Тема доклада: 3D генетический код.
Докладчик: Кушелев А.Ю.
Организация: Общественая лаборатория Наномир, Дмитров, Россия
e-mail: kushelev20120@yandex.ru
Пикотехнологические модели аминокислот [41,39,27] помогли открыть 3D генетический код [27] в 1992-ом году. В таблице 3D генетического кода каждому триплету кодирующей нуклеотидной последовательности соответствует не только аминокислота, но и вариант её установки в растущую структуру белка. Например, триплет GGC кодирует глицин в составе альфа-спирали, GGA – глицин в составе бета-спирали, GGG – глицин в составе 310-спирали, GGT – глицин в составе пи-спирали. Для проверки таблицы 3D генетического кода оказалось достаточным знать расположение дисульфидных мостиков в структурах белков. Вероятность случайного замыкания модели фрагмента белка через дисульфидный мостик ничтожна, а для большого набора моделей фактически исключена. Дополнительным подтверждением существования 3D генетического кода является сильная корреляция результатов, полученных по таблице 3D генетического кода с данными РСА [27,1]. и КД. С помощью таблицы 3D генетического кода и системы BLAST Protein удалось найти ряд антигомологов типа «биназа-барназа». Нашлись десятки белков, содержащих протяженные участки поливалина, полиглицина, полисерина, полипролина, полиглутамина и т.д, и т.п., которые имеют разные вторичные структуры. Например, первичная структура у всех белков VVVVVVVVV…, а вторичные структуры разные, т.е. один белок-поливалин представляет собой прямую альфа-спираль, другой – прямую пи-спираль, третий – 310-спираль, четвертый – бета-спираль. РСА практически не позволяет отличить альфа-спираль от пи-спирали, но с помощью метода кругового дихроизма (КД) это возможно и является подтверждением существования 3D генетического кода «мокрым» экспериментом.
В процессе исследования обнаружились необычные регулярные структуры, в частности, поливалина. Например, вместо альфа-, 310-, пи-, бета-кодов встречается повторяющаяся последовательность. Например, альфа-пи-альфа-пи-альфа-пи… В таком случае рибосома формирует не фундаментальную, а программную спираль белка, у которой может быть любое число аминокислотных остатков на виток и любой шаг спирали. Более того, это может быть вообще не спираль, а так называемая вязь, которая похожа, например, на вязаный шарф, где нить образует петли и на обратном пути проходит через эти петли, образуя «вязанную» белковую ткань. Последовательность 3D кодов может быть фрактальной, т.е. альфа-альфа-альфа-альфа-пи-альфа-альфа-альфа-альфа-пи-. В таком случае рибосома строит фрактальную программную спираль, например, из коротких участков альфа-спиралей. Встречаются фрактальные спирали, состоящие из чередующихся участков альфа- и пи-спиралей, альфа- и бета-спиралей и т.д. Это приводит к образованию гигантских по масштабам микромира спиральных конструкций. Изучая гигантские фрактальные программные спирали удалось обнаружить подвижные мембраны, например, из пролинов, образующих заход фрактальной спирали. Пролин обладает дополнительной степенью свободы на изгиб. Если в программной спирали повторяются участки, например, по 4 пролина, то формируется заход фрактальной спирали шириной в 4 Pro и длиной в десятки фундаментальных спиралей. Это напоминает спиральную лестницу с шириной ступени в 4 Pro и числом ступеней в несколько десятков. Но в отличие от жестких ступеней, пролиновые ступени, а значит и вся пролиновая винтовая часть лестницы, оказывается мембраной, которая может вибрировать на гиперзвуковой частоте. Мощность такого фрактального активного центра белка может в сотни раз превосходить гиперзвуковую акустическую мощность простого активного центра. Если же эта фрактальная спираль сопряжена по форме со спиралью ДНК/РНК, то она может дистанционно управлять состоянием ступеней ДНК.
