Paranemic structures of DNA

Ещё в 50-е годы Фрэнсис Крик, Джеймс Уотсон и научный руководитель последнего Макс Дельбрюк, обсуждая проблему разделения двух нитей ДНК при репликации, говорили о двух типах в принципе мыслимых моделей этого полимера — plectonemic  и  paranemic:

In plectonemic models the two strands are wrapped around each other in a helix, making it impossible to simply move them apart without breaking the entire structure. In paranemic models (as in parallel) the two strands simply lie alongside one another, making them easier to pull apart.

ПлектоПаранемПонятно, что модель Уотсона и Крика — плектонемическая, и она не объясняет, как именно разделяются два сахарофосфатных тяжа. Поэтому с 70-х годов начали выдвигаться альтернативные — паранемические — модели. Много шума наделала тогда Side-by-Side model, которую предложили G. Rodley с соавторами (1976), а также независимо V. Sasisekharan and N. Pattabiraman (1976). Далее, моя структура (Лента-Спираль, the Ribbon Helix); её мы вместе с Райком Микельсааром из Тартуского университета строили, используя Тартуские объёмные пластмассовые модели (первая наша публикация: Л.И. Верховский, Р-Х.Н. Микельсаар. НОВАЯ СПИРАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ДВУХЦЕПОЧЕЧНОГО ПОЛИНУКЛЕОТИДА. Первая республиканская конференция по биофизике Молдавской ССР. Кишинев, 1984).

Были и другие авторы, считавшие двойную спираль ошибочной и пытавшиеся рассматривать паранемические модели. Назову только нескольких из них: T.T. Wu, K. Biegeleisen, C. Delmonte (привожу их иллюстрации):

ДНКпаранем

A paranaemic structure for the B form of DNA (ref. 4).  

 

 

 

 

 

40 лет моей гипотезе о ДНК

ДНКлестницаВ один поистине прекрасный апрельский день 1979 г. мне пришла в голову идея о новом строении молекулы ДНК. Я обратил внимание, что в книгах и учебниках ДНК часто схематично изображают в виде двух параллельных прямых линий (сахарофосфатные тяжи — на рис. слева), соединённых мостиками (пары оснований). Но ведь эти прямые можно закрутить в спирали, не перекручивая их друг с другом! И тогда проблемы разделения двух нитей ДНК (как в двойной спирали Уотсона и Крика — рис. справа) просто не будет. 

Я поделился идеей со знакомыми, которые имели хоть какое-то отношение к биологии-химии, и вскоре школьный товарищ, занимавшийся белками в химическом институте, сообщил мне, что вроде бы недавно кто-то уже предложил незакрученную модель ДНК (но точной ссылки не дал). Помню, тогда подумал: надо же — только откроешь что-то новое, как выясняется, что уже было. 

Нужно учесть, что в то время я почти совсем не знал английского языка (в школе и институте учил French), не был записан в библиотеки — черпал информацию из отечественной и переводной научно-популярной литературы, которой было много (и высокого качества). Пришлось записаться в ГПНТБ, потом в Ленинку. Стал смотреть реферативные журналы по молекулярной биологии, наконец встретил нужное — статья в новозеландском журнале. В каталогах это редкое издание отсутствовало, но одна добрая душа из академического института заказала для меня ксерокопию.

Читать далее

Научный Нью-Йорк в артефактах

Самый большой город США сыграл определяющую роль в развитии науки и образования этой страны. Наиболее отличившиеся деятели увековечены там в статуях и бюстах, мемориальных досках NewYorkBookи памятных табличках. Кроме того, имена многих людей присвоены университетам, институтам, музеям, библиотекам, кафедрам, зданиям, аудиториям… 

Всё это стало объектом внимания Иштвана и Магдольны Харгиттаи — авторов книги «New York Scientific: A Culture of Inquiry, Knowledge, and Learning» (Oxford, University Press, 2017); недавно я уже писал о книгах серии «Прогулки в городе N по памятным местам науки» супругов Харгиттаи (см. запись от 17.2.19). 

На каждой странице читатель видит несколько фото, а всего их в издании более 800. Изображения конкретного памятного объекта дополняются рассказом о связанных с ним учёных, организаторах науки, меценатах. Приводятся интересные факты, иногда даже анекдотические. Отдельные главы книги посвящены Рокфеллеровскому и Колумбийскому университетам, а также City of Medicine, говорится об их наиболее известных выпускниках. В общем, много узнаёшь и о The Big Apple, и об истории науки. 

