Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №9 (май) 2014
Разделы: Биология
Размещена 02.03.2014.

СВОЙСТВА БИОСТРУКТУРЫ ИЗ ДЕВЯТИ ИДЕНТИЧНЫХ СУБЪЕДИНИЦ, ПОВЛИЯВШИЕ НА СОЗДАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА, БИОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И РАЗНООБРАЗНЫХ КЛЕТОЧНЫХ ОБЪЕДИНЕНИЙ

Телепнева Людмила Георгиевна



Аннотация:
В статье описаны свойства биологической структуры, которая определяет основные свойства генетического кода.


Abstract:
In the article describes the properties of a biological structure, which determined the main characteristics of the genetic code.


Ключевые слова:
биологическая структура, генетический код, кодон, аминокислоты, нуклеотид, липид, белок, аденин, гуанин, цитозин, урацил, тимин

Keywords:
biological structure, genetic code, codon, an amino acid, nucleotide, lipid, protein, adenine, guanine, cytosine, uracil, thymine


УДК 577.2

Введение.

Законы генетики, открытые Грегором Иоганном Менделем (1822-1884) на горохе и Томасом Хантом Морганом (1866-1945) на дрозофиле, оказались применимыми к множеству биологических объектов. Причем стало известным, что генный набор человека не превышает 40 тысяч генов, в геноме плодовых мух их около 15-20 тысяч, у простейших червей - немногим более 20 тысяч. В ходе последующих исследований генетики обнаружили у человека 10% генов, присутствующих и у дрозофил, и у червей.

Выявленное сходство в геномах всех известных науке организмов неопровержимо указывает на наличие общего предка, от которого произошли все живые существа [3]. Однако до сих пор не обнаружен не только предполагаемый предок современных представителей живой природы, но даже не объяснена причина выбора 5-ти основных нуклеотидов и наличия 64 кодонов для 20-ти протеиногенных аминокислот, ни истинная суть кодона в генетическом коде.

В этой связи чрезвычайно важно представить на суд общественности биоструктуру, способную объяснить не только большинство молекулярных особенностей клетки, но и саму возможность создания многоклеточных объединений: колоний одноклеточных и многоклеточных существ.

 

Свойства биологической структуры, содержащей 9 идентичных субъединиц, и разновидностей её объединений с аналогичными биоструктурами

 

В статье [11] показана возможность самоорганизации 9 идентичных органических молекул в единую плоскостную биоструктуру, способную принимать следующие формы своего существования: три плоскостных - «активных, переносящих и катализирующих» (рис. 1а, рис. 1б и рис. 1в) и одну объемную. Данная «кубическая, неактивная и только лишь переносящая» форма существования биоструктуры представлена здесь в двух проекциях (рис. 1е и рис. 1ж) и в аксонометрии (рис. 1з).

Заметим, что, благодаря кубической форме существования, данная биосистема эффективно защищает не только свой суперэлемент (субъединицу 2′, окрашенную на рис. 1 зеленым цветом и имеющую максимальное количество связей с иными субъединицами биоструктуры), но и часть других субъединиц (окрашенных в другие цвета) от воздействия внешней среды, в частности, от избыточной солнечной инсоляции. Данное обстоятельство, в свою очередь, не замедлило сказаться на увеличении времени существования биоструктур такого типа.

Следует отметить, что смена формы существования биоструктуры, представленной на схемах рис. 1 всегда сопровождается изменением её объема. Это же свойство характерно и для представителей неживой природы. Например, для двуокиси кремния, часто встречающейся в объектах живой природы. Например, при переходе кремнезема из одной модификации в другую происходит скачкообразное увеличение объема образца. Так переходы α-кварц ↔ α-кристобалит, α-кварц ↔ α-тридимит и α-тридимитa ↔ α-кристобалит сопровождаются изменением объема соответственно на 15,7; 16,1 и 0,6%. [1].

 Рис. 1. Биологическая структура из 9-ти идентичных субъединиц в разных формах существования и её линейные и объемные соединения с аналогичными биоструктурами (пояснения в тексте).

 

Благодаря непрерывному тепловому движению молекул воды, окружающих такую биоструктуру, она последовательно может изменять одну форму своего существования (например, «квадратную» - рис. 1б) на любую из двух «ромбических» (рис. 1а или рис. 1в) и, наоборот, именно поэтому многие биокатализаторы могут работать в обоих направлениях.

Обратим особое внимание, что на границе плоскостной, активной формы существования биоструктуры создается поверхностное (линейное) натяжение, а, значит, там присутствует избыточная, свободная энергия. Снизить величину этой энергии можно либо путем слияния нескольких таких биоструктур в одну, образовывая тем самым биоплот с большими размерами, либо путем приобретения биоструктурой кубической, неактивной формы существования.