С помощью программы Picotech 3D, в основе которой лежит таблица 3D генетического кода и пикотехнологические модели аминокислот, удалось обнаружить несколько белков, форма которых сопряжена с формой ДНК на длине до 25 ступеней ДНК.
В 2017-ом году был запущен онлайн-сервис по определению белковых структур. Геномная версия программы Picotech 2D позволяет определять вторичные структуры целыми геномами, в частности, все 110 000 структур белков человека были определены с помощью геномной версии программы Picotech 2D за неделю на двух персональных компьютерах. Во время этого исследования были обнаружены несколько невероятных белковых структур. В частности, гигантская фрактальная спираль нейробластомы:
ЛИТЕРАТУРА
1.Геометрия живого наномира. Пикотехнология белков / В.В. Соколик, А.Ю. Кушелев. – Харьков: Издательство, 2015. – 255 с.
ISBN 978-3-659-92862-8
- Кожевников Д.Н. Использование моделирования в обучении в контексте понимания и усвоения категории сложности. // Вестник Московского университета. Серия 20. Педагогическое образование. - 2015, N3 (июль-сентябрь). - с.21-34. -
- Назарова Т.С., Тихомирова К.М., Кудина И.Ю., Кожевников Д.Н. Теоретические основы стандарта учебно-материальной базы общего среднего образования. (Федер.гос. науч. учреждение "Ин-т содерж. и методов обучения" РАО). - М.: Нестор-История, 2014. - 168с.
- Кожевников Д.Н. Криволинейные контурные конструкторы "Крикоко" и "Тайкон". Методические рекомендации по использованию. - м.: МГДД(ЮТ)Т, 2013. - 72с.
- Кожевников Д.Н. От моделей обучения к моделям усвоения. // Вестник Московского университета. Серия 20. Педагогическое образование, 2013, N4. - с.50-60. -
- Кушелев А.Ю., Соколик В.В. Пикотехнология – новый подход в моделировании пространственной структуры белка. - Материалы заочной Международной научно-практической конференции «Современная наука: тенденции развития» (Краснодар, 24.01.2012). - Краснодар: НИЦ Априори, 2012. – с.203-207.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217699/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/183706/ - Соколик В.В. Геометрия аминокислот. - Материалы XV Международной научно-практической конференции «Наука и современность – 2012» (НС-15), (14.03.2012). – Новосибирск, 2012. – с.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217709/ - Sokolik V.V. Algorithm of protein structural template decoding according to its determined nucleotide sequence. - Fist International Conference “Fundamental Medicine: From Scalpel Toward Genome, Proteome and Lipidome” (Kazan, 25-28.04.2011), Pax Grid Virtual Conferences, Kazan, Russia. – рр.117-119.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217689/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217692/ - Соколик В.В. Карта Рамачандрана: ротамерия пептидной связи и фолдинг белка. - Материалы VII Международной научно-технической конференции «Актуальні питання біологічної фізики та хімії». Тезисы докладов БФФХ-2011 (Севастополь, 26-30.04.2011г.). - Севастополь: СевНТУ, 2011. – с.137-139.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217725/ - Sokolik V.V. Protein is coded in genome and synthesized in ribosomes as a structural template of a rotameric version sequence of peptide bound configuration. - The International Moscow Conference on Computational Molecular Biology, МССМВ-11 (Москва, 21-24. 07.2011), Moscow, Russia. – рр. 347-348.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217728/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … ew/449773/ - Соколик В.В. Кодирование торсинного угла ? пептидной связи в белке. - Материалы IV Международной конференции "Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины". (Ростов-на-Дону, 22-25.09.2011 г.). – Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ ЮФУ. – с.60-61.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217731/ - Соколик В.В. Загадка изоакцепторных тРНК. - Материалы II Всероссийской Интернет-Конференции «Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологии» (Казань, 15-18.11.2011), Казань, Россия. – с. 11-15.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217677/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217684/ - Соколик В.В. Моделирование трехмерной структуры и агрегации ?-амилоидного пептида // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2010, № 6. - с.36-44.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/elibra … d=14863962 - Соколик В.В. Способ моделирования пространственной структуры белка по детерминирующей его нуклеотидной последовательности. // Бiофiзичний вiсник, 2010, вып.24(1). - с.31-45.