Вот один из артефактов. На стр. 38 показан Nobel Obelisk, воздвигнутый в 2003 г. рядом с American Museum of Natural History. На нём высечены имена всех американцев, получивших Нобелевскую премию, и список продолжает пополняться по мере появления новых лауреатов. На сегодняшний день их, страшно сказать, около 340 (девальвация?), и мне лично показалось, что свободного места на обелиске уже не осталось (не рассчитали?).

Fiction о чудаке-математике

Прочёл книгу греческого писателя, математика по образованию Апостолоса Доксиадиса «Дядя Петрос и проблема Гольдбаха» (М.: УРСС, 2018, 2-е изд.; оригинал 1992, 2000). Она переведена на многие языки, стала мировым бестселлеромАвтор книг: Апостолос Доксиадис

Как известно, гипотеза Гольдбаха формулируется крайне просто: любое чётное число есть сумма двух простых (её высказал в 1742 г. немецкий Диоксиадисматематик Христиан Гольдбах в письме к Леонарду Эйлеру), и вот почти три века её не могут доказать. Доксиадис повествует об одном человеке, который с фанатичным упорством бился над проблемой всю жизнь, но успеха не достиг. По ходу дела популярно освещаются другие научные вопросы (например теорема Гёделя о неполноте). Изложено всё в приятном стиле, читается легко.

Психология математиков меня давно занимает. В ней заключены подводные камни, тормозящие прогресс царицы наук. Дело в том, что если человек работает над крупной проблемой и получает важный промежуточный результат, то он его не публикует (болеее того, держит в тайне), чтобы кто-то другой, воспользовавшись им, не пришёл к финишу первым. (Такой тактики придерживался дядя Петрос, так поступал и Эндрю Уальс, работая над теоремой Ферма, — об этом говорилось в книге Саймона Сингха «Великая теорема Ферма»; я в своё время написал на неё рецензию ФЕРМА, УАЙЛС И ЕДИНСТВО МАТЕМАТИКИ (ХиЖ, 2001, № 7-8) <Ферма>). 

Читать далее

ДНК: подход художника

В эпоху Возрождения наличие у художников научных интересов было обычным явлением, вспомним хотя бы Леонардо да Винчи (в этом году 500 лет со дня его смерти) и Альбрехта Дюрера. Да и в наше время подобные Homo universalis встречаются, например нидерландский художник-график Мауриц Эшер (1898—1972). Научные фактыМаркКуртис в их творениях получали новые, необычные интерпретации.

Сейчас в Англии живёт художник Mark Curtis, для которого источником вдохновения ещё в 90-годы стала двойная спираль ДНК. Видимо, на него большое впечатление произвёл тот факт, что один виток «винтовой лестницы» состоит из десяти «ступенек» (хотя в реальном полимере это строго не соблюдается) — Куртис решил, что эта десятерная симметрия лежит в самой основе строения ДНК. Такую симметрию отражает правильный десятиугольник, вокруг которого укладываются 10 правильных пятиугольников.

Он предположил, что этим пятиугольникам должны соответствовать пары оснований ДНК, а если классические уотсон-криковские пары на них не похожи, то их надо изменить. И он, не будучи химиком, стал искать другие возможные расположения оснований в комплементарных парах (с другими водородные связи между ними) — такие, которые дали бы ему нужную геометрическую форму. Когда он уложил найденные им новые пары в двойную спираль, то получил изменённую её конформацию (с полой трубкой внутри).

Читать далее

Георг Брандес и его «Шекспир»

На волне возникшего у меня интереса к шекспировской проблеме после прочтения вышедшей в 1997 г. книги И. Гилилова «Игра  об Уильяме Шекспире…», купил появившийся в тот же год большущий том: Г.Брандес. «Шекспир. Жизнь и произведения» (М.: Алгоритм, 1997; это перепечатка издания 1899 г.). Книга оказалась очень содержательной и полезной для меня. Брандес не сомневался в авторстве стратфордца и, полагая, что Шекспир непременно должен был выразить себя в своих произведениях, старался уловить в каждой пьесе автобиографический элемент.