Описываемая биосистема, резко уменьшая площадь своих опорных элементов в кубической форме, по сравнению с плоскостной формой существования, и увеличивая тем самым величину своей плавучей плотности, могла уже совершать не только горизонтальные, но и вертикальные манёвры. Это свойство биоструктуры, в свою очередь, сразу же резко увеличило её распространенность в водной среде.

К тому же наличие четырех реакционных каналов в кубической форме существования биоструктуры, расположенных параллельно направлению её движения, несомненно способствовало более эффективному передвижению, по сравнению с другим положением в пространстве. Указанное выше обстоятельство в дальнейшем поспособствовало не только выделению передней и задней части большинства биологических объектов, но и повлияло на создание первичной структуры белков и нуклеиновых кислот (НК)

Обратим внимание на то, что в качестве субъединиц биоструктур, собираемых по схемам рис. 1, могут выступать как липиды, так и нуклеотиды, и белки, образуя тем самым нуклеопротеины (нуклеопротеиды) и липопротеины клеток и крови, а также ошеломляющее разнообразие ферментов (энзимов) [11].

Описывая свойства биоструктуры, представленной на рис. 1, обратим внимание на тот факт, что все её размеры имеют строгую привязку к величине диаметра цилиндрической субъединицы (Dс). Выявленные соотношения резко ограничили круг веществ, взаимодействующих с биоструктурами, имеющими по 9 идентичных плоских субъединиц и образующими в сумме при плоскостном виде существования 20 реакционных каналов и созданных ими 64 сужений, так называемых биобухт.

Поскольку липидные головки и нуклеиновые основания, образующие биобухты, имеют отрицательный или нулевой заряд, в этих сужениях реакционных каналов могут надолго задерживаться как аминокислоты, изменяющие к тому же параметры её поглощенной суммарной солнечной энергии, так и ионы металлов.

Следует заметить, что помимо этого, ионы химических веществ, как и аминокислоты (например, глицин (Gly); NH2-CH2-COOH; GGU, GGC, GGA, GGG; 1,607 г/см³ - рис. 1д), способны изменять величину суммарной плотности биоструктуры, что обязательно скажется на количестве поглощенной ею энергии солнечного излучения. Попутно отметим, что плавучая плотность коронавируса в градиенте плотности сахарозы - 1,20 г/см3, плавучая плотность аденоассоциированных вирусов в изопикническом градиенте хлористого цезия составляет от 1,43 (вирус Х7) до 1,47 г/см3..

Способность ионов к образованию комплексов с основаниями возрастает в следующем порядке: Mg(II), Со(П), Ni(II), Mn(II), Zn(II), Cd(II), Cu(II). В этой связи заметим, что Mg(II), имеющий плотность 1,74 г/см3, играет важную роль в стабилизации третичной структуры тРНК, сшивая друг с другом фосфатные группы разных сахарофосфатных цепей молекулы [7].

Для облегчения попадания описанной выше «добавки», обычно дополнительно скрепляющей и стабилизирующей биоструктуру, в её малые реакционные каналы, она всегда должна быть представлена там только в единичном экземпляре. Это обстоятельство, в свою очередь, закладывает основу влияния концентрации таких «добавок» (в частности ионов металлов) в среде, окружающей биоструктуру, на эффективность работы биокатализатора.

В этой связи обратим внимание на тот факт, что в структуре всех вирусов также присутствуют ионы металлов (К, Na, Ca, Mg, Mn, Cu), причем часто в значительных количествах. Так их содержание может достигать нескольких миллиграммов на грамм вирусной массы. Поскольку вирусы состоят из белка и нуклеиновой кислоты, т.е. являются нуклеопротеидами, линейное объединение биоструктур с 9-ю идентичными субъединицами с аминокислотами, представленное на рис. 1м, можно рассматривать с одной стороны, как прообраз вируса, а, с другой, как прообраз субъединицы рибосомы. В тоже время способность частиц рибосом и вирусов собираться из белковой и нуклеотидной частей в единое целое и наоборот, разбираться на части при определенных условиях, как и рассматриваемой биоструктуры, могла привести к появлению еще двух разновидностей патогенов – вирионов (носителей только лишь нуклеиновой кислоты) и прионов (носителей только инфекционного белка). При изучении морфологических свойств вироидов обнаруживаются 2 формы структур - линейные (37-50 нм) и кольцевые (до 100 нм), обладающие инфекционностью. Попутно отметим, что линейных молекул в препаратах содержится значительно больше (до 70%). В присутствии ионов Mg2+ кольцевые структуры способны превращаться в линейные.

