Реконструкция ранних стадий развития жизни

 
1 2 3

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
У современных живых организмов механизмы хранения наследственной информации и синтеза белков очень сложны, имеют массу специальных страховочных подсистем и прочих "наворотов" - например, различные ферменты, служащие для репарации ДНК и т.д. Однако ведь в принципе живая "клетка" могла бы существовать и без всех этих тонкостей, возникших за миллионы лет эволюции (например, и сейчас встречаются не двунитевые, а однонитевые ДНК). Возникает вопрос - а можно ли сейчас чётко выделить простейшие, минимально необходимые молекулярные структуры и синтезировать простейший "живой" механизм? Или хотя бы смоделировать на компах?
 

Tico

модератор
★★☆
Сначала надо бы определиться - а что же считать живым организмом :) . Вот Вам для референса:


- Барабашка - это научный факт. (с) аФон+  

Vale

Сальсолёт

Смоделировать этот процесс можно только в реальном масштабе - и размеров, и времени... :)

"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Граждане, вы меня удивляете ;) В особенности Vale :)

Tico
Сначала надо бы определиться - а что же считать живым организмом
 


За ссылку спасибо, но...
Меня, например, абсолютно не волнует вопрос, считать ли вирусы живыми - вирусоподобные молекулярные конструкции не так интересны, т.к. они содержат лишь устройства хранения наследственной информации, а самого любопытного, механизмов постройки белков на основании этой информации и источников энергии, всего этого в вирусах нет. Как и механизмов копирования.
Дальше, дискуссии о чётком определении жизни - штука занимательная, но к данному вопросу имеет слабое отношение. Я ведь сейчас не спрашиваю, возможна ли жизнь в газовой фазе или на кремнийорганической основе. Речь идет о понимании принципов действия механизмов, сидящих и в нас с вами, и в микрофлоре наших кишечников.

Vale
Смоделировать этот процесс можно только в реальном масштабе - и размеров, и времени...
 


А это бы с чего? Я ж не говорю о моделировании спонтанного зарождения жизни в первичном бульоне. У нас есть достаточно чёткая цель, образцы, квантовая химия кое-что умеет, компы есть - принципиальных препятствий не наблюдается, казалось бы. Почему бы не попытаться просчитать аналог существующих конструкций, самый простейший? Думаю, что имея перед глазами "Волгу", можно попытаться сделать самокат. Это же чертовски интересно - такая модель!
 

Agent

опытный

Чтобы представить себе уровень задачи моделирования, можно заглянуть на страничку World Community Grid - Home
там сейчас обсчитываеться, обьемная форма протеинов на основании последовательности ДНК. Этих протеинов всего то около 30000 (обсчитываються человеческие)
Каждые сутки задействеться около 45 условных компьютеролет. И конца вычислений еще не видать.
А ведь это только мала толика необходимого для некоего "симулятора жизни"
 
Это сообщение редактировалось 17.12.2004 в 23:27

Vale

Сальсолёт

Fakir, смоделировать - это не означает "получить нужный результат"...
А насчёт ресурсов - вон игра "Ил-2 Штурмовик" моделирует боевые действия всего-навсего сотни - другой объектов... И требует для этого 2 ГГц процессор и 1 Гбайт оперативки (по хорошему) ;).

А полёт спутника считали на чём-то с процессором в килогерцы, и памятью в сотни байт.

Потому что при расчёте полёта спутника не "моделировали", а "считали"...

Расчёт взаимодействия двух атомов требует учета расстояния между ними двумя, что требует по сути одной координаты и одного вектора- всего 4 числа. А между тремя? Четырьмя? Пятью? ;)

"Если ты очень хочечь действительно достойно наградить меня, то, о Великий Шах, на первую клетку шахматной доски вели положить одно зернышко, на второе-вдвое больше, на третье- ещё вдвое... и вели отдать мне всё это."
:D
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Vale>А насчёт ресурсов - вон игра "Ил-2 Штурмовик" моделирует боевые действия всего-навсего сотни - другой объектов... И требует для этого 2 ГГц процессор и 1 Гбайт оперативки (по хорошему) ;).

Скорее там десятки тысяч объектов :) Очень хорошо подобное было заметно в "Разорваном небе" - там явно пишется число активных участников боя. 5..10 тысяч - нормальное явление :) А Ил-2, всё же, поновее игрушка...
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Нет, господа, или я криво выражаюсь, или вы чего не понимаете...

