Джон фон Нейман задает такой вопрос: почему молекулы, использующиеся для построения живых организмов именно такие?
В частности, почему использованы именно макромолекулы? Возможно ли объяснить тот факт, что для функционирования живых организмов, по-видимому, необходимы молекулы, многократно превышающие по размеру молекулы неорганических соединений?
Ховард Патти [1] так отвечает на этот вопрос. С одной стороны, высокая скорость укладки и стабильность белка требуют наличия крутого энергетического ландшафта, тогда как необходимость обеспечения оптимизации функции предполагает возможность тонкой настройки мотивов укладки посредством сравнительно небольших локальных изменений последовательностей аминокислот, что требует наличия относительно пологого энергетического ландшафта. Баланс между этими двумя противоречивыми требованиями к градиенту энергии может быть обеспечен с использованием макромолекул: удовлетворение ограничений по укладке отстроено энергетическим буфером от локальных корректировок аминокислотных последовательностей (существуют функциональные плато, или острова функциональности, внутри которых и имеют место эволюционные осцилляции — Е.С.). Установление, каким именно образом этот компромисс достигается в каждом конкретном случае при совместном действии естественного отбора и ограничений (к числу которых Патти относит и управление), является, по мнению физика, предметом опытного исследования.
Интересно, что Дэвид Абель считает некорректным отнесение управления в разряд ограничений. Ограничения могут реализовываться как результат природных закономерностей, а управление предполагает планирование и целеполагание с использованием прагматических критериев, для чего одних природных закономерностей и случайностей принципиально недостаточно. Управление имеет интеллектуальное происхождение, а не физическое.
Литература
В частности, почему использованы именно макромолекулы? Возможно ли объяснить тот факт, что для функционирования живых организмов, по-видимому, необходимы молекулы, многократно превышающие по размеру молекулы неорганических соединений?
Ховард Патти [1] так отвечает на этот вопрос. С одной стороны, высокая скорость укладки и стабильность белка требуют наличия крутого энергетического ландшафта, тогда как необходимость обеспечения оптимизации функции предполагает возможность тонкой настройки мотивов укладки посредством сравнительно небольших локальных изменений последовательностей аминокислот, что требует наличия относительно пологого энергетического ландшафта. Баланс между этими двумя противоречивыми требованиями к градиенту энергии может быть обеспечен с использованием макромолекул: удовлетворение ограничений по укладке отстроено энергетическим буфером от локальных корректировок аминокислотных последовательностей (существуют функциональные плато, или острова функциональности, внутри которых и имеют место эволюционные осцилляции — Е.С.). Установление, каким именно образом этот компромисс достигается в каждом конкретном случае при совместном действии естественного отбора и ограничений (к числу которых Патти относит и управление), является, по мнению физика, предметом опытного исследования.
Интересно, что Дэвид Абель считает некорректным отнесение управления в разряд ограничений. Ограничения могут реализовываться как результат природных закономерностей, а управление предполагает планирование и целеполагание с использованием прагматических критериев, для чего одних природных закономерностей и случайностей принципиально недостаточно. Управление имеет интеллектуальное происхождение, а не физическое.
Литература
- Howard Pattee (2001): The Physics of Symbols: Bridging the Epistemic Cut. Biosystems. Vol. 60, pp. 5-21.
No comments:
Post a Comment