В настоящее время считается бесспорной способность генома некоторых вирусов и вироидов интегрироваться с генетическим аппаратом клетки. При переходе в автономное, а затем и в интегрированное состояние с новым клеточным геномом вирусы и вироиды приобретают способность передавать генетическую информацию различным хозяевам из разнообразных растительных сообществ и индуцировать эволюцию геномов [4].

Особо подчеркнем, что благодаря разнице в площадях реакционных каналов данной биоструктуры (окрашенной в голубой цвет на рис. 1г), довольно просто объясняется как зависимость работы биокатализаторов от давления окружающей среды, так и причина значительного снижения порога активации химической реакции в биокатализаторах. Все дело - в периодически появляющемся в биосистеме вакууме. Его объем равен разнице в площадях её большого реакционного канала (Sбрк) и двух площадей малых реакционных каналов - Sмрк (окрашенных на рис. 1г коричневым цветом), умноженной на высоту субъединицы биоплота (h):

 

V = (Sбрк – 2Sмрк) h.

 

Наличие вакуума в биоструктуре (рис. 1г) способствует изменению «квадратной» формы существования биоплота на «ромбическую» (что важно при разложении веществ и попадании их частей из одного большого реакционного канала в два малых), с одной стороны.

С другой стороны, наличие вакуума в биоструктуре приводит к значительному снижению порога активации реагирующих субстратов (за счет их сближения в вакууме в большом реакционном канале).

Следовательно, благодаря именно такой расстановке субъединиц биоструктуры, объясняется не только её переносящая (как в случае с гемоглобином), но и катализирующая функция, характерная для разных по происхождению биокатализаторов.

Особо подчеркнем, что при смене форм существования биоструктуры зоны контактов её субъединиц находятся в строго определенных местах их боковых поверхностей и оснований. Как видно из схем биоструктуры, представленных на рис. 1, линейные размеры аминокислоты и нуклеотида, её определяющего, будут иметь одинаковые значения.

Обратим особое внимание на тот факт, что этот важнейший для жизнеобеспечения биоструктуры показатель – количество поглощенной суммарной энергии - её «добавки» изменяют как за счет показателей суммарной плотности биоструктуры, так и за счет своих спектральных свойств.

Чтобы биоструктура, чья поверхность периодически подвергается воздействию солнечных лучей, была долговечной, контакт между её субъединицами должен быть длительным, что возможно только при цилиндрической или конической форме её составляющих.

В этой связи обратим внимание на тот факт, что часть липидных молекул имеет цилиндрическую форму, а гетероциклические основания нуклеиновых кислот также являются практически плоскими структурами. Причем атомы оснований нуклеиновых кислот выходят из плоскости не более чем на 0,01 нм. Следует отметить, что и гликозидная связь незначительно выведена из плоскости оснований [8]. В силу этого каждое основание в модели структуры ДНК, согласно данным Нобелевского лауреата 1962 г. американского молекулярного биолога Джеймса Девей Уотсона (Watson, James Dewey, р. 1928 г.) [12], представляло собой плоскую структуру.

Заметим, что из-за особенностей кубической сборки данной биоструктуры три её субъединицы, окрашенные в три разных цвета на всех схемах рис. 1 и определяющие свойства их аминокислот, всегда оказываются в составе пяти субъединиц, соединённых основаниями. Причем именно они со всех сторон окружены еще и остальными четырьмя субъединицами биоструктуры, т. е. постоянно оказываются самыми максимально защищенными от воздействия внешней среды субъединицами, что чрезвычайно важно для хранения генома.

Заметим также, что в небольших количествах тимин встречается в транспортной рибонуклеиновой кислоте (тРНК) [3]. Следовательно, глядя на пять субъединиц биоструктуры, соединённых основаниями (рис. 1), невольно создается впечатление, будто в этом месте как раз и расположились 5 основных оснований, избранных эволюцией для создания нуклеотидных цепей.

Приведем краткие характеристики этих нуклеотидов, расположив их в порядке возрастания значений плотности (г/см3). Это - три пиримидиновых основания: тимин (thymine, укр. тимін, Thy, Т; C5H6N2O2; 126,11334 г/моль; 1,23 г/см3; 316°C), урацил (uracil, укр. ураціл, Ura, У, U; C4H4N2O2;112,08676 г/моль; 1,32 г/см3; 335 °C) и цитозин (cytosine, укр. цитозин, Cyt, Ц, С; C4H5N3O; 111,102 г/моль; 1,6 г/см3; λмакс = 276 ммк (pH 1-3), 267 ммк (pH 7-10), 282 ммк (pH 14); 322°C) и два пуриновых: аденин (adenine, укр. аденін, Ade, А, C5H5N5, пуриновое производное; 135,13 г/моль; 1,6 г/см3макс = 266 ммк (pH 7), 360°C) и гуанин (guanine, укр. гуанін, Гуа, Gua; C5H5N5O, 151,13 г/моль; 2,2 г/см3, λмакс 275 и 248 нм (pH 2) и 246 и 273 нм (pH 11); 360 ºС) [8].

