מכל מלמדײ השכלתי (duchifat) wrote,
מכל מלמדײ השכלתי
duchifat

Categories:

Еще завиральная идея про связь материального с идеальным, навеянная чтениeм Кунина

"Обобщение результатов показывает, что существуют два обширных класса переменных: 1. Интенсивные, эволюционные переменные– различные скорости геномных изменений, включая эволюцию последовательностей, потерю гена, перестройку генома и другие виды эволюционных процессов. 2. Экстенсивные, фенотипические переменные– скорость экспрессии, скорость трансляции, концентрация белка, частота взаимодействия с другими изучаемыми объектами."

Продолжаю читать книгу Е. Кунина и думаю о том, что cамая захватывающая воображание вещь во всей этой их биохимии (конечно, из тех вещей, о которых я знаю, а знаю я немного) это сворачивание белка.

Во-первых, даже сворачивание простой полимерной молекулы - явление весьма необычное, поскольку упругие силы в полимерной цепи "энтропийные", связанные с желанием занять наиболее вероятную конфигурацию (Entropic elasticity of an ideal chain).

Во-вторых, белки сворачиваются в основном под действием гидрофобных сил (тоже энтропийных) между разными участками. Это другая инкорнация тех же гидрофобных взаимодействий, с которыми мы сталкиваемся в наших науках, когда изучаем супергидрофобные поверхности и смачивание. Я когда-то написал небольшую opinion paper в Scripta Materialia о том, что супергидрофобность связана с самоорганизующейся критичностью (SOC). Do hierarchical mechanisms of superhydrophobicity lead to self-organized criticality?

Статью процитировал некий мужик, который занимается свертыванием белка, и написал, что это правильно, но что мы по недоразумению не в курсе, что SOC это вообще "архетипическое свойство" гидрофобных взаимодействий. С тех пор я об этом часто думаю, поскольку что-то в этом есть. Оказалась, что есть шкала гидрофобности аминокислот https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrophobicity_scales, и при свертывании белков проявляются типичные для SOC статистические корреляции.

В-третьих, есть парадокс Левинталя https://en.wikipedia.org/wiki/Levinthal%27s_paradox. Белки мгновенно встают в свою единственнуюю нативную третичную свернутую конфигурацию, хотя если бы это был случайный процесс, должно было бы занять миллиарды лет , и потребовался бы антропный принцип и мультиверс для объяснения, почему белки сворачиваются так быстро :). Объяснить этот парадокс возможно только, если предположить, что там иерархический процесс, не последовательный. Возможно, тем же можно объяснить и многое другое...

Кроме парадокса Левинталя еще есть диаграмы Рамачандрана https://en.wikipedia.org/wiki/Ramachandran_plot, но это про вторичную структуру, а не третичную.

В-четвертых, Кунин пишет, что ошибки свертывания - то, что управляло эволюцией генов.

В-пятых, свертыванием белков управляют другие специальные белки, шапероны. https://en.wikipedia.org/wiki/Chaperone_(protein) Tо есть у них там поставлена иерархическая организация, как в программировании есть системные утилиты, а есть пользовательские программы.

В-шестых, я как-то слышал в научно-популярной передаче по радио NPR про гипотезу, что сон нужен человеку, чтобы заменить неправильно свернутые белки.

Но главное не это! У меня сложилась такая примерно, может быть, наивная, картинка, что геном -- это текст, а белок -- это материальный объект. Текст (и символ) отличается от объекта тем, что сколько раз его не повторяй, этот тот же символ. Запиши слово "собака" десять раз, но это то же самое слово.

То есть ген (запись первичной структуры белка) он один. В этом смысле он похож на интенсивные переменные. В термодинамике интенсивные параметры, такие как темперетура и давление, не зависят от объема системы, они одни на всю систему (если она в равновесии), а экстенсивные параметры пропорциональны количеству молекул или объему. Но ген экспрессирует белки, и для белков уже важна, например, концентрация, их количествo. Свойства, которые уже зависят не от гена как текста, а от реализации в белках. В этом смысле они экстенсивные по Кунину, скажем, стало больше молекул какого-то белка, свойства усилились.

То есть ген существует как бы в платоновском мире идей, как текст. A белок - его реализация в материальном мире, во множестве экземпляров! :)

Ну а что же связывает текст и метериальную реализацию, какой процесс? Если абcтрагироваться от трансляции и транскрипции (это все еще переписывание текста), то первичную структуру белка превращает в третичную процесс свертывания! То есть свертывание белка связывает платоновский мир идей с реальным миром, эманирует.
Tags: science
Subscribe

  • (no subject)

    1) Морокко, монета в 4 фалса, 1284 год хиджры (1868 н. э.), чеканка г. Фес. царь Мулла Мухаммад IV. В Морокко почему-то не используют арабские цифры…

  • dybr

    Давно для себя понял, почему меня подспудно привлекает нумизматика (коллекционирование монет). Одна из фундаментальных бинарных оппозиций - между…

  • (no subject)

    У Буратино даже похолодел нос - так ему хотелось попасть в театр. - Мальчик, в таком случае возьмите за четыре сольдо мою новую азбуку... - С…

  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for friends only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments

  • (no subject)

    1) Морокко, монета в 4 фалса, 1284 год хиджры (1868 н. э.), чеканка г. Фес. царь Мулла Мухаммад IV. В Морокко почему-то не используют арабские цифры…

  • dybr

    Давно для себя понял, почему меня подспудно привлекает нумизматика (коллекционирование монет). Одна из фундаментальных бинарных оппозиций - между…

  • (no subject)

    У Буратино даже похолодел нос - так ему хотелось попасть в театр. - Мальчик, в таком случае возьмите за четыре сольдо мою новую азбуку... - С…