UNIVERSE AS A CHORUS



САЙТ | НОВАЯ СТАТЬЯ

СИММЕТРИИ ДНК

Сергей Валентинович Петухов


В статье описан выявленный С.В. важный класс симметрий в длинных ДНК-текстах одиночной нити ДНК. Существование этих «тетра-групповых» симметрий подтверждено пока на примерах десятков геномов, полном наборе хромосом человека и других длинных ДНК-секвенций очень разных организмов, списки которых взяты мной из работ других авторов во избежание подозрений в их тенденциозном подборе. Эти новые симметрии и их правила являются кандидатами на роль универсальных симметрий и правил живых организмов. Степень их универсальности могут определить дальнейшие исследования.

Любая длинная ДНК-секвенция может иметь следующие представления: 1) как текст из одиночных нуклеотидов (или однобуквенных слов); 2) как текст из дуплетов (2-буквенных слов); 3) как текст из триплетов (3-буквенных слов) и т.д. Именно предпринятое мной изучение этих разных представлений одной и той же длинной ДНК-секвенции выявило отношения симметрии (примерного равенства) для вероятностей n-буквенных слов, эквивалентных по признаку присутствия одного и того же из четырех нуклеотидов (аденина, тимина, цитозина или гуанина) на избранной (например, первой) позиции слова.

Молекулы ДНК, будучи объектами микромира, должны подчиняться принципам квантовой механики. Для объяснения существования этих тетра-групповых симметрий мной предложен квантово-информационный подход к генетическим текстам ДНК с использованием бинарно-оппозиционных особенностей нуклеотидов ДНК и РНК. В этом модельном подходе четыре азотистых основания ДНК (аденин, гуанин, тимин и цитозин) предстают как вычислительные базисные состояния 2-кубитной квантовой ДНК-секвенции. Тензорные степени этой 2-кубитной системы приводят к сепарабельным чистым состояниям 2n-кубитных систем, модельно соответствующих n-плетным текстам ДНК. Подсчет вероятностей вычислительных базисных состояний в этих 2n-кубитных системах используется для объяснения феномена тетра-групповых симметрий.

Полученные результаты и предложенный квантово-информационный подход, на мой взгляд, открывают возможность обоснованного использования формализмов квантовой информатики для анализа и моделирования ДНК-текстов, включая их короткие фрагменты; при этом гены предстают как запутанные (entangled) квантовые состояния.

Квантово-информационный подход дает возможность целостного (холистического) подхода к генетической системе. Например, в организме взрослого человека существует около 100 триллионов (1014) его клеток, каждая из которых содержит один и тот же комплект молекул ДНК и генетическая информация из которых используется для функционирования организма как целого. Как такое несметное количество клеток может надежно функционировать как кооперативное целое? Квантовая информатика может помочь в осмыслении целостности биологических тел с их способностью передачи генетической информации по наследству. Это отличает квантово-информационный подход от доминирующего пока подхода биохимиков, внимание которых сосредоточено на модели локального стереохимичского взаимодействия биологических молекул по типу «замок-ключ».

ЧЕЛОВЕК И ВИБРАЦИИ


Any living organism is a great chorus of coordinated oscillatory (also called vibrational; my addition) processes (mechanical, electrical, piezoelectric, biochemical, etc.), which are connected with their genetic inheritance along chains of generations. From a formal point of view, a living organism is an oscillatory system with a large number of degrees of freedom.



Трилистник и матрица максимума детерминанта 13


Resonances in such a system can serve as mechanisms for harmonization and ordering of its set of oscillatory processes. A new slogan can be proposed: any living body is a musical instrument (a synthesizer with an abundance of rearrangements of resonant modes).


The hypothesis that the Universe is a system of self-organizing oscillators that generate long-tailed histograms fitting Planckian Distribution Equation (PDE). This hypothesis can be viewed as an extension of the Petoukhov hypothesis from organisms to the Universe Itself based on the apparent universality of the PDE.

ЧЕЛОВЕК И ВИБРАЦИИ | ОБЗОР 2015 | ELSEVIER

Rambler's Top100