Попутно напомним, что Ura может образовать пару с любым основанием, все зависит лишь от того, как расположены молекулы на нуклеотидной спирали. Однако, легче всего связь образуется с Ade, ведь его метильная группа находится в фиксированном положении. Ura комплементарно связывается с Ade, образуя две водородные связи. Пиримидиновые основания не только имеют менее высокую температуру плавления, чем пуриновые, но и более чувствительны к действию УФ-облучения.

Судя по приведенным выше данным о нуклеиновых основаниях, можно предположить, что «квадратную» плоскостную форму существования нуклеотидные биоструктуры из 9-ти идентичных субъединиц принимают при рН = 7, а две «ромбические»: при рН 7 (рис. 1в).

Напомним, что во время транскрипции ДНК (процесс переноса генетической информации от ДНК к РНК) Ura заменяется Thy, который образуется во время метилирования Ura. Эта замена производится для того, чтобы защитить ДНК и повысить эффективность репликации ДНК (процесса редупликации - удвоения нуклеиновых цепей).

Максимальная защищенность нуклеиновых цепей особенно важна для РНК-овых биоструктур, поскольку РНК-овые вирусы, поражающие прокариот, всегда одночепочечные. ДНК-овые бактериофаги могут быть как одноцепочечными (φХ174), так и двухцепочечными (например, Т2, Т4, Т5 и Т6). В этой связи обратим внимание на тот факт, что при создании второй цепи ДНК как на лидирующей цепи ДНК, так и на отстающей цепи (в фрагментах Оказаки) необходимо с помощью РНК-полимеразы (ДНК-праймазы) создать РНК-затравку (РНК-праймер) длиной 8-10 нуклеотидов, действующую как место инициации синтеза [9].

Попутно напомним, что ретровирусы имеют диплоидный геном, представленный двумя идентичными «+»-цепями РНК. Поскольку РНК-овые цепи не репарируются (т. е. не восстанавливаются точно), возможно довольно стремительное распространение биоструктур с мутациями. В этой связи отметим, что в молекуле ДНК последовательности GATC-метилированы по аденину только в матричной («+»-цепи), но не в новой нуклеиновой цепи, комплементарной ей. Это различие используется ферментами репарации (процесс восстановления нуклеиновой цепи) для исправления ошибок, которые могут возникать при репликации (процесса удвоения нуклеиновых цепей) [8].

В связи с тем, что положение от одной до трех аминокислот нуклеотидной биоструктуры всегда строго фиксированы, в ней в норме образуются три рамки считывания, расположенные в её реакционных каналах. Это позволяет получать в последствии с одного и того же генетического материала от одного до трех разных белков. Примером такого рода могут служить белки вируса G4, кодируемые К-, С- и А-генами данного вируса [9]. К тому же теперь становится понятным, почему с одной мРНК могут одновременно связываться в непосредственной близости друг от друга несколько (от одной до трех, обычно) рибосом. В этом случае каждая из них садится на определенный участок мРНК данной биоструктуры и начинает синтезировать закодированный там белок.

Заметим, что от формы существования биоструктуры сильно зависит не только конфигурация её реакционных каналов (рис. 1), но и сам способ создания биобухт. Это связано с тем, что в планарной форме существования такой биоструктуры все её 20 реакционных каналов сформированы только лишь с помощью боковых образующих цилиндрических субъединиц. В тоже время четыре реакционных канала объемной формы существования  биострукуры образованы иначе. В их создании участвуют основания двух её цилиндрических субъединиц (расположенных при этом под прямым углом друг к другу) и боковая поверхность третьей субъединицы (рис. 1д и рис. 1е).

Следовательно, при любой форме существования биоструктуры аминокислота, попавшая в биобухту, будет контактировать с боковой поверхностью субъединицы, создавшей данное сужение реакционного канала. В генетическом коде эта субъединица, выступая в роли среднего (второго) основания её кодона, станет определять химические свойства данной аминокислоты, а другая субъединица бухты, ставшая первым основанием кодона, - путь её синтеза.