Цель представляется следующим образом:

Интересно разобраться прежде всего в принципах синтеза белков на основе генетического материала. Т.е. у нас есть простая одинарная нитка ДНК, может быть, даже очень коротенькая, всего в сотни или даже десятки нуклеотидов, это не так принципиально. И надо промоделировать процесс сборки рибосомой белков из аминокислот на основании кодирующих триплетов (в целях моделирования можно использовать в качестве кодирующей единицы и дублеты, и квадруплеты, что удобнее - заодно, может, выяснится, почему на самом деле используются именно триплеты). Размер рибосомы - от 300 000 атомов, не факт, что она в принципе не может быть меньше. ДНК, как уже говорилось, вообще махонькая.

Agent
Чтобы представить себе уровень задачи моделирования, можно заглянуть на страничку World Community Grid - Home там сейчас обсчитываеться, обьемная форма протеинов на основании последовательности ДНК. Этих протеинов всего то около 30000 (обсчитываються человеческие)
 


Ну да, они обсчитывают кучу протеинов, априори ничего о них не зная, причём каждый из них - весьма немаленький.

Этих протеинов всего то около 30000 (обсчитываються человеческие)
 


Ничего себе "всего-то". Это ведь состав клеток весьма уже развитой формы жизни! Вот например, у нас у всех спираль ДНК двойная, и при реплицировании задействованы кучи белков - раскручивающие двойную спираль, создающие ники (разрывы) в остове, крутящие и вновь объединяющие спираль, белки, вырезающие праймер РНК и т.д. и т.п. Потом, в клетке все время ее жизни действуют ферменты, контролирующие состояние ДНК и репарирующие повреждения. И так далее... Всё это - вещи, весьма полезные для жизни, но они неявляются необходимыми для простейших форм! Например, у простейших вирус ДНК одинарная и довольно короткая, всякие навороты не нужны. Да, у жизни с одинарной ДНК будет слабая мутационная устойчивость, ну так и хрен с ней - нас же интересует не выживаемость, а фундаментальные принципы. Т.е. для начала надо разобраться лишь с одной рибосомой.

Vale
смоделировать - это не означает "получить нужный результат"...
А насчёт ресурсов - вон игра "Ил-2 Штурмовик" моделирует боевые действия всего-навсего сотни - другой объектов... И требует для этого 2 ГГц процессор и 1 Гбайт оперативки (по хорошему)
 


Простите, но это не контрпример, а непонятно что... При чём тут "Ил-2"? Во-первых, вы исходите из вычислений в реальном времени - нам абсолютно не нужно. Пусть себе хоть месяц считается, жалко, что ли? Во-вторых, я уж не знаю, что и как считается в "Ил-2", просчитывается ли там реальная аэродинамика самолетов, или же только положения их плюс графика, но в любом случае, я не очень уверен, что над программой работади вычислители-профи, которые зубы съели на разных численных методах, оптимизациях и редуцированиях. Как учит история, при хорошей постановке работы можно и на БЭСМ-6 "Крэй" уделать. В-третьих, сейчас есть и суперкомпьютеры, и вычислительные кластера, на персоналках свет клином не сошелся.


Расчёт взаимодействия двух атомов требует учета расстояния между ними двумя, что требует по сути одной координаты и одного вектора- всего 4 числа. А между тремя? Четырьмя? Пятью?
 


Расчёт взаимодействия 2-х атомов вектора не требует вообще, нужен один-единственный скаляр - расстояние между ядрами. Т.е., конечно, не один скаляр, дальше число рабочих переменных будет зависеть от зарядов ядер и степени ионизации взаимодействующих атомов - от того, сколько электронных орбиталей будут задействованы. Но всё это делается, причём делалось еще вообще до появления компов.

 

Vale

Сальсолёт

>Расчёт взаимодействия 2-х атомов вектора не требует вообще, нужен один-единственный скаляр - расстояние между ядрами.

Для моделирования движения планеты вокруг звезды сколько компонент надо учитывать? Тоже одну - r? Или всё таки ещё вектор скорости?

>И надо промоделировать процесс сборки рибосомой белков из аминокислот на основании кодирующих триплетов

Зачем? В этом процессе есть какая-то принципиальная неясность? Посмотри вот это кино, в формате QuickTime

>Например, у простейших вирус ДНК одинарная и довольно короткая, всякие навороты не нужны.

