на титульную страницу сайта

 

на титульную страницу раздела

 

Андрей Чернов. Заметки о вечном

 

 

 

БАЗОВАЯ МОДЕЛЬ тРНК

И СЕРЕБРЯНОЕ СЕЧЕНИЕ

 

Летом 2005 г. я попросил петербургского генетика С. А. Родионову найти пример пропорции золотого сечения в каких-либо микробиологических объектах. Софья Александровна к «золотоискательству» отнеслась скептически, но помочь согласилась. Для анализа она избрала базовую модель транспортной рибонуклеиновой кислоты (тРНК).

 

 

 

Базовая модель тРНК

(пропорциональный анализ на основе публикации О. О. Фаворовой)

 

 

СПРАВКА:

Нуклеиновые кислоты – основа живой материи. Молекулы нуклеиновых кислот ДНК и РНК хранят в себе генетическую информацию, необходимую для жизни и размножения клетки.

Транспортная РНК доставляет аминокислоты к рибосоме[1].

Академик и директор Института белка РАН А. С. Спирин полагает, что с биологического мира РНК на Земле началась жизнь. Сделаем выписку из его работы:

 «По ряду соображений именно РНК, а не ДНК, могла представлять собой первичный генетический материал. Во-первых, и в химическом синтезе, и в биохимических реакциях рибонуклеотиды предшествуют дезоксирибонуклеотидам; дезоксирибонуклеотиды – продукты модификации рибонуклеотидов. Во-вторых, в самых древних, универсальных процессах жизненного метаболизма широко представлены именно рибонуклеотиды, а не дезоксирибонуклеотиды, включая основные энергетические носители типа рибонуклеозид-полифосфатов. В-третьих, репликация РНК может происходить без какого бы то ни было участия ДНК, а механизм редупликации ДНК даже в современном живом мире требует обязательного участия РНК-затравки в инициации синтеза цепи ДНК. В-четвертых, обладая всеми теми же матричными и генетическими функциями, что и ДНК, РНК способна также к выполнению ряда функций, присущих белкам, включая катализ химических реакций. Таким образом, имеются все основания рассматривать ДНК как более позднее эволюционное приобретение – как модификацию РНК, специализированную для выполнения функции воспроизведения и хранения уникальных копий генов в составе клеточного генома без непосредственного участия в биосинтезе белков»[2].

 

 

Базовая молекула тРНК состоит из 76 нуклеотидов четырех основных типов (аденин, гуанин, цитозин, и урацил) и нескольких их модификаций.

Основной функциональный элемент тРНК называется антикодоном (№№ 34–36). Он узнает кодон ДНК и определяет соответствующую ему аминокислоту.

Вспомним, что средний радиус Земли относится к толщине земной мантии по √5. Вот и С. А. Родионова обнаружила, что по √5 начало антикодона связано с длиной тРНК:

 

76 : 34 = 2,235... → √5 = 2,236...

 

И из этого следует, что отрезки, на которые № 34 делит молекулу, относятся друг к другу по пропорции двойного минорного золота:

 

76 – 34 = 42

42 : 34  = 1,235... → √5 – 1

 

И еще Родионова установила, что золотое сечение приходится на 47-й нуклеотид, уникальный элемент тРНК, после которого в петле базовой молекулы возможно появление цепочки дополнительных нуклеотидов:

 

76 : 47 = 1,617...

 

В обоих случаях мы имеем дело с идеальным для целочисленных отношений приближением к золотым числам (отклонение лишь 1/1000).

 

ЗАМЕТКИ НА ПОЛЯХ

Отношение точек 47 и 34 близко к √2, но это следствие того, что две главнейших структурных точки[3] молекулы (47 и 34) оказались связаны с длиной тРНК золотыми отношениями. Реально же √2 проявляется в другой пропорции: 54 из 76 элементов базовой тРНК являются неконсервативными (то есть различными у разных модификаций этой молекулы):

 

76 : 54 ≈  1,41... → √2

 

Основу структуры базовой тРНК составляют первые и последние в ветвях парные (соединенные водородными связями) элементы (1 – 72, 7 – 66, 10–25 и т. д.). К структурным точкам надо отнести 17 и 20 нуклеотиды, (после них может происходить добавление 1–2 дополнительных нуклеотидов), 34 (начало антикодона), 47 (после него может добавляться до 16 нуклеотидов) и 74 (начало акцепторного стебля – хвоста молекулы), 35 и 57 (вершины III и IV ветвей, связанные между собой пропорцией числа Ф), и, наконец, – 76.