Обратим особое внимание на тот факт, что биоструктуры, состоящие из 9 идентичных субъединиц, могут собираться не только линейно, т. е. образуя цепочку (рис. 1м), но и объемно, т. е. по всем трем геометрическим осям: X, Y и Z (рис. 1и, рис. 1к и рис. 1л). Поскольку в качестве субъединиц биоструктуры могут выступать не только нуклеиновые основания, но и липидные молекулы, представляет особый интерес тот факт, что внешне объемная форма такой объединенной биоструктуры (созданной из 8 идентичных биоструктур) очень напоминает кубические биконтинуальные структуры поверхностно активных веществ (ПАВ), собираемые из огромного количества молекул ПАВ [14].

Особо подчеркнем, что описанное выше обстоятельство может логично объяснить причину возникновения фрактальности объектов живой природы. Попутно отметим что фрактал — это бесконечно самоподобная геометрическая фигура, каждый фрагмент которой повторяется при уменьшении масштаба.

Если же предположить, что такую же форму, как кубическая биоструктура (рис. 1е, рис. 1ж, рис. 1з), имеют клетки всех организмов, т. е. про- и эукариот, становится понятным возможность существование их массовых скоплений в виде колоний одноклеточных или многоклеточного организма, поскольку энергия и материя могут при этом переноситься в их глубь. Этому чрезвычайно важному переносу энергии и материи способствуют каналы, образованные в результате объемного объединения описываемых биоструктур. Как видно из схем, представленных на рис. 1и, рис. 1к и рис. 1л, эти каналы проходят параллельно трем осям объединенной биоструктуры, образованной из 8 идентичных биоструктур, а их диаметр составляет две толщины субъединицы (рис. 1и). Описанное выше обстоятельство позволяет внутренним каналам объединенной биоструктуры (рис. 1) эффективно выступать, во-первых, в роли поставщиков энергии (в виде света и кислорода) в её глубь. Причем эти внутренние каналы можно рассматриваться не только в качестве воздуховодов – поставщиков кислорода к каждой внутренней биоструктуре, но и как биосветоводы.

Попутно напомним, что свет в световоде распространяется в результате полного внутреннего отражения от границы раздела. Этому свойству межклеточных волноводов может способствовать и связь двуокиси кремния (кремниевого ангидрида, кремнозема, кварца, SiO2) с органическими радикалами, представленными на боковой поверхности субъединиц, образующих эти внутренние каналы [7].

Высокая надежность оптической связи в красном (длина волны 0,63 мкм), синем (0,405 мкм) и ультрафиолетовым (0,365 мкм) диапазонах в атмосфере может быть достигнута только в результате сильного уменьшения длины передаваемого участка, в частности до нескольких метров. Отметим, что в скобках были перечислены длины волн, лучше иных волн, поглощаемые кровью.

В этой же связи заметим, что бактериологические маты редко достигают толщины 5 см [6], как, впрочем, и почти все человеческие ткани и органы [2]. К тому же биосветоводы, передающие световой поток вглубь скопления разнообразных биообъектов, периодически пересекаются с другими, расположенными перпендикулярно, что чрезвычайно важно для различных биоструктур, поскольку общая освещенность всегда равна сумме освещенностей поверхности в данной точке от различных источников света [13].

Следовательно, данные каналы можно рассматривать в качестве меридианов (каналов) млекопитающих, соединяющих клетки организма с внешней средой и в которых постоянно циркулирует энергия [10], а также прообраза дыхательных трубок (трахей) насекомых и паукообразных. Попутно заметим, что у насекомых трахеи обычно сливаются (анастомозируют), а их тонкие веточки заходят внутрь отдельных клеток, доставляя кислород к клеткам без участия гемолимфы. Стенка трахеи образована теми же слоями, как и накожные покровы животного, и развиваются трахеи как впячивание эктодермы зародыша внутрь тела [15].

Помимо этого, данные внутренние каналы биосистемы могут служить для транспортировки межклеточной (тканевой) жидкости и лимфы, а также быть прообразом кровеносной системы различных биообъектов [5] и межклетников, обеспечивающих доставку воздуха к клеткам и плавучесть водных растений [15]. В то же время линейное объединение этих биоструктур (рис. 1м) отразилось на линейности первичных структур белковых и нуклеотидных цепей.

 

Выводы:

1. Плоскостная (планарная) форма существования такой биоструктуры обусловила не только выбор 20 протеиногенных аминокислот, но и максимальное количество кодонов-синонимов для них (6), а также «переносящие» и «катализирующие» свойства подобных биоструктур.

2. Способность биоструктуры к самостоятельной сборке-разборке (при помощи броуновского движения мономеров) привела к созданию не только плоскостной, но кубической формы существования биоструктур, обеспечивающей максимальную защиту её суперэлемента.