Гхм. Гхм. Гхм. Скажем так, одноцепочечная, это раз. А во-вторых, вирус вне клетки - МЁРТВ. А когда он жив- к его услугам весь клеточный механизм синтеза ДНК и белков. :p Так что добавь к нескольким тысячам кодонов вирусной ДНК еще несколько миллионов кодонов ДНК живой клетки. Если говоришь о моделировании ЖИЗНИ :D
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  

Vale

Сальсолёт

А насчет Ил-2 как приемера моделирования взаимодействия кучи объектов (нескольких сотен тысяч объектов) - почитай кто такой Олег Медокс. Что заканчивал. И почему после каждого патча где правилась модель полёта почти все самолёты там летают немного по-другому :)
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  
Это сообщение редактировалось 19.12.2004 в 21:57

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Vale
Для моделирования движения планеты вокруг звезды сколько компонент надо учитывать? Тоже одну - r? Или всё таки ещё вектор скорости?
 


В уравнения, описывающие движение планеты вокруг притягивающего центра, входят две переменные, радиус и угол, и их производные по времени.
А атомы в молекуле практически неподвижны. На этом построено довольно прилично работающее приближение Борна-Оппенгеймера.

Гхм. Гхм. Гхм. Скажем так, одноцепочечная, это раз. А во-вторых, вирус вне клетки - МЁРТВ. А когда он жив- к его услугам весь клеточный механизм синтеза ДНК и белков. Так что добавь к нескольким тысячам кодонов вирусной ДНК еще несколько миллионов кодонов ДНК живой клетки. Если говоришь о моделировании ЖИЗНИ
 


Почитай внимательнее, что я писал выше ;) Я не говорю о ПОЛНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ФОРМ ЖИЗНИ. Я имею в виду ВЫЯВЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНО НЕОБХОДИМЫХ МЕХАНИЗМОВ - в первую очередь копирования генетической информации и постройки белков на её основе.
О том, что одноцепочечная ДНК существует у вирусов я упомянул лишь затем, чтобы показать, что такое упрощение не является сугубо гипотетичным, встречается в реальном мире, и позволяет предположить, что и первые формы жизни были устроены именно так - согласись, сложно предположить, чтобы и весь сложный механизм двойной спирали ДНК возник с самого начала.
Поэтому - интересны ДАЛЕКО НЕ ВСЕ БЕЛКИ ЖИВОЙ КЛЕТКИ (я специально подчеркнул, что многие из них нужны для слежения за сохранностью ДНК и для работы с двойной спиралью - вероятно, возникли существенно позднее).
И рассмотреть для начала достаточно работу аналога рибосомы с аналогом ДНК.

Зачем? В этом процессе есть какая-то принципиальная неясность? Посмотри вот это кино, в формате QuickTime
 


К сожалению, не смог посмотреть :( Страничка открывается, а кина нет... Чем смотреть-то надо?

Но я имел в виду следующее: даже если и ясно в принципе, как протекает этот процесс, то наверняка неясно, какие куски РНК можно без принципиального ущерба ВЫБРОСИТЬ. Т.е. немаловажно, на мой взгляд, выяснит, какая часть ДНК является древнейшей, минимально необходимой, по аналогии - понять, что у самолета крылья и шасси, а что автопилот и радиокомпас.

А насчет Ил-2 как приемера моделирования взаимодействия кучи объектов (нескольких сотен тысяч объектов) - почитай кто такой Олег Медокс. Что заканчивал. И почему после каждого патча где правилась модель полёта почти все самолёты там летают немного по-другому
 


Честно говоря, лень искать :) Но если там просчитывается аэродинамика - то это вода исключительно на мою мельницу :)
 

Vale

Сальсолёт

Стоп. Ответь на эти вопросы:
1. Что именно ты хочешь посчитать/промоделировать?
2. Зачем? Что это даст нового? Кому это может понадобиться?
3. На каком уровне абстракции ты собираешься работать?



