этих соединений) у других биополимеров, свойства, которые имеют уже реализованную или потенциальную ценность для организмов.

Есть основания думать, что меланины послужили благодатным материалом для химической эволюции некоторых полимерных предбиологических структур. Возможность этого вытекает из характера самого процесса синтеза этих веществ и свойств современных меланинов. Помимо этого, большого внимания заслуживает та лёгкость, с которой синтезируются эти пигменты при моделировании условий, предположительно существовавших в период возникновения на Земле более сложных веществ из ароматических первоструктур.

С физико-химической точки зрения меланины представляют собой полимеры, различающиеся не только по связям, но и по мономерным единицам. Меланин — единственный известный природный полимер с сильно развитой системой полисопряжения, хотя биомолекулы, построенные из частично сопряжённых систем (гормоны, коферменты, витамины, нуклеиновые кислоты и белки), хорошо знакомы биохимикам как соединения, участвующие в фундаментальных функциях живых систем.