Глубокоуважаемые коллеги!

Позвольте предложить вашему учёному вниманию фрагменты моего отчёта по теме плана НИР. Полный текст отчёта направлен во ВНИТЦ для регистрации.

"Понятие алгоритма является основным понятием конструктивной математики, ветви математики, в развитие которой весьма существенный вклад внесли российские математики. Согласно представлениям конструктивной математики, доказать существование объекта с данными свойствами означает "указать потенциально выполнимый конструктивный процесс, заканчивающийся построением искомого объекта" [9], т.е., необходимо найти алгоритм процесса. В применении к трёхмерным структурам белков это означает указать алгоритм построения трёхмерной структуры. С такой точки зрения ни один объект исследований не может быть включён в систему научных знаний до тех пор, пока не найдено конструктивное доказательство его существования. В применении к трёхмерным структурам белков это означает, что должна быть решена задача теоретической физики о моделировании процесса самоорганизации трёхмерной структуры белка. Пока эта задача не решена, все представленные экспериментальные трёхмерные структуры белков следует рассматривать всего лишь как экспериментальные образы существующей в клетке трёхмерной структуры белка. Это утверждение очевидно, если принять во внимание все обстоятельства экспериментов по определению трёхмерных структур белков и неоднозначность интерпретаций экспериментальных данных".

"Тогда задача вычисления трёхмерной структуры белка по его аминокислотной последовательности формулируется как задача определения физически осмысленного алгоритма декодирования информации, записанной в аминокислотной последовательности. Решение этой задачи позволит одновременно оценить, применяя критерий Колмогорова [10], количество информации в аминокислотной последовательности белка о его трёхмерной структуре, не в битах, как принято оценивать количества информации при её передаче по каналам связи, а по сложности алгоритма (при этом алгоритм ищется не самый простой, а такой, который позволит вычислить трёхмерную структуру за минимальное время)".

Полностью см. на сайте Академии наук www.ras.ru в разделе форум > разное > Алгоритм – четвёртый тип законов природы (запись от 01.06.2010) по адресу:
http://www.ras.ru/forum/forum_messages_lis...ew=0&viewpage=1

Примите уверения в моём самом глубоком к каждому из вас уважении,

Шестопалов

Глубокоуважаемый Борис Васильевич!
Возможно, что когда-то в предбиологической эволюции и был этап самоорганизации линейной последовательности в 3х мерную структуру, но то, что мы имеем сейчас в клетке, похоже больше не на самоорганизацию, а скорее на "осмысленную" укладку. Я имею в виду шаперонную активность, в частности, рибосом.
С уважением,
Константин Олегович

А какие первые три типа?

Нету единого алгоритма + у одной последовательности может быть несколько разных типов укладки (вареный белок и нормальный хотя бы как самое очевидное) + конформации белка есть. По трехмерным моделям уже лекарства делают, так что не надо ля-ля.

А идеала нет просто и однозначного решения, это биология, есть ошибки в определении структуры, она изменчива и пррр.

С наилучшими.

VVolkov

"А какие первые три типа?"

Динамический, статистический, вероятностный. Подробнее на сайте www.ras.ru (см. первый пост в этой теме).

"Нету единого алгоритма + у одной последовательности может быть несколько разных типов укладки"

Верно. Убиквитин имеет несколько десятков вариантов, поэтому может взаимодействовать с самыми различными белками, отмечая их для протеасом.
Алгоритм не обязательно даст один вариант, так как может быть в самом алгоритме указатель на вариабельность (см. мою статью в ДАН, ссылка в тексте на сайте РАН). Например, при вычислении окажется, что возможно несколько вариантов, близких друг другу по параметру, который используется для отбора.
Есть уже достаточно статей, в которых показано, как одна мутация может переключить белок на менее выгодную структуру в диком типе.

На словах это не так интересно. В статье в ДАН показано, как это может быть.

Надеюсь продвинуться дальше по этому пути в следующих публикациях.

О программировании в биологии есть и у Скулачёва - программа старения, и в докладе Анохина о памяти и мозге на сессии ОС РАН, посвящённой мозгу.

Главная идея в том, что получить нечто сложное и осмысленное случайным перебором невозможно, как невозможно обезьяне написать "Гамлет", просто тыкая в клавиши клавиатуры.

И ещё. Эволюцию легче понять, если исходить из идеи программирования, а не случайного отбора случайных мутаций. Есть программа, в которой заложен не один осмысленный исход. Наш мозг содержит много таких программ.

Совсем для дискуссии. Платон считал, что знание есть припоминание. Тогда из этого следует, что в мозге есть программы (алгоритмы) и обучение состоит лишь в том, чтобы их активировать. Для этого надо предложить ученику правильный (адекватный) алгоритм обучения, соответствующий активируемому алгоритму. Известно, что главная проблема школьного (и не только) обучения в методике. У Платона показано, как можно, правильно задавая вопросы, привести необразованного в геометрии человека к правильным выводам (если не ошибаюсь, в диалоге "Менон").

Возвращаясь к белкам. Условия активируют алгоритм укладки. В воде получим один вариант, а в вакууме - другой. Сдвиг по pH может изменить укладку. Также концентрация или взаимодействие с другими белками.

Что же касается "варёности", то этот вариант в моей теории может быть получен - он соответствует отсутствию стабильных альфа-спиралей или бета-нитей.