А вообще, лучше всего, для начала, начни с чтения книжек по молекулярной эволюции. Прежде чем прикладывать УСИЛИЕ, нужно понять, появится ли в результате РАБОТА.
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  
+
-
edit
 

digger

аксакал

РНК - нaфиг. Прoстейшaя жизнь - типa кoaцервaтa, пузырек, oкруженный мембрaнoй. Пoтoм стaвим нa мембрaну белoк. Функция белкa - кaчaть иoны. Придумывaем спoсoб егo сaмoрaзмнoжения, тo есть белoк сaм сoздaет свoю кoпию и пoддерживaет бoлее или менее пoстoянную кoнцентрaцию белкa нa мембрaне. Пузырек рaстет и делится силaми пoверxнoстнoгo нaтяжения. Для шкoльнoй лaбoрaтoрнoй рaбoты xвaтит.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Vale
1. Что именно ты хочешь посчитать/промоделировать?
 


Процессы копирования генетического материала и постройки на его основе белков. ПРОСТЕЙШИЕ ИЗ ВОЗМОЖНЫХ.

2. Зачем? Что это даст нового? Кому это может понадобиться?
 


Поможет разобраться в начальных стадиях эволюции живой материи. Возможно, в последовательности появления различных внутриклеточных механизмов.

3. На каком уровне абстракции ты собираешься работать?
 


Опишу, как мне (при моём не очень глубоком знании квантовой химии) представляется процедура:

Расчёт полуэмпирический. Т.е. мы не задаемся целью просчитать строение той же рибосомы с нуля, зная лишь атомарный состав. Строение (по крайней мере, взаимное расположение ядер) может быть полностью или частично известно, скажем, из рентгеноструктурного анализа, или чем там еще в таких случая пользуются. Далее, зная взаиморасположение ядер, считается электронная конфигурация - вероятнее всего, по Хартри-Фоку в приближении Борна-Оппенгеймера, в крайнем случае - в адиабатическом. Внутренние орбитали, скорее всего, можно не учитывать. При расчётах сложных молекул дальше используется еще куча методов, но я о них знаю более чем поверхностно. Плюс в процессе можно и нужно использовать другие соображения - эмпирического химического толка, учитывающих гидрофильность/гидрофобность различных молекулярных участков и т.д. Кстати, не исключено, что в первом приближении даже квантовохимический расчёт не так уж нужен, и можно обойтись соображениями о химсвязях. Далее, исходную конфигурацию (координаты ядер плюс распределение электронных плотностей) в стационаре ("свободно плавающая рибосома") посчитали, надо заняться изменениями рибосомы в процессе её работы.

Рибосома состоит из нескольких субчастиц:

"Большая субчастица состоит из молекулы высокополимерной рибосомальной РНК (молекулярная масса 1,1—1,8×106), молекулы относительно низкополимерной рибосомальной РНК (молекулярная масса 40 000) и нескольких десятков молекул белков. Малая субчастица состоит из молекулы высокополимерной рибосомальной РНК (молекулярная масса 0,6—0,7×106) и от 20 до 40 различных молекул белков. Высокополимерная рибосомальная РНК создаёт возможность сборки этих белков в единую рибонуклеопротеидную частицу."

Логично предположить, что в процессе работы как-то меняются лишь некоторые из них, и то частично. Плюс их взаимное расположение. Скорее всего, в большой субчастице никаких заметных изменений не происходит. И т.д. Подробности нужно оценивать, но очевидно, что подобные (небезосновательные) предположения значительно упростят дальнейшее динамическое моделирование. Ну а далее можно будет пытаться виртуально отрезать от рибосомы разные куски, и проверить, при какой минимальной конфигурации она еще хоть как-то выполняет свои функции.

Подобное же моделирование провести для копирования ДНК и для самосборки самой рибосомы.

А вообще, лучше всего, для начала, начни с чтения книжек по молекулярной эволюции. Прежде чем прикладывать УСИЛИЕ, нужно понять, появится ли в результате РАБОТА.
 


Да я не против :) Собственно, от тебя впервые слышу, что подобная тема рассматривается. Обрати внимание, я ж сначала, в первом постинге, как раз спрашивал - кто-нибудь этим занимается, что-то известно? А в результате пришлось доказывать общественности, что нечто подобное в принципе можно сделать ;) Сам-то я таких усилий прикладывать не собираюсь - по крайней мере, ближайший год с гарантией.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
digger
РНК - нaфиг. Прoстейшaя жизнь - типa кoaцервaтa, пузырек, oкруженный мембрaнoй. Пoтoм стaвим нa мембрaну белoк. Функция белкa - кaчaть иoны.
 


