РУС/ENG
Отделение прикладной математики
физического факультета МГУ

15 марта 2017г. Доклад заведующего кафедрой биофизики физического фаультета МГУ им. М.В.Ломоносова д.ф.м.н. профессора В.А.Твердислова «Молекулярная биология как периодическая система знакопеременных хиральных структур»

Дата публикации
10.03.2017 17:40

Очередное заседание научного семинара Отделения прикладной математики под руководством академика РАН С.Н.Васильева, профессора А.Н.Боголюбова, профессора А.И.Чуличкова состоится в среду 15 марта в 17.00 в аудитории 4-46.

Аннотация

«Насколько я знаю, все физические результаты

apriori имеют свои источники в симметрии»

Герман Вейль

 

«Развитие Вселенной с момента ее возникновения выглядит

как непрерывная последовательность нарушений симметрии…

 Феномен жизни естественно вписывается в эту картину».

Фриман Дж.Дайсон

 

Критерии живого: физические принципы, химические инструменты, биологические признаки. Естественный отбор в биологии происходит по физическим критериям.

Физические принципы построения живого – системность, дискретность, неравновесность, нелинейность, синергизм, иерархичность, машинность, сочетание фазовых состояний, квантовых и макроскопических масштабов и процессов. Универсальный «химический» инструментарий эффективно реализует известные на Земле «биологические» формы жизни.

Симметрии и нарушения симметрии составляют системную физическую основу строения и функционирования живых систем, их происхождения и эволюции. Симметрические характеристики упорядоченности системы на одном её уровне предопределят её масштаб и симметрические характеристики на следующем иерархическом уровне. Особое место в категории симметрий-асимметрий для живых систем занимает понятие хиральности.

Выявлена новая молекулярно-биологическая закономерность: начиная с уровня асимметричного углерода в дезоксирибозе и аминокислотах, прослежена тенденция чередования знака хиральности внутримолекулярных структурных уровней D-L-D-L для ДНК и L-D-L-D для белков. Частными случаями хиральности выступают спиральность и суперспиральность. Знакопеременная хиральная иерархичность сопряженных уровней структур в макромолекулах обуславливает дискретность этих уровней, служит инструментом пространственной самоорганизации (уникальной самосборки - фолдинга), структурной основой «выделенных механических» степеней свободы в конструкциях биологических макромолекулярных машин.

 

  1. В.А.Твердислов, А.Э.Сидорова, Л.В.Яковенко  От симметрий – к законам эволюции.1. Хиральность как инструмент стратификации активных сред. Биофизика, 2012, том 57, вып. 1, С. 146 – 154
  2. Твердислов В.А., Малышко Е.В., Ильченко С.А. Известия РАН. Серия физическая, 79 (3), 2015, 1728  

 

ОПМ