3. Линейное объединение биоструктур с 9-ю идентичными субъединицами с аминокислотами, представленное на рис. 1м, можно рассматривать как прообраз вируса, так и прообраз одной из двух субъединиц рибосомы.

4. Наличие в качестве второго основания кодона аденина у 6 из 9-ти протеиногенных аминокислот, имеющих по два кодона - Asn, Asp, Cys, Gln, Glu, His, Lys, Phe и Tyr - т. е. аминокислот, обладающих максимальной взаимосвязью со своей субъединицей и располагающихся при сборке в двух целых её мономерах, невольно подтверждает возможность использования этого основания в качестве суперэлемента первой биоструктуры с 9-ю идентичными субъединицами. К тому же предполагают, что при зарождении жизни на Земле, первый аденин был сформирован полимеризацией пяти молекул цианида водорода (HCN).

5. Поскольку с помощью броуновского движения легче «самособираются» вместе молекулы с одинаковым значением плотностей, часть биоструктур через некоторый промежуток времени могли уже собираться не из идентичных субъединиц, а из смеси аденина и цитозина. В свою очередь, спонтанная мутация цитозина в урацил, а последнего - при помощи метилирования в тимин, привели к еще большему разнообразию этих биоструктур и включению в их состав большего количества аминокислот и химических биоэлементов.

6. В связи с тем, что два нуклеиновые основания кодона образуют сужение реакционного канала биоструктуры, в котором могут надолго задерживаться как их собственная аминокислота, так и достаточно близкая к ней по размеру, плотности и синтезу, становится понятным, почему в генетическом коде кодоны с общим первым нуклеотидом кодируют аминокислоты со сходными путями биосинтеза, а с общим вторым нуклеотидом - сходные по гидрофильности или гидрофобности.

7. Комплементарные участки РНК- и ДНК-цепей вначале использовались в качестве защиты суперсубъединиц планарной биоструктуры, а затем уже - и для репликации цепей нуклеиновых цепей.

8. Свойства рассматриваемой биострутуры в дальнейшем отразились не только на особенностях генетического кода, но и на линейность создания первичных структур белка и нуклеиновых цепей.

9. Возможность объединения рассматриваемых биоструктур не только в линейном порядке, но и в объемном, привела к созданию межклеточных каналов, используемых клетками как для связи с внешним миром, так для связи между клетками организма. В результате этого часть из них стала энергетическими каналами (световодами и воздуховодами), другая - поставляет материал для постоянного восстановления биоструктур и постройки новых, аналогичных прежним, и выносит неиспользованное ими.

Библиографический список:

1. Бережной А. С. Многокомпонентные щелочные оксидные системы. Киев: Наук, думка, 1988.— 200 с.
2. Бехин П. Анатомия человека. Системы и органы. Харвест: АСТ, Астрель, , 2007. 38 с.
3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск: Сибирское университетское издание, 2007. – 479 с.
4. Келдыш М.А., Помазков Ю.И. Вирусы, вироиды и микоплазмы растений. Учебное пособие.- М.: Изд-во РУДН, 2003. 157 c.
5. Козлов В.И., Кривский И.П. Анатомия лимфоидной системы и путей оттока лимфы. М.: Издательство Российского университета дружбы народов, 2005. 60 с.
6. Кузякина Т.И. Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов на активных вулканах и в гидротермах (остров Кунашир, Курильские острова; Камчатка). Владивосток: Дальнаука. 2004. 252 с.
7. Мушкамбаров Н., Кузнецов С. Молекулярная биология. М.: Медицинское информационное агентство, 2007. - 536 с.
8. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия.— М., Просвещение, 1987. — 815 с.
9. Рис Э., Стенберг М. Введение в молекулярную биологию: От клеток к атомам: Пер. с англ. – М.: Мир, 2002. – 142 с.
10. Сингх Д. Практическая энциклопедия восточной терапии: Акупунктура и моксотерапия. М.: АСТ, 1997. 459 с.
11. Телепнева Л.Г. Условия создания плоскостной и объемной форм существования биосистемы с девятью идентичными субъединицами [Электронный ресурс]. // SCI-ARTICLE.RU. 2013. URL: http://sci-article.ru/ (дата обращения: 21. 12.2013).
12. Уотсон Д. Д. Двойная спираль. Воспоминания об открытии структуры ДНК. Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001. 144 с.
13. Черненко В.Д. Оптомеханика волоконных световодов. Учебное пособие. Санкт-Петербург: Политехника, 2010. 291 с.
14. Шибаев А. В., Карабельская О. А. Мицеллы – самоорганизующиеся структуры // Природа. 2010. № 2. С. 9-17.
15. Штейнхауз Э Патология насекомых. М.: Изд-во иностранной литературы, 1952. 840 с.