Покажите мне жизнь без РНК! Вероятнее всего, мембраны возникали или одновременно, или даже позже.

Придумывaем спoсoб егo сaмoрaзмнoжения, тo есть белoк сaм сoздaет свoю кoпию и пoддерживaет бoлее или менее пoстoянную кoнцентрaцию белкa нa мембрaне.
 


В том-то и смак, что неизвестны механизмы, при помощи которых белок мог бы создаваться непосредственно по образцу белка. Все формы жизни для хранения исходной информации, образца, используют нуклеиновые кислоты. Почему так - бог весть. Может, по-другому в принципе не получается, может, случайно сложилось.

Пузырек рaстет и делится силaми пoверxнoстнoгo нaтяжения. Для шкoльнoй лaбoрaтoрнoй рaбoты xвaтит.
 


Ну это вообще смешно. Начнем с того, что как это пузырек станет расти при помощи поверхностного натяжения? Не говоря уже о делении.


 

Agent

опытный

Дак способ сборки белка я и на пальцах промоделирую - триплет - аминокислота, триплет - и тд.
А вот далее чистая физика - эта последовательность сворачиваеться в сложнейшую пространственную структуру. Сама по себе. От конкретной формы и зависят свойства белка. (которые еще тоже нада понять, но это след задача)
Дак вот - задача установления соответсвия ДНК-> протеин в 3Д есть оччень ресурсозатратной.
Допустим, имееться полная модель (а она пока не имееться) - ДНК -> свойства протеина ->свойсва совокупности протеинов -> свойства клетки.
А ведь нада гораздо более сложная модель - все в обратной последовательности.
Перебор вариантов да при таких степенях свободы ...эээ .... неуместен :)

 
Это сообщение редактировалось 20.12.2004 в 01:56

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Дак способ сборки белка я и на пальцах промоделирую - триплет - аминокислота, триплет - и тд.
 


Нда? Вы в самом деле хорошо представляете, как устанавливается соответствие между триплетом и аминокислотой? Очень интересно, я не иронизирую. Еще любопытно бы разобраться - почему, шут возьми, именно триплеты?

А вот далее чистая физика - эта последовательность сворачиваеться в сложнейшую пространственную структуру.
 


Ну вот эта физика как раз в принципе ясна. Тут в основном термодинамика работает. Броуновским движением цепочку колбасит, потом начинают срабатывать гидрофильность/гидрофобность, появляются всякие там водородные мостики или еще что. И цепочка в свернутом виде становится "на замки" - вторичная, третичная и т.д. структуры готовы.

Дак вот - задача установления соответсвия ДНК-> протеин в 3Д есть оччень ресурсозатратной.
Допустим, имееться полная модель (а она пока не имееться) - ДНК -> свойства протеина ->свойсва совокупности протеинов -> свойства клетки.
А ведь нада гораздо более сложная модель - все в обратной последовательности.
 


Блин, ну мы как на разных языках говорим! Я ни слова не сказал о предсказании свойств белка, который получится по куску ДНК. Этот вопрос не рассматриваем, это совершенно отдельная песня. Задача такая: рассмотреть процесс построения по информации ДНК белка, с однозначным соответствием. Какого-то белка, просто первичной его структуры.
 

Agent

опытный

Как раз эта задача и считаеться по той ссылке что я приводил. На входе днк, на выходе белок. Заворачиваться то он сразу начинает, как токо первые аминокислоты вылазят наружу. Так что все учитыветься
Ни о каких свойсвах речи пока не идет. Сначала нада живой получить. Как в сыром яйце, а не в крутую сваренном.
Зайдите и оцените затрачиваемы ресурсы.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★
Agent
Как раз эта задача и считаеться по той ссылке что я приводил. На входе днк, на выходе белок. Заворачиваться то он сразу начинает, как токо первые аминокислоты вылазят наружу. Так что все учитыветься
Ни о каких свойсвах речи пока не идет.
 


Насколько я понял, им известна последовательность кодонов, и далее - известна первичная структура белка (давно известно, каким триплетам какая аминокислота соответствует), по которой уже пытаются восстановить последующие структуры и свойства белка. А между последовательностью триплетов и первичной структурой - что? "Внимание, вопрос: что в чёрном ящике?" Т.е. они знают первичную структуру на выходе, а процессом её построения не интересуются, перед ними другая задача стоит.