http://nanoworld.narod.ru/sokolik/6/Sokolik.pdf - Соколик В.В. Снипы в третьем положении кодонов практически не встречаются в генах, детерминирующих мутантные белки.- Материалы Международной конференции «Генетика продолжительности жизни и старение» (Сыктывкар, 12-15.04.2010 г.). -Сыктывкар, 2010. - с.18-20.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217734/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217738/ - Соколик В.В. Моделирование пространственной структуры белка по детерминирующей его нуклеотидной последовательности. - Материалы VI Международной научно-технической конференции «Актуальні питання теоретичної і прикладної біофізики, фізики і хімії». Тезисы докладов БФФХ-2010 (Севастополь, 26-30.04.2010г.), в 2-х томах. Tом 1. - Севастополь: СевНТУ, 2010. – с.201-204.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217741/ - Соколик В.В. Пространственная структура гомологов основного актина и альфа-актина 1 различна. - Материалы I Международной научно-практической конференции «Наука и современность – 2010» в 3-х частях. Часть 1. - Новосибирск: Сибпринт, 2010. - с.41-46.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217746/ - Соколик В.В. Роль конформационной патологии в реализующих механизмах старения. - Материалы IX Международного симпозиума «Биологические механизмы старения». (Харьков, 26-29.05.2010 г.). - Харьков, 2010. – с.40-41.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217764/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217760/ - Мандзюк Т.С., Соколик В.В. Структурные механизмы агрегации синуклеина в возрастной патологии конформации белка. - Материалы IX Международного симпозиума «Биологические механизмы старения». (Харьков, 26-29.05.2010 г.). - Харьков, 2010. – с.20-21.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217750/ - Глушко Ю.А., Соколик В.В. Структурные предпосылки агрегации белка хантингтона в возрастной нейродегенеративной патологии. - Материалы IX Международного симпозиума «Биологические механизмы старения». (Харьков, 26-29.05.2010 г.). - Харьков, 2010. – с.21.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217753/ - Sokolik V.V. Modeling of the individual structural template of protein on determining it nucleotide sequences. - Тезисы VII Международной конференции по биоинформатике, регуляции и структуры геномов и системной биологии "BGRS\SB-2010" (Новосибирск, 20-27.06.2010г.). - Новосибирск, 2010. – с.275.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217754/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/nanowo … sk2010.doc - Соколик В.В. Ротамерные варианты конфигурации пептидной связи и их кодирование в геноме. - Тезисы докладов X Украинского биохимического съезда (13-17.09.2010г., Одесса). – Одесса, 2010. - с.105-106.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217758/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217760/ - Соколік В.В. Структурні передумови агрегації мутантних білків при амілоїдозі. - Тезисы докладов X Украинского биохимического съезда (13-17.09.2010г., Одесса). – Одесса, 2010. - с.42-43.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217755/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … ncrnd=2901 - Соколик В.В. Моделирование 3D-структуры аполипопротеина Е3 по детерминирующей его нуклеотидной последовательности. - Материалы III Международной конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины». (Ростов-на-Дону, 01-04.10.2009г.). – Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ ЮФУ, 2009. - с. 54.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217771/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … um/217772/ - Snelson K. Forces made visible. - New York: Hard Press Editions. - 2009. - 193p.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/fotki. … bum/106750
http://redirect.subscribe.ru/_/-/www.am … 1555952437
http://redirect.subscribe.ru/_/-/www.ke … elson.net/
http://redirect.subscribe.ru/_/-/a-shes … 18449.html - Snelson K. Circles, spheres and atoms. // Symmetry: Culture and Science, 2002, Vol.13, N1. - pp.1-22.