Рецензии:

16.07.2014, 15:27 Остапенко Ольга Валериевна
Рецензия: Статья интересна и познавательна. Рекомендую статью для публикации в журнале.



Комментарии пользователей:

15.03.2014, 5:12 Хабиев Гаджимурад Наибсултанович
Отзыв: Я бы не назвал статью научной: об исследовании вообще не говорится, только выдержки из литературы. Формулировки наподобие "открытые Грегором Иоганном Менделем (1822-1884) на горохе" можно было бы более удачно преподнести.


20.03.2014, 16:42 Телепнева Людмила Георгиевна
Отзыв: Глубокоуважаемый Гаджимурад Наибсултанович! Честно говоря, заметив в «Комментариях пользователя» фамилию прекрасного знатока пауков-тенетников, я вначале, обрадовавшись, подумала, что Ваш комментарий будет непосредственно связан с разделом статьи, в которой излагается гипотеза о том, что воздуходувные трубки паукообразных могут образовываться поверхностями их клеток. Правда, лишь в том случае, если они будут иметь форму, аналогичную кубической форме существования биоструктуры, предлагаемой мною на рассмотрение (см. рис. 1з -1м). Однако Ваш комментарий оказался иным, но с ним я тоже вполне согласна. Вы правы в том, что моя статья не является неким дубликатом отчета о проведенной научно-исследовательской работе, периодически отсылаемом в вышестоящие органы или грантодавателям, ибо она представляет собою часть описания гипотезы о существовании биоструктуры, не только заложившей основы генетического кода, но и определившей возможность создания многоклеточных организмов. Помимо этого в ней приводись известные науки факты, которые она довольно логично способна объяснить. Поверьте, и такие работы могут быть полезны, поскольку гипотеза представляет собой необходимое звено в развитии научного знания. Я надеюсь также, что Вы, как и я, абсолютно согласитесь со следующим высказыванием известного физика и философа Эрнста Маха (Mach, 1838—1916): «Существенная функция гипотезы состоит в том, что она ведет к новым наблюдениям и исследованиям, благодаря чему наша догадка подтверждается, опровергается или модифицируется, – короче, опыт расширяется». Я полностью согласна с Вами и в том, что "Формулировки наподобие "открытые Грегором Иоганном Менделем (1822-1884) на горохе" можно было бы более удачно преподнести". Честно признаюсь, если бы объем данной статьи был хотя бы чуть больше, я бы с огромнейшим удовольствием сообщила в ней о том, что первая из двух работ Грегора Иоганна Менделя, напечатанных в "Известиях Венского зоолого-ботанического общества", безоговорочно убедила всех в том, что один патогенный биообъект способен поражать многие виды растений, а вторая из них - помогла исследователю отобрать 7 характеристик облика каждого растения садового гороха. Причем, вероятно, именно под влиянием второй работы у Менделя не только зародилась гипотеза о раздельной, мозаичной передаче признаков родителей потомкам и страстное стремление найти язык её логической схемы, но и проверить её от начала до конца вначале исключительно лично, тем более что для этого у него были все условия. Вполне возможно, даже, что именно поэтому он на протяжении восьми лет ни разу не сказал о своей продолжающейся работе над этим растением никому из естествоиспытателей, неоднократно приходивших к нему в гости в монастырь святого Томаша и, несомненно, видевших при этом посадки гороха разных сортов в их различные стадии жизненного цикла. Установив в результате этого математическую закономерность, вылившуюся в соотношение 3:1, Г.И. Мендель, скорее всего, именно под воздействием результатов первой своей работы, распространил данное свойство на все известные в природе биообъекты, не учтя, что часть из них может размножаться и неполовым путем. Это и подтвердилось результатами его четвертой печатной статьи об опытах с ястребинкой, где он прямо и честно заявил, что столкнулся с явлениями, которые не может понять. Теперь лишь остается напомнить, что третья статья Грегора Менделя - «Опыты над растительными гибридами», как и четвертая, появились в свет уже в «Трудах Ферейна естествоиспытателей в Брюнне» да вернуться к данной статье. Описанная в ней биоструктура, как кажется её создателю, способна объяснить возможность перехода от химической эволюции к эволюции биологической, и, в частности, сделать понятным и логичным: 1) выбор именно пяти нуклеотидов; 2) неизбежность поворота нуклеотидов относительно друг друга, при создании нуклеиновой цепи; 3) проявление открытости биосистемы по отношению к внешней среде, в частности, неизбежности аутофагии – развала наименее стабильной её части и использования отдельных её составляющих (либо новых, но аналогичных им, взятых из внешней среды) для достройки целой биосистемы; 4) возможность тройного считывания