В базовой тРНК множитель (или делитель) √5 – 1 из 24 структурных точек объединяет 17[4]: 10-13-17-22-27-34-43; 25-31-39-49; 52-65; 76-62; 47-39; 20-17[5].

Десять структурных точек связаны делителем 2√2. (Напомним, что так связан радиус земли и толщина внешнего ядра.) Это 76-27; 62-22; 47-17; 31-13; 27-10.

Поскольку нас интересует связь золотой пропорции с числом π, определим точку диаметра от целого и зеркальную ей:

 

76 : π = 24,2 → 25 (точка перегиба, последний парный элемент верха II ветви)

76 – 25 = 52 (точка перегиба, последний парный элемент верха IV ветви)

 

Эти точки нам уже знакомы, по множителю √5 – 1 они входили в пары 25-31 и 52-65.

Кроме того, 52/20 и 65/25 (как 17/7, 43/17 и 34/13) мотивированы приближением к Ф2.

А вот от точки 10 (первая во II ветви) до 35 (центр антикодона, вершина III ветви), также как от 22 до 47, – ровно диаметр.

 

Пропорцию, равную отношению целого к диаметру от целого, мы назовали серебряным сечением[6].

 

Золотое и серебряное сечение связаны отношением сторон прямоугольника антропоморфного (живого ростового) квадрата: 1,03 к 1. Живой квадрат – архитектурный термин. В данном случае речь идет о диаметре двойного мажорного золота (Ga):

 

Ga = (√5 + 1) : π = 1,03...

76 : Ga = 73,8 → 74 (начало «стебля» молекулы)[7]

 

Пропорция живого квадрата – это коэффициент, на который надо умножить π/2, чтобы получить число Ф. Выражение π/2 нередко встречается, к примеру, в кристаллографии. В тРНК оно связывает несколько пар структурных точек: 10/7; 17/27; 31/20 и 31/49; 34/22 и 52/34; 39/62 и 39/25; 47/74; 66/43; 73/47. При этом значение π/2 = 1,57 близко к золотому числу Ф = 1,62 и потому выходит, что 10/7; 31/20; 34/22; 39/25 объединены двойной связью.

 

Итак, большинство структурообразующих точек базовой тРНК расположены по гармоническим константам. Из числа структурных можно выделить особые сакральные точки, соединенные как минимум с двумя другими структурными не только по иррациональным константам (√5, √2, золотому сечению), но и по трансцендентному  числу π.

Сакральные точки – некие гармонические узлы, места пропорциональной увязки разноприродных констант. Таковы, скажем, точка диаметра (25) и зеркальная ей точка «минус диаметра» (52), связанные золотом (дважды) и, кроме того, трансцендентным числом π (также дважды).

 

на титульную страницу сайта

 

на титульную страницу раздела

 

 



[1] Фаворова О. О. Строение транспортных РНК и их функция на первом (предрибосомном) этапе биосинтеза белков. // Соросовский образовательный журнал, № 11, 1998. С. 71–77.

[2] Спирин А. С.  Биосинтез белков, мир РНК и происхождение жизни. // Вестник Российской академии наук. Т. 71, №4. М., 2001. С. 320–328.

[3] Структурными точками первого порядка можно называть точки перегиба в рисунке моделей (в базовой тРНК это 1, 7, 10, 13 и т. д.), а те, в которых происходит изменение каких-либо свойств системы, отнесем к структурным точкам второго порядка. (17, 20, 34, 47).

[4] 24 : 17 ≈ 1,41 → √2

[5] Когда мы имеем дело с отдельными объектами, при умножении или делении следует округлять результат до следующего бόльшего целого числа. Скажем, число 1,1 больше, чем 1 и потому указывает не на первый, а на второй объект.

[6] В начале 1995 г., познакомившись с моей работой о пропорциях текста «Слова о полку Игореве», Б. В. Раушенбах заметил: «Странное это число π... Задачка может не иметь никакого отношения к окружности и диаметру, а π все равно вылезает». В «Слове» пропорция текст : π отделяет первую часть от второй, а третья часть, также равная диаметру текста, начинается с упоминания о серебряных струях пограничной реки Сулы. (См. Андрей Чернов. Хроники изнаночного времени. Вита Нова. СПб., 2006.)

[7] Наблюдается ли что-то подобное в модели Земли? Живой квадрат от среднего ее радиуса залегает на глубине 186 км. Но это центр раскаленной астеносферы Земли, по которой плавают литоплиты.

Сайт управляется системой uCoz