Выпуск 1508 2025-03-07 Лаборатория Наномир Когда реальность открывает тайны, уходят в тень и  меркнут чудеса ... Приносим извинения за хостинг картинок в предыдущем выпуске. Выпуск 1507 с восстановленными картинками можно посмотреть на телеграм канале лаборатории Наномир. Копия 1507-го выпуска рассылки с восстановленными картинками  Определение вторичной структуры белка с использованием таблицы 3D генетического кода. Александр Кушелев    Рукопись статьи в ВАК-овский журнал  До сих пор считалось, что генетический код вырожден, а число синонимичных кодов аминокислот (Ser, Arg, Leu) достигало 6. Мы решили проверить эту гипотезу. Для этого мы составили таблицу хорошо изученных белков и выяснили, какие коды кодируют аминокислоты в альфа-, бета-, 310- и пи-спиралях. Таблица вхождения:   Оказалось, что глицин кодируется в альфа-спирали триплетом GGC, в бета-слое — триплетом GGA, в 310-спирали — триплетом GGG, а в пи-спирали — триплетом GGT. В 1992 году мы составили 3D-таблицу генетического кода [1]:   Таким образом, триплет кодирует не только аминокислоту, но и угол фи. Как работает таблица 3D генетического кода?      Образец (Коллаген, фрагмент)   В 1992 году у нас не было надежных доказательств существования 3D генетического кода, но Авив А. Розенберг, Эйли Маркс и Алекс М. Бронштейн нашли убедительные доказательства того, что Val, закодированный триплетом GTA, с большей вероятностью будет включен в бета-слой, а Val, закодированный триплетом GTT, с большей вероятностью будет включен в спираль. Таким образом, две ячейки нашей таблицы 3D-генетического кода достоверно подтверждены. [2]. Если код спирали 310 повторяется три раза, образуется первая водородная связь и строится спираль 310. На схеме вторичной структуры спираль обозначена единицами. Если последующие коды — альфа или 310, то спираль продолжается как последовательность единиц. Если встречается код бета или пи, спираль заканчивается и на диаграмме следуют нули. Если пи-код повторяется пять раз подряд, то начинает строиться пи-спираль, которая также обозначается единицами: 11111. Если вместо пи-кода стоит какой-то другой код (альфа, бета, 310), то пи-спираль заканчивается и начинаются нули. Вот как выглядит схема вторичной структуры белка с идентификатором CAG5119892.1: код вторичной структуры: 0001111000011111000111110001111000011110000111100001111000011 1100001111000011110000111100001111000011110000111100001111000 0111100001111000011110000111100000000000011110000111100011100 0000 Рассчитаем корреляцию с помощью рентгеноструктурного анализа / ядерного магнитного резонанса. Результаты корреляционного анализа сведены в таблицу 2:     Полная таблица: https://disk.yandex.ru/d/A0kxSUCKyKmnXw Учитывая, что рентгеноструктурный анализ ошибается в пространстве на доли ангстрема, он может ошибаться вдоль первичной последовательности не более чем на один виток спирали. Мы решили отбросить по 5 аминокислотных остатков с каждого конца каждого участка спирали. Как и ожидалось, корреляция значительно возросла. 100% корреляция получена для белков с протяженными спиральными участками. Если мы возьмем образец белков, не содержащих спиралей, то вычислить корреляцию по наличию спиралей не удастся, потому что их просто не существует. В этом случае можно рассчитать корреляцию по отсутствию спиралей, т.е. когда рентгеноструктурный анализ /ядерный магнитный резонанс показывают, что спиралей нет. Данные для выборки из 250 случайных белков суммированы в Таблице 3: https://disk.yandex.ru/d/gYZ72H3EwKyTnw Обрезка 5 аминокислотных остатков с каждого конца каждой спирали увеличивает максимальную корреляцию спиральных и неспиральных связей с 72% до 96%. График зависимости значения корреляции от количества отрезанных аминокислотных остатков показан на рисунке 3:   На графике видно, что средние сечения спиралей определены методом рентгеноструктурного анализа с надежностью 96%. Известно, что даже 100% корреляция не гарантирует причинно-следственной связи, поэтому мы продолжили тестирование другими «мокрыми» методами, например химическим анализом. Химический анализ позволяет определить наличие дисульфидных мостиков. Программа автоматически построила 6 фрагментов белка, замкнутых дисульфидными мостиками, используя таблицу 3D-генетического кода. На каждом этапе построения модели по триплетному коду угол фи берется из таблицы. Если цикл, например, лизоцима, содержит 22 аминокислотных остатка, то число вариантов строения равно трем в степени, равной количеству остатков минус 1, т.