http://kennethsnelson.net/snelson_symmetry.pdf - Кушелев А.Ю., Полищук С.Е., Неделько Е.В., Кожевников Д.Н., Писаржевский С.А., Яким В.В., Марковский В.С., Беляев В.В. Построение масштабной модели структуры белка. // "Актуальные проблемы современной науки". - 2002, N2(5). - с.236-243.
http://fotki.yandex.ru/users/rfcrurfcru/album/105743/ - Кушелев А., Полищук С., Писаржевский С. Формы, механизмы, энергия наномира. Доступна ли энергия эфира для космических полетов? // "Электроника: наука, технология, бизнес", 2002, N6. - с.72-76.
- Кушелев А.Ю., Полищук С.Е. Формы, механизмы, энергия наномира (о доступности энергии эфира для космических полетов). - Материалы 2-го Международного аэрокосмического конгресса, IAC-1997 (00-00.08.1997г., Москва). - М.: ..., 1997. - с. ...
http://redirect.subscribe.ru/_/-/www.na … 970905.htm - Никонов А. Прошу к столу! Вскипело, или О пользе "чайников". // Огонек, 1995, N29. - с.80-81.
http://redirect.subscribe.ru/_/-/img-fo … aac60_orig
http://redirect.subscribe.ru/_/-/img-fo … d1bea_orig - Малкин Ф. Кудрявый икосаэдр. // Техника молодежи, 1990, N11. - с.60-61
http://img-fotki.yandex.ru/get/5404/nan … d_orig.jpg
http://img-fotki.yandex.ru/get/5401/nan … f_orig.jpg
http://img-fotki.yandex.ru/get/4804/nan … 0_orig.jpg
http://redirect.subscribe.ru/_/-/www.na … 960231.htm - Wise J. Science inspires atomic art. - newspaper "Durham Morning Herald", Friday/Leisure, Arts, And Travel. - September 17, 1982.
http://www.shestopalov.org/data/sh/gazeta.htm - Протодьяконов М.М., Герловин И.Л. Электронное строение и физические свойства кристаллов. - М.: Наука, 1975. - 359с.
http://www.barodinamika.ru/other/693/693_png.htm
http://www.twirpx.com/file/206637/ - Вейник А.И. Термодинамическая пара. - Минск: Наука и техника, 1973. - с.384.
http://fotki.yandex.ru/users/rfcrurfcru/album/85605/
http://sinergo.livejournal.com/78062.html - Огжевальский З.И. Пространственные модели атомов, молекул и кристаллов. - Рукопись (Москва, 1972). - 111с. -
https://yadi.sk/d/INs4PhpDiLdR9(mht) - Протодьяконов М.М. Свойства и электронное строение породообразующих минералов. - М.: Наука, 1969. - 208с.
http://www.twirpx.com/file/206632/ - Протодьяконов М.М. Геометрия электронных оболочек атомов, ионов и молекул в кристаллах. - Материалы совещания секции физики 23-26 сентября 1969г., посвященного электродинамике (Московское общество испытателей природы). - М.: МОИП, 1969. - с.8-13.
http://www.twirpx.com/file/206642/ - Соколик В.В. Моделирование индивидуального структурного шаблона белка по детерминирующей его нуклеотидной последовательности. - ... В списке трудов нет
http://nanoworld.narod.ru/pikotech.htm - Kushelev A.Y., Pisarzhevsky S.A. The construction of the scale model of the spatial strukture of the protein on its nucleotide sequence. // "Молекулярная биология" (не опубликована).
- Огжевальский З.И. Пространственные модели атомов, молекул и кристаллов. - Рукопись (Москва, 1972). - 111с. -
https://yadi.sk/d/INs4PhpDiLdR9(mht) - Как увидеть наномир? Новости ВДНХ СССР, вып. 40. 1989г.
http://nanoworld88.narod.ru/data/507_files/0_13d241.jpg