В заключение благодарю коллег за внимание.
Моя цель была - инициировать движение в этом направлении и представить то, что уже получено, хотя я и надеюсь продвинуться дальше.

Как только будут новые публикации по теме, сообщу.

Ещё раз спасибо и всего доброго.

БВ

PS Более подробные ответы на многие вопросы можно получить в моём тексте на сайте Академии наук (ссылка в первом тексте этой темы)

Отправлен 09.08.2010 22:28

"Глубокоуважаемый Борис Васильевич!
Возможно, что когда-то в предбиологической эволюции и был этап самоорганизации линейной последовательности в 3х мерную структуру, но то, что мы имеем сейчас в клетке, похоже больше не на самоорганизацию, а скорее на "осмысленную" укладку. Я имею в виду шаперонную активность, в частности, рибосом.
С уважением,
Константин Олегович"

Глубокоуважаемый Константин Олегович!

Спасибо за Ваш комментарий.

Позволю себе предположить, что шаперонная укладка – это уже следующий этап развития , когда алгоритм усложняется до включения взаимодействия с шаперонами, чтобы исключить ошибки, например, из-за слипания гидрофобных участков (пример - "inclusion bodies" при синтезе in vitro или в несвоём организме –синтез в бактерии белков млекопитающих).

Для меня особенно интересен случай белков, так как, если удастся найти алгоритм укладки хотя бы для не очень больших водорастворимых белков, то тем самым будет доказано существование алгоритмического типа закономерностей. В случае белков будет показано, что алгоритм записан в аминокислотной последовательности. Предполагаю, что алгоритм простой, хотя и иерархический. Поэтому программа для компьютера может быть большой по объёму, но само вычисление сворачивания должно занимать на компьютере секунды, а не годы, как сейчас, когда алгоритмы вычислений, основанные на молекулярной динамике, просты, но времени надо очень много – даже суперкомпьютеры не помогают. А в клетке сворачивание происходит быстро – секунды. Я полагаю, что всё дело в алгоритме. Он должен быть адекватный. Надо найти модель сворачивания, соответствующую реальности.

В своё время Лим и Спирин занимались этим, показав (Лим), что сворачивание белка начинается со стадии "избыточных" спиралей и что в рибосоме стереохимия такова, что сперва возможна только спиральная конформация (Лим и Спирин). В своей статье в ДАН (2007), точная ссылка в моём тексте на сайте РАН, я ссылаюсь на Лима, так как эксперимент по исследованию ранних стадий сворачивания показал правоту Лима (ссылки в моей статье в ДАН).

Позволю себе вознестись и предположить, что все известные до сих пор закономерности – всего лишь частный случай алгоритмической и эволюция Вселенной происходит по программе, которую нам предстоит расшифровать. Цель же этой программы, может быть, лучше сказать не цель, а направление разворачивания – создание существа, способного создать адекватную научную картину Мира. Возможно, современный человек недостаточно для этой цели пригоден, так как мозг его недоразвит. Поэтому необходимо развивать мозг, а для этого лучше всего заниматься наукой и всё время учиться. Вот почему я сторонник идеи всеобщего и непрерывного образования.

Если образование будет невсеобщим, а только для избранных, то эти учёные-одиночки могут стать жертвой невежественной толпы, уверенной, что молитвой можно вызвать дождь и т.п. Именно невсеобщность образования привела к гибели античную науку и к "тёмным" векам в Европе вплоть до Бэкона. Хорошо, что арабы сохранили тексты античных мыслителей, иначе бы они до нас не дошли.

Если образование будет ненепрерывным, то получим закоснелых учёных-консерваторов, занимающих верхние позиции и сдерживающих развитие науки.

Спасибо Вам за внимание,
Всего доброго,
БВ

PS Более подробные ответы на многие вопросы можно получить в моём тексте на сайте Академии наук (ссылка в первом тексте этой темы).

Очередная антинаучная туфта [...].

Я просмотрел полную версию вашего опуса (до конца не осилил) где утверждается:
1) Поведение макромолекул не возможно описать на основе сегодняшних физических представлений.
2) Поэтому, мы здесь придумали новый раздел физики.

На самом деле ни одно из этого не верно.

Так будьте добры, постройте 3D структуру белка по АК посл. на основе сегодняшних физических представлений

Но, Борис Васильевич, это не означает, что по всем остальным пунктам я с Вами согласен

Насколько я понимаю, проблема состоит в несовершенстве используемых моделей, недостатке вычислительных мощностей и неполноте экспериментальных данных. Но это вовсе не означает, что построить такую модель невозможно, исходя из уже известных законов физики.

А енто, уравнение, как его, Шридингерова, ужо отменили?

Как раз невозможно. И причина невозмозможности в несовершенстве используемых моделей, недостатке... ну, как Вы и написали. Речь идет не о принципиальной невозможности, а о невозможности на сегдняшний день с использованием методов, которыми полвека все это пытались сделать. На данный момент БВШ по некоторому вопросу преуспел всех, подойдя к этой проблеме со своей методикой.


Нет, ышо не отменили, но пока точное решение его получено только для молекулы Н2, а приближенно (с более-менее приемлемой точностью) удается посчитать только для чуть более сложных молекул. И все из-за этого самого недостатка вычислительных мощностей и т.п.