е. 3^(22-1) ~= 3* 10^10 (около 30 миллиардов). И только в одном из этих вариантов дисульфидный мостик замкнётся. Вероятность этого события равна 1/(3*10^10), т.е. одна тридцатимиллиардная. А вероятность замыкания всех 6 фрагментов, которые программа построила из кода в автоматическом режиме, равна 1/(10^84). Понятно, что замыкание дисульфидных мостиков в модели не случайно. Если вы измените таблицу 3D-генетического кода, все дисульфидные мостики в модели разомкнутся. И корреляция с рентгеноструктурным анализом обнулится. В 2021 году мы обнаружили в PDB белковую структуру, представляющую собой фрактальную спираль: https://www.uniprot.org/uniprotkb/P15941/entry Это еще одно подтверждение работоспособности и предсказательной силы алгоритма 3D-кодирования. Как получить 100% гарантию правильности таблицы генетического кода 3D? Для этого достаточно вырастить кристаллы по повторяющимся кодам таблицы. Например, для глицина это будут коды n(gga), n(ggc), n(ggg), n(ggt). Всего 61 код и 61 кристалл. В 2024 году удалось выяснить, что такие участки характерны для мембранных белков[3]   Вторичная структура этого белка определяется по таблице 3D-генетического кода:   Несмотря на трудности получения кристаллов из мембранных белков, известна их типичная структура. Они состоят из множества спиральных секций. Это еще одно подтверждение 3D-таблицы генетического кода. Преимуществом алгоритма 3D-кодирования является более высокая достоверность определения структуры белка. Еще одним преимуществом является скорость. Это примерно в миллиард раз выше, чем определение структуры белка с помощью рентгеноструктурного анализа / ядерного магнитного резонанса и других «мокрых» методов.     Для некоторых классов белков, не содержащих Pro, наш алгоритм позволяет определить не только вторичную, но и третичную структуру.[4] Наши модельные эксперименты помогают определить геометрические параметры не только белков, но и широкого класса химических соединений [5] Алгоритм 3D-генетического кода позволяет за один запуск программы определить структуры всех белков, кодируемых хромосомой, и даже целым геномом. Это научное достижение поднимает цивилизацию на новый уровень развития. Ссылки: 1. 1. Кушелев А.Ю., Кожевников Д.Н. Конкурсный проект "Наномир" // Экономика сегодня и завтра.-1992.-стр.30 https://img-fotki.yandex.ru/get/5905/nanoworld2003.23/0_4a672_1493e464_orig.jpg 2. Авив А.Розенберг, Эйли Маркс и Алекс М. Бронштейн Графики Рамачандрана, специфичные для кодонов, показывают, что конформация пары аминокислот зависит от идентичности транслируемого кодона. https://www.nature.com/articles/s41467-022-30390-9 3. https://www.uniprot.org/uniprotkb/A0A1Q9E695/entry 4. Соколик В, Кушелев А. Геометрия живого наномира: Пикотехнология белков // LAP LAMBERT Academic Publishing,-2016,-292стр. https://books.google.ru/books?id=2P7IzQEACAAJ 5. Кожевников Д.Н. Кольцегранные модели молекул. Журн. физ. химия. - 1996. - Т. 70. - № 6. - С. 1134-1137.  http://nanoworld88.ru/files/700-800/791.htm   Приглашение к сотрудничеству На базе научного открытия нами создан онлайн-сервис по определению структуры белковых молекул. Теперь мы сможем зарабатывать вместе. По старой технологии определение одной структуры белка обходится примерно в 10 000 евро, а ждать нужно от 2 месяцев до 3 лет. По новой технологии структура определяется в 1000 раз точнее и в миллиард раз быстрее. 80% от найденного Вами заказа принадлежат Вам, как менеджеру. Наш лозунг: "В 1000 раз лучше, в 1000^3 быстрее и в 1000 раз дешевле!" Ваша задача заключается в размещении рекламы на онлайн-сервис белковых структур. Рынок этих структур очень большой и продолжает стремительно расти. Ежедневно кто-то оплачивает до 60 структур по средней цене 10 000 евро за штуку. Новая технология позволила на одном персональном компьютере за неделю определить структуры всех 115 000 белков человека, для которых известна нуклеотидная кодирующая последовательность. При этом качество результата, полученного по новой технологии в 1000 раз выше по точности, в миллиард раз по быстродействию и в 30 раз шире по номенклатуре белковых молекул. Единственное, что нам сегодня не хватает - рекламы. Как получить Вашу первую зарплату менеджера? Найти заказчика белковых структур  и убедить его заказать за счёт лаборатории Наномир пробный заказ. Когда заказчик распробует новую технологию, он начнёт делать коммерческие заказы. С первого коммерческого заказа менеджер получает 80%. С последующих заказов процент будет постепенно уменьшаться, но с первого заказа другого заказчика менеджер снова получит 80%. Зарплата менеджера может достичь миллиона евро в день. И это не предел.     