Сначала нада живой получить. Как в сыром яйце, а не в крутую сваренном. Зайдите и оцените затрачиваемы ресурсы.
 


Ну что ж за дубль 248 :( Ну в десятый раз повторяю, я предлагаю СОВЕРШЕННО ДРУГУЮ задачу. Нас в данном случае совершенно не интересуют свойства белка, нет необходимости "живой" получать. Да пусть белок хоть из трех аминокислот состоит! ИНТЕРЕСУЕТ НЕ РЕЗУЛЬТАТ, А ПРОЦЕСС.
 

Agent

опытный

Я чет не вьезжаю :) Этот этап уже пройден.
Рибосома расшифрована. Она и строит белок на основании иРНК с помощью тРНК. Это уже не черный ящик, а полностью понятный процесс.
Именно ее расшифровка (ну и генома ессно) и дала возможность начать следующий этап - смоделировать обьемную форму протеинов.
За год-другой управяться, я надеюсь.
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★

Fakir> Покажите мне жизнь без РНК! Вероятнее всего, мембраны возникали или одновременно, или даже позже.
Fakir> В том-то и смак, что неизвестны механизмы, при помощи которых белок мог бы создаваться непосредственно по образцу белка. Все формы жизни для хранения исходной информации, образца, используют нуклеиновые кислоты.
Почему так - бог весть.
[»]


:lol::lol::lol:
У Вас "бог" - должность или имя собственное? В первом случае правильно -с маленькой буквы, во втором - ошибочка ;)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  

Vale

Сальсолёт

Инженерам, ничтоже сумняшеся пытающимся заниматься биологией, нужно помнить, что кроме литературы по "квантам" и программированию, нужно читать книжки по биологии.


Хотя бы вот эти:

Проблема белка Том 2. Пространственное строение белка
Е. М. Попов, В. В. Демин, Е. Д. Шибанова
Наука; 1996; 480с.; ISBN 5020016977

Коллективная монография посвящена экспериментальным и концептуальным исследованиям пространственного строения белковых молекул с момента возникновения работ в этой области и по сегодняшний день. Книга состоит из трёх частей. В первой части рассмотрены исследования трехмерных структур белков. Во второй части проанализированы эмпирические подходы к предсказанию вторичной, супервторичной и третичной структур белковых молекул. В третьей части обсуждены механизмы спонтанной укладки белка в нативную конформацию. Значительное внимание уделено общим вопросам термодинамики и кинетики свертывания белковой цепи, изложена общая теория структурной самоорганизации белка, основанная на нелинейной неравновесной термодинамике.

Проблема белка. Том 3 Структурная организация белка
Е М Попов
Наука; 1997; 604с.; ISBN 5020019119

Монография посвящена рассмотрению существующих подходов к изучению принципов молекулярной структурной организации и механизма свертывания белка в нативную конформацию. Книга состоит из введения и четырёх частей. В первой части изложена бифуркационная теория самосборки полипептидной цепи, физическая конформационная теория и метод априорного расчёта пространственного строения белка по известной аминокислотной последовательности. В других частях рассмотрены конформационные возможности простейших пептидов, сложных олигопептидов и белков. Представлены результаты количественного анализа конформационных состояний большого числа пептидов и низкомолекулярных белков. Изложен подход автора к решению обратной структурной задачи позволяющей целенаправленно конструировать наборы искусственных аналогов, пространственное строение которых выборочно отвечает низкоэнергетическим потенциально биологически активным конформациям природного пептида.


А лучше-эти:



Computational Methods for Protein Folding

Ed. Richard A. Friesner
John Wiley & Sons; 2002; pp344; ISBN: 0471209554
Advances in Chemical Physics Volume 120


Since the first attempts to model proteins on a computer began almost thirty years ago, our understanding of protein structure and dynamics has dramatically increased. Spectroscopic measurement techniques continue to improve in resolution and sensitivity, allowing a wealth of information to be obtained with regard to the kinetics of protein folding and unfolding, and complementing the detailed structural picture of the folded state. Concurrently, algorithms, software, and computational hardware have progressed to the point where both structural and kinetic problems may be studied with a fair degree of realism. Despite these advances, many major challenges remain in understanding protein folding at both the conceptual and practical levels.

