Общие сведения о вирусах. Механизм действия бактериофагов. Основные способы получения образцов вируса. Модель самосборки простейших сферических вирусов. Теория сборки, основанная на локальных правилах. Первичные и вторичные комплементарные пары.
Несомненно, что процесс сборки вируса детерминирован и управляем и для полного понимания этого процесса необходимо определить средства детерминации и механизмы управления. Научное мышление второй половины ХХ века было очаровано созданием компьютера и открытием системы управления синтезом белков. Совершенно естественно, что первые попытки математического моделирования процессов самосборки и самовоспроизведения были предприняты в рамках теории автоматов, например фон Нейман. Данные экспериментов позволяют утверждать, что в процессе самосборки отсутствует управляющий элемент и ни в какой форме не обнаруживается знаковая система, описывающая порядок следования монтажных актов или порядок расположения элементов в структуре продуктов самосборки.
Вывод
Несомненно, что процесс сборки вируса детерминирован и управляем и для полного понимания этого процесса необходимо определить средства детерминации и механизмы управления. Научное мышление второй половины ХХ века было очаровано созданием компьютера и открытием системы управления синтезом белков. Обе системы идеологически идентичны и являются воплощением принципа сосредоточенного управления. Носителем сосредоточенного управления является знаковая система - линейный императивный управляющий язык. Совершенно естественно, что первые попытки математического моделирования процессов самосборки и самовоспроизведения были предприняты в рамках теории автоматов, например фон Нейман. Однако данные экспериментальных наблюдений не подтверждают состоятельность таких моделей. Процессы самосборки не укладываются в схему сосредоточенного управления.
Данные экспериментов позволяют утверждать, что в процессе самосборки отсутствует управляющий элемент и ни в какой форме не обнаруживается знаковая система, описывающая порядок следования монтажных актов или порядок расположения элементов в структуре продуктов самосборки. Специфика феномена самосборки заключается в том, что процесс несомненно детерминирован, но механизм детерминации не вписывается в простой и понятный метод сосредоточенного управления
Самосборка есть реализация метода распределенного управления, при котором управляющие функции реализованы во внутренней структуре элементов участвующих в процессе, а управляющая информация, детерминирующая процесс, распределена по всем элементам. Следовательно, носителем детерминации при распределенном управлении являются специфические знаковые системы кардинально отличающиеся от простейших императивных линейных языков, подобных компьютерным или системе ДНК-белок. Главная задача исследования самосборки это определение логики взаимоотношений элементов и поиск знаковых систем, носителей распределенного управления [48].
Список литературы
1. Fraenkel-Conrat H., Williams R. C- Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A., 1955, v. 41, p. 690
2. Fraenkel-Conrat H., Singer В.- Biochim. and Biophys. Acta, 1959,v. 33, p. 359.
3. M a t h e w s R. E. F.- Virology, 1966, v. 30, p. 82.
4. Caspar D. L. D.- Adv. Protein Chem., 1963, v. 18, p. 37.
5. Durham A. C. H., Finch J. Т., Klug A.- Nature (London), New Biol.,1971, v. 229, p. 37.
6. Zimmern D.- Ibid., p. 463.
7. Zimmern D., Butler P. J. G Cell, 1977, v. 11, p. 455
8. [Клини С., Весли Р. Основания интуиционистской математики. - Москва. Наука. 1978.
9. Махиборода А. В. Проблемы создания вычислительных средств непроцедурными внутренними языками. - Киев. УСИМ. 1993. Наукова думка, №3, с. 52 - 62.
10. Мизин И. А., Махиборода А. В. Архитектура самоопределяемых данных в среде взаимодействия открытых систем. - Москва. ВИМИ. 1995. Информатика и вычислительная техника. Вып. 1,2. с. 60 -71.
11. Мизин И. А., Махиборода А. В. Концепция самоопределяемых данных и архитектура распределенных вычислительных систем. - Москва. Информационные технологии и вычислительные системы. 1995. Наука, №1, с. 22 - 31.
12. Мизин И. А., Махиборода А. В. Фундаментальные проблемы создания средств математической поддержки технологии открытых систем. Москва. 1996. Тезисы докладов третьей международной конференции “Развитие и применение открытых систем”, с. 27 - 31.
13. Фон Нейман Дж. Теория самовоспроизводящихся автоматов. - Москва. Мир 1971.
14. Вирусология: В 3-х т. Т. 1: Пер. с англ./Под ред. Б. Филдса, Д. Найпа. - М.: Мир, 1989.
15. В. А. Костюченко, В. В. Месянжинов. Архитектура сферических вирусов. Успехи биологической химии, т. 42, 2002, с. 177 - 192.]
16. Введение в биофизическую химию Мартин Р.N. 1966 СТР.263
17. Страйер Л. Боихимия: В 3-ч т., Т.3 Пер. с англ. - М: Мир, 1985, 173-176
18. Bloomfield, V. A., (1996), Curr. Opin. Struct. Biol., 6, 334-341.
19. Klimenko, S. M., Tikchonenko, T. I., Andreev, V. M., (1967), J. Mol. Biol., 23, 523-533.
20. Lepault, J., Dubochet, J., Baschong, W., Kellenberger, E., (1987), EMBO J., 6, 1507-1512.
21. Hud, N. V., (1995), Biophys. J., 69, 1355-1362.
22. Schellman, J. A., Parthasarathy, N. J., (1984), J. Mol. Biol., 175, 313-329. 31.
24. Smith, D. E., Tans, S. J., Smith, S. B., Grimes, S., Anderson, D. L., Bustamante, C., (2001), Nature, 413, P. 748- 752.