генетического материала с одного и того же участка генетической цепи; 5) возможность нахождения биоструктуры как активной форме существования (например, плоскостной), так и в неактивной (объемной); 6) почему общее число кодонов в генетическом коде равно 64; 7) почему в числовом ряду кодонов-синонимов отсутствует цифра 5; 8) что привело к тому, что максимальное количество аминокислот имеет по 2 кодона-синонима; 9) почему число аминокислот для создания генетического кода ограничено цифрой 20; 10) почему максимальное количество кодонов синонимов ограничено цифрой 6; 11) причину появления в биоструктурах вначале динуклеотидов (NpNp), предсказанных Д. А. Альтштейном еще в 1987 г.. и т. д. В этой связи напомню, что тщательный стереохимический анализ взаимодействия аминокислот и нуклеотидов на основе гипотезы прогенов был проведен еще в 1988 году в совместной работе Д.А. Альтштейна и А.В. Ефимова. Сейчас же крайне важно генетикам и системщикам проверить возможность существования динуклеотидов, расположенных под прямым углом друг к другу, а также создания биоструктур, подобных «прогенам» Альтштейна. Эти биоструктуры также состоят из трех нуклеотидов и одной аминокислоты, однако собраны согласно схемам, представленным в статье Телепневой Л.Г. «Первые липидные БКС и липопротеины клеток и крови», опубликованной в 2012 г. В этом случае вероятность создания самовоспроизводящейся генетической системы, предложенной Д. А. Альтштейном в 1987 г., в результате чего одновременно возникает однонитевая нуклеотидная матрица и кодируемый ею полипептид будет реально доказана. Поскольку русский естествоиспытатель, основоположник русской и британской научных школ физиологов Климент Аркадьевич Тимирязев (1843—1920) утверждал, что: «С полным устранением гипотезы, то есть направляющей мысли, наука превратилась бы в нагромождение голых фактов», предлагаю Вам, в дальнейшем, исследовать трахеи паукообразных, не только как воздуховодные образования, но и как световодные, т. е. исследовать содержание кремния в них и сравнить с содержанием этого химического элемента в других клетках организма. Сейчас же хочу поделиться с Вами одним своим предположением, связанным с Вашим любимым биообъектом: «Любовь современных людей к изображению паутиновых сетей, по-моему, напрямую связана с ценностью околоводных пауков для первобытных людей. Во-первых, целостность их паутины невольно свидетельствовала древним людям об отсутствии непрошенных пришельцев в облюбованных людьми убежищах. Во-вторых, паучьи сети наглядно свидетельствовали людям, распространяющимся вначале только по водным артериям Земли, о значительном уменьшении количества насекомых, находящихся в местах их кочевий. Так, по некоторым данным, один такой паук способен уничтожить количество насекомых, в 50 раз превышающее его пищевую потребность. К тому же в паутинные сети чаще всего попадает «молодняк» комаров и мошек, еще не оставивший потомства. В-третьих, эти паутинные сети, сотканные из белка, обогащённого глицином, аланином и серином, помогли людям создать свои сети, как для ловли водных обитателей, так и для переноски грузов. Следовательно, вполне возможно допустить, что у каждого древнего племени был свой паучок - датчик их спокойствия и достатка. А его паутинную сеть, отличную от других паукообразных, древние люди хранили в памяти (а затем неоднократно воспроизводили на предметах труда, одеянии и т. д.), передавая тем самым из поколения в поколение, чтобы легче было отыскать их создателя на новых освоенных территориях. В силу этого можно предположить, что древние люди могли сознательно распространять именно этот вид паукообразных из центра его происхождения от одной своей стоянки к другой, подобно культурным растениям. В этой связи напомню, что при генетических мутациях узор паутины нарушается. В народной медицине паутину применяли как кровоостанавливающее и заживляющее средство. Кроме того, очень хочется отметить, что из Ваших работ (а их мне известно пока тоже 4, как и у Грегора Менделя), невооруженным глазом видно, что одним из любимых предметов в школе (наравне с зоологией и ботаникой) у Вас был русский язык, которым Вы сейчас, прекрасно зная, замечательно владеете. Безмерно рада, что растет такая замечательная и активная научная смена. Всего Вам самого наилучшего, что есть в человеческой судьбе. Телепнева Л.Г.


20.02.2015, 10:27 Буряченко Семен Васильевич
Отзыв: Статья и гипотеза которая излагается в ней очень интересна лично мне дает новый толчок для понимания генов и их свойств так необходимые сегодня в моих исследованиях по восстановлению дефектных генов при моногенных заболеваниях (фенилкетонурия, муковисцидоз и др.)


Оставить комментарий


 
 

Вверх