Computational Methods for Protein Folding seeks to illuminate recent advances in computational modeling of protein folding in a way that will be useful to physicists, chemists, and chemical physicists. Covering a broad spectrum of computational methods and practices culled from a variety of research fields, the editors present a full range of models that, together, provide a thorough and current description of all aspects of protein folding. A valuable resource for both students and professionals in the field, the book will be of value both as a cutting-edge overview of existing information and as a catalyst for inspiring new studies.

Computational Methods for Protein Folding is the 120th volume in the acclaimed series Advances in Chemical Physics, a compilation of scholarly works dedicated to the dissemination of contemporary advances in chemical physics, edited by Nobel Prize-winner Ilya Prigogine.

Computational Biochemistry and Biophysics
Ed. O.M.Becker, A.D.MacKerell, Jr.B. Roux, M.Watanabe
Marcel Dekker, Inc.; 2002; pp512; ISBN: 082470455X


This comprehensive reference/text presents the most recent theoretical methods and computational techniques in biomolecular research—focusing on a variety of approaches for the treatment of macromolecules, including proteins, nucleic acids, and bilayer membranes.

Furnishing essential concepts in free energy calculations, conformational analysis, reaction rates and transition pathways, Computational Biochemistry and Biophysics
calculates and interpretes biomolecular properties gleaned from computer generated membrane simulations
demonstrates comparative protein structure modeling
outlines computer-aided drug design
discusses Bayesian statistics in molecular and structural biology
explores molecular dynamic and internal coordinate simulation methods
explains the RISM-SCF/MCSCF approach to chemical processes in solutions

Containing over 1600 references and end-of-chapter technical details on computational experimentation in biomolecular systems, Computational Biochemistry and Biophysics is a much-needed reference for computational, physical, organic, medicinal, and pharmaceutical chemists and biochemists; and experimental and theoretical biophysicists and biologists, and an informative text for upper-level undergraduate and graduate students in these disciplines.
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  
+
-
edit
 

digger

аксакал

>Покажите мне жизнь без РНК! Вероятнее всего, мембраны >возникали или одновременно, или даже позже.
Мембрaнa - oснoвa жизни, a вирусы - сбежaвшие oргaнеллы.

>В том-то и смак, что неизвестны механизмы, при помощи которых >белок мог бы создаваться непосредственно по образцу белка. Все >формы жизни для хранения исходной информации, образца, >используют нуклеиновые кислоты.

Бoлее примитивных съели миллиaрд лет нaзaд. Синтез белкa нa белке - мoя гипoтезa : этo прoще. Примерoв, кoгдa веществo кaтaлизирует синтез себя - мaссa.


Пузырек рaстет из-зa рaзницы в пaрциaльных дaвлениях нaкaчивaя в себя вoду. Мембрaнa рaстет зa счет внешних веществ. Крупный пузырек делится нa 2 пoдoбнo кaк мыльный пузырь.
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★

Проблема жизни - в чистом виде проблема информации, смысла

Ведь чем, собственно, отличается полипептид, даже очень длинный, синтезированный безпорядочно, от того же полипептида, сиречь белка, работающего в живом? Функциональностью? Но ведь она, функциональность эта, заданна, в конечном счете -через вторичную и прочие конфигурации - именно порядком расположения аминокислот в цепочке. Т.е. белок - есть ТЕКСТ. Вернее сам текст -это в рибонуклеиновых кислотах, белок же - реализация текста.

Таким образом ваша программа - простейший транслятор, даже не компилятор :) Бэйсик, т.ск.

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

digger

аксакал

Нa рaнних стaдиях - неoбязaтельнo. Смысл - этo функциoнaльнoсть. Жизнь oбязaнa пoддерживaть 1) oбмен веществ, тo есть с пoддержaние нерaвнoвеснoгo сoстoяния с низкoй энтрoпией внутри себя; 2) сaмoвoспрoизвoдствo.
Реaлизaция в цифрoвoм виде , дa еще и двуxступенчaтo,мoжет быть пoздней. Вoзмoжнo , рaнние фoрмы имели непoстoянный сoстaв белкoв и сaмoкaтaлиз.Истoчник энергии - пo-видимoму xимический, серa или железo. Жизнь мoглa быть сaмoвoспрoизвoдящейся диссипaтивнoй структурoй с кaтaлизaтoрoм.
 
1 2 3

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru