English
!

Архив публикаций

Труды

XIV-ая конференция

"Математика. Компьютер. Образование". Cб. трудов XIV международной конференции. Под общей редакцией Г.Ю. Ризниченко Ижевск: Научно-издательский центр "Регулярная и хаотическая динамика", 2007. Том 2, 392 стр.

5. Математические методы в химии, биологии и медицине

Ред. Полежаев А.А.

В этот раздел сборника вошли те статьи, которые были отобраны по результатам работы секции «Математические модели в биологии, экологии и химии». Всего на секции было представлено около сорока устных и стендовых докладов, продемонстрировавших направление и качество исследований, проводимых в данной области в нашей стране. В этом году, в отличие от предыдущих, отбор статей для сборника проводился по более строгим критери-ям, и поэтому в данный раздел включено всего 10 работ, качество которых, по нашему мнению, не вызывает со-мнения. Раздел открывается статьей директора Института биологического приборостроения РАН (ИБП) Пущинского научного центра РАН академика Е.А. Пермякова. В ней рассказывается об основных направлениях деятельности и достижениях ИБП РАН, где за 50 лет существования Пущинского научного центра разработано большое количество новых методов, приборов и оборудования для физико-химической и клеточной биологии, биотехнологии и смежных областей. Большая часть из представленных в разделе статей посвящена изучению структуры и динамики биологических макромолекул. Так в работе Кондратьева М.С., Кабанова А.В. и Комарова В.М «Оценка роли аспартат-ных и глутаматных аминокислотных остатков в спирализации структуры модельных олигопептидов», исходя из результатов полуэмпирических квантово-химических и молекулярно-динамических расчетов, выдвигается идея о том, что для запуска спирализации олигопептидной цепи чрезвычайно важно наличие в ее структуре аспарагиновой или глутаминовой кислоты. Показано, как с образованием первого витка альфа-спирали может организовываться спиральная форма различных аминокислотных после-довательностей. Анализируются термодинамические характеристики интермедиатов такого процесса. В работе Самченко А.А., Кабанова А.В. и Комарова В.М. «Бистабильность неплоской формы пептидной группы в структуре дипептидов L–аминокислот» на базе полуэмпирических РМ3 квантово-химических расчетов обсуждается важная роль полиморфизма неплоского строения пептидной группы в организации конформации про-стейших дипептидов L–аминокислот. Показано влияние природы и положения аминокислотного остатка на специфику торсионной лабильности пептидного фрагмента O=C-N-H в структуре дипептида. Краснобаева Л.А и Якушевич Л.В. в своей работе «Движение кинка в ДНК с учетом действия эффектов диссипации и внешних полей» рассмотрели вопрос о влиянии окружающей среды на движение кинка в ДНК. С помощью энергетического метода получены аналитические выражения для изменения скорости движения кинка. Найдены условия, при которых действие эффектов диссипации и внешнего поля уравновешивают друг друга и не приводят к изменению скорости кинка. В статье Новоселецкого В.Н., Чугунова А.О. и Ефремова Р.Г. «Метод распознавания некорректно свернутых моделей α-спиральных трансмембранных доменов белков» представлен новый метод оценки качества упаковки α-спиральных сегментов в трансмембранных доменах мембранных белков. Показано, что метод даёт возможность выявить в наборах теоретических моделей те, которые наиболее близки к на-тивной структуре.

Три работы посвящены экспериментальному и теоретическому изучению внутриклеточных процессов. Так в статье Лавровой А.И., Романовского Ю.М., Хайнриха Р. и Шиманский-Гайер Л. «Динамическое поведение простой распределенной биохимической системы: синхронизация гликолитических колебаний в экстрактах дрожжей» рассмотрена простая распределенная модель гликолитической реакции (модель Селькова). Получены в за-висимости от коэффициентов диффузии синхронные и асинхронные колебания в пространстве. В статье Фурсовой П.В., Надежиной О.С., Лавровой А.И., Кадималиева Д.А. и Ризниченко Г.Ю. «Математическая модель функционирования лакказы внеклеточного лигнолитического комплеса гриба Panus tigrinus. рH зависмость работы фермента» предложена схема каталитического цикла работы лакказы – одного из ключевых ферментов внеклеточного лигнолитического ферментного комплекса гриба Panus tigrinus. При построении учтена зависимость активности фермента от уровня рН среды. Получена зависимость максимальной скорости работы фермента от концентрации протонов в среде. Н.Е. Беляевой, А.А. Булычевым и Г.Ю. Ризниченко в работе «Применение модели ФС2 для анализа нарастания выхода флуоресценции, вызываемой постоянным светом» приведены результаты фитирования в модели ФС2 экспериментальных кривых ИФ, вызываемых в листе гороха светом интенсивности 10% и 40% от максимальной при снятии ионофорами светоиндуцированных ΔΨ и ΔрН. Определены константы скоростей реакций переноса электрона и диссипативных потерь в антенне ФС2. Предложена методика анализа результатов «OJIP тестирования» фотосинтезирующих объектов.

Р. Р. Алиевым в работе «Концептуальные и детальные математические модели электрической активности сердца» приведены три примера моделей электрической активности сердца. Первый пример иллюстрирует использование простой модели для исследования распространение затухающих волн возбуждения на границе зоны уязвимости. Второй пример - использование детальной модели для исследования электрической активности водителей ритма синусового узла кролика. Третий пример – трёхмерное моделирование трансмурального распространения воз-буждения в желудочках сердца.

Наконец, статья Беляева И.А. и Кучерявского С.В. «Применение принципов формального моделирования для классификации медицинских изображений» посвящена разработке методов анализа и классификации медицинских изображений. Предложен подход для классификации лейкоцитов, основанный на принципах формального моделирования. Для построения вектора признаков используется метод среднеугловых спектров, а для построения модели и классификации — метод проекций на латентные структуры. Метод был протестирован на низкокачественных изображениях мазков крови и показал высокие результаты распознавания.

Все материалы, представленные в данном разделе, активно обсуждались на заседаниях секции, выдержали жесткую дискуссию и, как мы надеемся, окажутся интересными и полезными читателям сборника.

Редактор раздела

Полежаев Андрей Александрович

Содержание : Авторский указатель

Поиск

 
Искать в:
Операция:
Вывод:
© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533