Инвестирование научных проектов Приглашаем инвесторов и меценатов. Как продвинуть цивилизацию на новый уровень своего развития и получить при этом огромные прибыли? - Вложить деньги в научные разработки. Новейшие виды экологически чистых и мощных источников энергии, средство для продления жизни,  высокие технологии. Все это реально создать в ближайший год-два при наличии достаточного финансирования. Готовые коммерческие продукты   1. Online service PROTEIN PICOTECHNOLOGY 2. Сверхдобротные одномодовые диэлектрические резонаторы в т.ч. с большим диапазоном перестройки 3. Станки для производства высокодобротных одномодовых резонаторов  4. Технология изготовления сапфировых линз  5. Магнитный тороидально-сферический конструктор Проекты 01 Ruby Emdrive (Микроволновый двигатель без реактивной струи) 02 Ruby Power Source (Микроволновый источник энергии)  03 Средство продления жизни (Возвращение молодости) 04 Октаэдрический редуктор 05 Шестеренчатая передача Кушелева 06 Магнитный подвес-стыковка-герметизация модулей 07 Ионно-микроволновый фрактальный излучатель 08 Гибкий отражатель из жестких элементов 09 Энциклопедия "Наномир" 10 Экспертиза 11 Конструктивные компьютерные игры 12 Интеллектуальный кодовый замок 13 Очки кругового обзора 14 Тетраэдрический сканер 15 Программируемая архитектура 16 Источник энергии промышленной частоты 17 Источник энергии постоянного тока 18 Монокристаллическая видеокамера 19 Система определения активных участков белка 20 Тераваттный лазер непрерывного действия 21 Бактериальный синтез алмазов 22 Шестеренчатые передачи с тремя степенями свободы 23 Сверхсветовая связь 24 Безосевая шестеренчатая передача 25 Aктивный язык программирования 26 Телевидение миллиметрового и оптического диапазонов 27 Микроволновая архитектура 28 Компьютерный экран из автономных элементов 29 Чтение / запись ДНК 30 Сверхсветовая локация / зрение 31 Нейтрализатор акустического сигнала Коммерческое предложение:  Виктория Соколик: Уважаемые коллеги, Вашему вниманию предоставляется услуга -- моделирование 2D и 3D структуры любого белка без ограничений в его размере и степени изученности с помощью программного обеспечения, базирующемся на принципиально новом подходе декодирования нуклеотидной последовательности, детерминирующей данный белок. Всё, что необходимо от заказчика, это нуклеотидная последовательность мРНК интересующего его белка (или код этой нуклеотидной последовательности в EMBL, или хотя бы код самого белка в PDB). В течение 1-3 суток мы готовы предоставить Вам схему вторичной структуры заказанного белка (2D), модель его пространственной структуры (3D) в виртуальном пространстве, а также файл .pdb с координатами каждого атома белка.  Файл .pdb может быть использован по аналогии с файлами закристаллизованных белков из PDB банка для дальнейшего конформационного анализа белка методами молекулярной динамики с учётом физико-химической специфики микроокружения белка или его взаимодействия с лигандами. Таким образом, Вы сможете максимально быстро удобным для Вас способом (по электронной почте, на сайте либо на электронном носителе) получить информацию о структуре Вашего белка.  Сотрудничество может быть различным: - участие в научных дискуссиях на форуме (конструктивное) - совместное создание коммерческого продукта - поиск инвесторов - выступить менеджером по продаже готовых коммерческих продуктов  - конструктивные предложения по продвижению идей лаборатории Наномир - содействие в проведении экспериментов и т.п. - написание совместных научных статей и т.п. - материальный вклад (денежный или обеспечение оборудованием и материалами)   Пожалуйста, сообщайте о своем вкладе, чтобы мы зачли Вас как партнера лаборатории Наномир. Telegram: https://t.me/nanoworldlab Приглашение в группу: https://t.me/nanoworld_discussion  WhatsApp: +7 926 850-54-22 mail: kushelev20120@yandex.ru О способах финансирования можно спросить по электронной почте и на телеграм-канале.  Огромное спасибо всем за помощь и поддержку!