автор лого - Климентий Левков Дом ученых и специалистов Реховота
(основан в июле 1991 года)
 
 
В Доме ученых и специалистов:
----------------
 
 
Архив
 
Дом ученых и специалистов Реховота
 
Математические модели в биологии и медицине
(о докладе д-ра И. Парелис)

февраль, 2011 г.

 

24 февраля 2011 г. на ул. Вайнер, 2 д-р И. Парелис прочла доклад на тему "Математические модели в медицине и биологии".

 

Математические модели представляют собой описание разнообразных процессов, происходящих в природе, в том числе и в самом человеке. В библиотеке Дома ученых и специалистов хранятся книги основоположников теории математического моделирования (книга Н. Рашевского (США), основателя математической медицины) и книга В. Вольтера, "отца" математической биологии. О второй книге было упомянуто в докладе д-ра И. Парелис.

 

Основная часть доклада была посвящена описанию работ автора, которая была привлечена к работам по классификации ядов змей. Для этой цели было необходимо проанализировать структуру аминокислот, составляющих основу белков этих образований. Токсины яда змей разделяются на нейротоксины (действующие на нервную систему) и цитотоксины, разрывающие клетки крови. В том и в другом случае воздействие токсинов может оказаться губительным.

 

Требовалось описать связь между теми или иными белками, сравнить их и найти способ определения степени близости между ними. Всего описано 20 основных аминокислот… каждая из них кодируется латинской буквой для идентификации. Тогда с точки зрения описания белок - это слово, состоящее из букв. Главная проблема состояла в нахождении подходящей метрики в двадцатимерном пространстве аминокислот.

 

Одним из главных достижений автора, с её точки зрения, явилось введение метрики расстояния между двумя белками как евклидовая метрика (на подобии формулы расстояния между двумя точками на плоскости или в пространстве). Отличием от знакомых формул явилось то, что за координаты бралось процентное соотношение тех или иных аминокислот по отношению к числу символов в описании того или иного белка.

 

В 80-х годах 20 века появились первые банки белков; с помощью этих банков, которые к настоящему времени насчитывают уже полтора миллиона единиц хранения. И вот с помощью этого банка удалось распределить токсины ядов по группам.

Та же методика оказалась пригодной для распознавания структуры других белков, в частности так называемых факторов роста нервов. Работы в этой области велись в нескольких мировых центрах, одним из которых возглавлялся лауреатом Нобелевской премии Ритой Леви-Монтичелли (Италия). В этом направлении методика, введенная автором доклада, позволила определить фрагменты, характерные для изучаемого фактора.

В то же время была поставлена задача нахождения формулы искусственного питания, наиболее близкого по структуре материнскому молоку. И в данном случае сравнение аминокислот позволило найти необходимые заменители жиров и углеводов, максимально близких по структуре аналогичным белкам женского молока.

Интересным было изучение структуры инсулина. Оказалось, что наиболее близким человеческому инсулину является инсулин свиньи.

Решались и виртуальные задачи нахождения белков с особыми уникальными свойствами.

И в дальнейшем такой белок был обнаружен у редкого вида крыс в Африке.

Аналогичная методика использовалась и при создании новых лекарств на основе анализа структуры имеющихся лекарств , лечащих ту или иную болезнь. Авторами таких исследований явились сотрудники Рижского института биоорганического синтеза Розенблитт и Голендер.

В частности, ими разработаны методики получения лекарств от головной боли и формула сверх сладкого сахара, несколько ложек, которого способны сделать сладким большие объемы жидкости.

 

Доклад был проиллюстрирован с помощью схем строения белков, в частности, фактора роста нервов и других. В обсуждении доклада участвовали члены Дома ученых и специалистов Реховота. Была отмечена важность математических моделей, в частности, в медицине и приведены конкретные примеры таких моделей, адекватность которых на практике (например, модели артериального давления у человека) требует серьезной проверки.

 

С аудиозаписью доклада можно ознакомиться в Доме ученых и специалистов Реховота

Материал подготовил Яков Иовнович    



Страница 1 из 1
  ГлавнаяКонтактыПлан на текущий месяц     copyright © rehes.org
Перепечатка информации возможна только при наличии согласия администратора и активной ссылки на источник! Редакция не несет ответственности за отзывы, оставленные посетителями под материалами, публикуемыми на сайте.
Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.