25. Kindt, J., Tzlil, S., Ben-Shaul, A., Gelbart, W. M., (2001), Proc. Natl. Acad. USA, 98, 13671-13674.
26. Mrevlishvili, G. M., Mdzinarashvili, T., Al-Zaza, M., Tsinadze, L., Tushishvili, D., Razmadze, G., (1999), Pure Appl. Chem., 71, 1291-1299.
27. Kindt, J., Tzlil, S., Ben-Shaul, A., Gelbart, W. M., (2001), Proc. Natl. Acad. USA, 98, 13671-13674.
28. Pesavento, J. B., Lawton, J. A., Estes, M. K., Prasad, B. V. V., (2001), Proc. Natl. Acad. USA, 98, 1381-1386.
29. Нано БИОТЕХНАНОРОБОТЫ на основе бактериофага Т4 - будущая вакцина против рака, Свидиненко Юрий (Svidinenko) 2004.08.23 2004, Nanotechnology News Network.
30. Вrenneг S., Horne R. W.- Biochim. and Biophys. Acta, 1959, v. 34, p. 103.
31. DERОSIEГ D. J., Klug A.- J. Mol. Biol., 1972, v. 65, p. 469
32. De Rosie r D. J., Klug A.- Nature (London), 1968, v. 217, p. 130.
33. Unwin P. N. Т.- J. Mol. Biol., 1974, v. 87, p. 657.
34. Hart R. G. (1956). Morphological changes accompanying thermal denaturation of Tobacco mosaic virus. Biochim. Biophys. Acta 20, 388-389;
35. Atabekov J., Nikitin N., Arkhipenko M., Chirkov S., Karpova O. (2011). Thermal transition of native Tobacco mosaic virus and RNA free viral proteins into spherical nanoparticles. J. Gen. Virol. 92, 453-456;
36. R. Schwartz, P. W. Shor, P. E. Prevelige, Jr. Berger, B. Berger. Local Rules Simulation of the Kinetics of Virus Capsid Self-Assembly
37. Olson, A. J., Hu, Y. H. E., & Keinan, E. (2007). Chemical mimicry of viral capsid self-assembly. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(52), 20731-20736.]
38. Коневцова Ольга Викторовна Теория кристаллизации Ландау и подход волн плотности в комплексных системах Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ростов-на-Дону 2013, 128 стр.
39. Local Rules Simulation of the Kinetics of Virus Capsid Self-Assembly, Russell Schwartz, Peter W. Shor, Peter E. Prevelige, Jr., and Bonnie Berger, Biophysical Journal, Volume 75, December 1998, 2626-2636
40. Exploring the Parameter Space of Complex Self-Assembly through Virus Capsid Models, Blake Sweeney,* Tiequan Zhang,* and Russell Schwartz*y *Department of Biological Sciences, and YCOMPUTER Science Department, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Pennsylvania ,Biophysical Journal Volume 94 February 2008 772-783
41. IMPLEMENTATION OF A DISCRETE EVENT SIMULATOR FOR BIOLOGICAL SELF-ASSEMBLY SYSTEMS, Proceedings of the 2005 Winter Simulation Conference M. E. Kuhl, N. M. Steiger, F. B. Armstrong, and J. A. Joines, eds., TIEQUANZHANG, Rori Rohlfs, Russell Schwartz, Dept. of Biological Sciences and Computer Science Dept., Carnegie Mellon University, 4400 Fifth Avenue, Pittsburgh, PA 15213, U.S.A, 9 pages
42. Reddy, V., H. A. Giesing, R. T. Morton, A. Kumar, C. B. Post, C. L. Brooks 3rd, and J. E. Johnson. 1998. Energetics of quasiequivalence: computational analysis of protein-protein interactions in icosahedral viruses. Biophys. J. 1998:546-558.
43. Ceres, P., and A. Zlotnick. 2002. Weak protein-protein interactions are suf?cient to drive assembly of hepatitis B virus capsids. Biochemistry. 41:11525-11531.
44. Dynamic Pathways for Viral Capsid Assembly, Michael F. Hagan and David Chandler, Biophysical Journal Volume 91 July 2006 42-54
45. Model-Based Analysis of Assembly Kinetics for Virus Capsids or Other Spherical Polymers, Dan Endres and Adam Zlotnick,, Biophysical Journal Volume 83 August 2002 1217-1230
46. Local Rules Simulation of the Kinetics of Virus Capsid Self-Assembly, Russell Schwartz, Peter W. Shor, Peter E. Prevelige, Jr., and Bonnie Berger, Biophysical Journal, Volume 75, December 1998, 2626-2636
48. Феномен самосборки: исследования и применение Махиборода А.В., Исследовательская компания «Abercade», 2009, Март. http://www.abercade.ru/research/analysis/1295.html
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
