Новости лаборатории Наномир

  Все выпуски  

Проверка пикотехнологии набирает обороты. Пикотехнология тысячекратно превосходит нанотехнологию.


Выпуск 25

 Лаборатория Наномир

Нет ничего фантастичней реальности! Александр Кушелев

Содержание выпуска:

  • Проверка пикотехнологии набирает обороты
  • Пикотехнология тысячекратно превосходит нанотехнологию
  • Приглашаем к сотрудничеству
  • Список научно-технических проектов лаборатории "Наномир"

Мы рады приветствовать Вас!

Проверка пикотехнологии набирает обороты 

Первая версия программы "Пикотех" была создана в 1992 году. Программа для DOS преобразовывала входную последовательность символов (нуклеотидную) в структуру (вторичную) белка в виде последовательности символов псевдографики:

Через 10 лет была создана flash-версия программы "Пикотех", которая отличается фактически лишь цветом:

http://nanoworld.pointclark.net/nanoworld/20041130/20050216/index4.html

Вчера на форуме "Мембрана / Альтернативное / Формы, механизмы, энергия наномира" была предпринята очередная (вторая по счёту) попытка проверить программу "Пикотех" по инструкции: http://nanoworld.pointclark.net/nanoworld/20051104/20060108/index.htm

Результаты проверки.

AID с форума выбрал для проверки этот белок: http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=2FX6

Нуклеотидную последовательность для него он обнаружил в GenBank: http://www.ncbi.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=nucleotide&cmd=search&term=D38507&doptcmdl=GenBank

Вот какую вторичную структуру выдала программа "Пикотех":

Как Вы думаете, глядя на структуру из PDB и результат работы "Пикотех", правильно ли показана структура белка?

С одной стороны, можно увидеть сходство. В частности, и там, и там, структура белка кончается альфа-спиральным участком (225-243). В средней части белка (174-194) программа "Пикотех" показывает альфа-спираль с двумя изломами. В данных из структурного банка PDB (Protein Data Base) тоже показан альфа-спиральный участок (165-171). Однако заметны и отличия. Например, альфа-спиральный участок (41-56), который показывает программа "Пикотех", в PDB обозначен бета-спиралью. Как это понимать?

По материалам форума:

AID: Итак, программа Кушелева не смогла предсказать независимо выбранный белок...

Кушелев: -Обманывать не надо. Вы выбрали не структуру белка, а гипотезу, которая сама не проверена другими методами. Так что Ваши выводы не просто преждевременны. Они в корне ошибочны. По данным РСА нельзя с определённостью сказать, альфа-спираль или бета-спираль дала тот или иной рефлекс. Структура, с которой Вы сравниваете данные программы "Пикотех", гипотетическая. С гипотезами полного совпадения и не должно быть. Тем не менее, корреляция очевидна.

AID: ... все видят, что Пикотех ничего предсказать не может.

Кушелев: -Наоборот, Ваш материал хорошо подходит для 25-ого номера рассылки "Новости лаборатории Наномир". Глядишь, следующий белок, который Вы найдёте, будет иметь надёжно установленную структуру ;)

 

 


 

  Пикотехнология тысячекратно превосходит нанотехнологию

 Вообще говоря, непросто проверять пикотехнологию, которая в 1000 раз точнее нанотехнологии методами нанотехнологии. Дело в том, что с помощью рентгеноструктурного анализа (РСА) не удаётся различить даже количество атомов в молекуле.

Пикотехнологические модели: атом нобелия (No), фосфорная кислота (H3PO4), бензол (C6H6), нуклеотид, в состав которого входит азотистое основание (аденин). Подробности в статье "Азбука пикотехнологии"

Например, молекула бензола или азотистое основание ДНК неразличимы между собой на рентгенограммах. Их структуры могут быть определены лишь другими методами... Неслучайно структура белка, которую AID сравнивал со структурой, полученной с помощью программы "Пикотех",  начинается с 20-ого аминокислотного остатка. Первые 20 аминокислотных остатков РСА вообще "не видит"...

Пикотехнологическая модель аминокислотного остатка. Следующий остаток присоединяется треугольником входа АВС к треугольнику выхода DEF предыдущего остатка одним из трёх вариантов, закодированным  таблицей композиционного генетического кода.

Повторение альфа-кода (для остатка глицина) -ggc-ggc-ggc- приводит к синтезу альфа-спирали

 

Повторение бета-кода (для остатка глицина) -gga-gga-gga- приводит к синтезу бета-спирали. Поворот бета-спирали на 180 градусов с образованием бета-слоя осуществляется последовательностью кодов (для остатков глицина) -ggc-ggt-ggc-

Даже без учёта физики, т.е. используя только геометрический алгоритм, можно получить, например, трёхмерную модель фрагмента белка лизоцима, где цикл из 22 аминокислотных остатков замыкается через дисульфидный мостик (показан жёлтым цветом). Вероятность случайного замыкания мостика равна 1/3^22, т.е. одна тридцатимиллиардная!

 

В настоящее время создаётся новая версия программы "Пикотехнология"

Желающие могут скачать скрипт "Пикотехнология" для 3D Studio

Каков ожидаемый экономический эффект от пикотехнологии белков и пикотехнологии вообще?

Часть этого эффекта можно оценить очень просто. За каждую структуру белка, полученную методом РСА, заказчики в среднем платят по 10 000 USD. В состав человека по последним данным входит 80 -100 тысяч разновидностей белковых молекул. Общее число разных белков биосферы оценивается в 5 миллионов.

Структуры большинства белков в настоящее время неизвестны. Это связано не только с тем, что большинство белков не кристаллизуется, что является необходимым условием для РСА. Даже структуры белков, которые исследованы методом РСА, в действительности определены лишь частично, часто с низким уровнем достоверности.

Если допустить, что стоимость определения даже некристаллизующихся белков составляет в среднем 10 000 USD, то 100 000 структур обойдётся заказчику в миллиард USD, а 5 миллионов структур - 50 миллиардов USD. На самом деле экономический эффект от пикотехнологии трудно переоценить, т.к. точность пикотехнологии на три порядка больше, чем точность нанотехнологии, следовательно экономический эффект от пикотехнологии будет как минимум в тысячу раз больше, чем от нанотехнологии. А в нанотехнологию уже вложены сотни миллиардов USD. Так что считайте сами ... 

Обсудить на форуме


Приглашаем к сотрудничеству:

- Менеджеров по продвижению и реализации идей лаборатории "Наномир"

- Инвесторов и меценатов

Полный список научно-технических проектов лаборатории Наномир:  http://nanoworld.pointclark.net/nanoworld/01/DATA/PROJECTS/index.htm

Написать автору : nanoworld2003#yandex.ru (# заменить на @)


В избранное