Georg Morris Cohen Brandes (1842—1927) — датский литературовед, публицист,  теоретик натурализма. Изучал право, а затем философию и литературу в Копенгагенском Брандес1университете. Потом занимался литературоведением, читал лекции по эстетике, которые издал. Так появился многотомный труд Брандеса «Главные течения европейской литературы XIX века» (1872–1890). Написал цикл монографий о великих личностях в истории: «Уильям Шекспир» (1895–1896), «Вольфганг Гёте» (1914–1915), «Гай Юлий Цезарь» (1918), «Микеланджело» (1921) и др. Влияние Георга Брандеса на развитие скандинавской литературы часто сравнивают с таковым В.Г. Белинского на русскую; он номинировался на Нобелевскую премию. 

В своём «Шекспире» отозвался он, причём довольно резко, и на бэконианскую «ересь». Процитирую (с. 103):

Читать далее

Памяти Манфреда Эйгена

Скончался известный немецкий химик, молекулярный биолог Manfred Eigen. Он родился в Бохуме в 1927 г. в Эйгенсемье музыканта, и в его собственной жизни игра на фортепьяно занимала значительное место. Под самый конец войны был призван в армию и служил в частях ПВО. Затем изучал физику и химию в Гёттингенском университете, получил степень доктора в 51-м. В том же городе работал в Институте физической химии, с 64 г. его директор. Исследовал кинетику сверхбыстрых химических процессов, для чего использовал короткие внешние импульсы — звуковые волны, резкие изменения температуры или параметров электрического поля, а затем наблюдал за релаксацией системы в новое равновесное состояние. За эти работы в 1967 г. М. Эйген получил Нобелевскую премию по химии, разделив её с Р.Норришем и Дж. Портером, — см. статью И.А. Леенсона «Манфред Эйген: измерение неизмеримого» в ХиЖ,  2014, № 7: <ЭйгенЛеенсон>.

В конце 60-х годов его научные интересы охватили проблему зарождения жизни. В 1973 г. у нас вышла его богатая идеями книга «Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул» (М.: Мир; оригинал 1971) с рисунком транспортной РНК в виде клеверного листа на обложке — важнейшей молекулы, как бы таинственного иероглифа самой жизни (можно вспомнить, что когда химику, тоже нобелиату Владимиру Прелогу подарили позолоченную модель скелета тРНК, он воскликнул: «Это – подпись Бога!»). Затем, в 1982 г. вышла книга Эйгена и П. Шустера «ГИПЕРЦИКЛ. Принципы самоорганизации макромолекул», но она не показалась мне особенно интересной. 

Читать далее

Сергей Юрский в роли Генриха IV

В прошлом месяце не стало замечательного актёра и режиссёра Сергея Юрьевича Юрского (1935—2019). У меня есть его маленькая книжечка «Кто держит паузу» (Л-д: Искусство, 1977), и там несколько страниц он посвятил своей работе над ролью Генриха IV (на фото) в одноимённой хронике Шекспира (постановка Г.А. Товстоногова 1969 г., то есть полвека назад). Он, в частности, размышлял о монологах (с. 72):

Как читать монолог? В старом театре такая проблема не возникала — монолог надо читать хорошо, то есть громко, красиво, с чувством и желательно с нарастающей мощью, вызывающей аплодисменты на последней строке. В современном театре монолог непривычен актёру. Исходя из общего замысла постановщика монолог либо психологизируется, то есть ищутся жизненные, бытовые оправдания, почему человек говорит, когда в комнате кроме него никого нет <…> либо говорит монолог прямо в глаза зрителям, растолковывая его идею, превращая монолог в своего рода зонг, в отступление от действия.

Исходя из структуры нашего спектакля (подчёркнутая условность — подмостки вынесены в зал, зрители сидят с трёх сторон сценической площадки), я играл монологи скорее в старом театральном стиле: не мысли вслух, а драматическая речь. Но, как актёр, воспитанный в школе психологического театра, я искал оправданий этой речи. <…> 

Сборник «Столпотворение» № 15

Союз переводчиков России и Московский государственный лингвистический университет выпускают в виде научно-художественного приложения к журналу СПР «Мир Перевода»  альманахи «СТОЛПОТВОРЕНИЕ». Главный редактор – профессор Марина Дмитриевна Литвинова. Они издаются маленьким тиражом и практически недоступны. В сборниках обычно есть материалы о Шекспире и проблеме авторства его произведений, а последний из вышедших (№ 16, 2017) был полностью посвящен этой теме; он размещён на нашем сайте 27.05.18: <Столп-16>

ВавБашня

                             ОГЛАВЛЕНИЕ

Читать далее