Выпуски

 / 

2019

 / 

Апрель

  

Обзоры актуальных проблем


О закономерностях спонтанного формирования структурных иерархий в хиральных системах неживой и живой природы

,
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация

Рассмотрена общая закономерность, касающаяся спонтанного формирования L—D-знакопеременных иерархий хиральных структур, исходно неравновесных за счёт гомохиральности. Рассмотрены механические, гидродинамические, макромолекулярные, жидкокристаллические системы, а также белки и нуклеиновые кислоты. Хиральность биомакромолекул связана с наличием асимметричного атома углерода и далее с формированием спиральных и суперспиральных внутри- и надмолекулярных структур. Хиральность является физическим инструментом стратификации и фолдинга в биомакромолекулярных системах. Иерархии знакопеременных хиральных структур формируют периодическую молекулярно-биологическую систему клеток.

Текст pdf (834 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2018.08.038401
Ключевые слова: хиральность, нуклеиновые кислоты, белки, иерархии структур, фолдинг, молекулярные машины
PACS: 87.14.G−, 87.15.−v, 87.18.−h (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2018.08.038401
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2019/4/c/
Цитата: Твердислов В А, Малышко Е В "О закономерностях спонтанного формирования структурных иерархий в хиральных системах неживой и живой природы" УФН 189 375–385 (2019)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 13 февраля 2018, доработана: 21 июля 2018, 1 августа 2018

English citation: Tverdislov V A, Malyshko E V “On regularities in the spontaneous formation of structural hierarchies in chiral systems of nonliving and living matterPhys. Usp. 62 354–363 (2019); DOI: 10.3367/UFNe.2018.08.038401

Список литературы (56) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (20) Похожие статьи (20)

  1. Гольданский В И, Кузьмин В В УФН 157 3 (1989); Gol'danskii V I, Kuz'min V V Sov. Phys. Usp. 32 1 (1989)
  2. Flügel R M Chirality and Life: A Short Introduction to the Early Phases of Chemical Evolution (Berlin: Springer-Verlag, 2011)
  3. Kaku M Parallel Worlds: A Journey Through Creation, Higher Dimensions, and the Future of the Cosmos (New York: Anchor Books, 2005); Пер. на русск. яз., Каку М Параллельные миры. Об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем космоса (М.: София, 2008)
  4. Schrödinger E What Is Life? The Physical Aspect Of The Living Cell (Cambridge: Univ. Press, 1944); Пер. на русск. яз., Шредингер Э Что такое жизнь с точки зрения физики ? (М.: РИМИС, 2015)
  5. Blanke S R Science 325 1505 (2009)
  6. Tverdislov V A arXiv:1212.1677
  7. Твердислов В А Биофизика 58 159 (2013); Tverdislov V A Biophysics 58 128 (2013)
  8. Cтовбун С В, Cкоблин А А, Твеpдиcлов В А Биофизика 59 1079 (2014); Stovbun S V, Tverdislov V A, Skoblin A A Biophysics 59 876 (2014)
  9. Твердислов В А и др Биофизика 62 421 (2017); Tverdislov V A et al Biophysics 62 331 (2017)
  10. Barron L D Chirality at the Nanoscale: Nanoparticles, Surfaces, Materials and More (Ed. D B Amabilino) (Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2009) p. 1
  11. Хайкин С Э Общий курс физики Т. 1 Механика (М. - Л.: Гостехиздат, 1940)
  12. Hogg N G, Stommel H M Proc. R. Soc. Lond. A 397 1 (1985)
  13. Иваницкий Г Р, Деев А А, Хижняк Е П УФН 175 1207 (2005); Ivanitskii G R, Deev A A, Khizhnyak E P Phys. Usp. 48 1151 (2005)
  14. Gan Q et al J. Am. Chem. Soc. 134 15656 (2012)
  15. Oda R et al Nature 399 566 (1999)
  16. Jin W et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 10801 (2005)
  17. Cтовбун С В, Cкоблин А А Вестн. Моск. уни-та. Сер. 3. Физ. Астрон. (3) 35 (2012); Stovbun S V, Skoblin A A Moscow Univ. Phys. Bull. 67 317 (2012)
  18. Danila I et al J. Am. Chem. Soc. 133 8344 (2011)
  19. Cornelissen J J L M et al Science 280 1427 (1998)
  20. Yashima E et al Chem. Rev. 109 6102 (2009)
  21. Weitkamp A W J. Am. Chem. Soc. 67 447 (1945)
  22. Tachibana T, Kambara H J. Am. Chem. Soc. 87 3015 (1965)
  23. Nandi N, Vollhardt D Chem. Rev. 103 4033 (2003)
  24. Basnet P B et al Soft Matter 9 1437 (2013)
  25. Dierking I Symmetry 6 444 (2014)
  26. Шибаев В П Природа (1) 61 (2012)
  27. Евдокимов Ю М Вестн. РАН 73 712 (2003); Evdokimov Yu M Herald Russ. Acad. Sci. 73 373 (2003)
  28. Livolant F, Leforestier A Prog. Polymer Sci. 21 1115 (1996)
  29. Yashima E et al Chem. Rev. 116 13752 (2016)
  30. Твердислов В А, Сидорова А Э, Яковенко Л В Биофизическая экология (М.: КРАСАНД, 2012)
  31. Никитин М Происхождение жизни. От туманности до клетки (М.: Альпина нон-фикшн, 2016)
  32. Твердислов В А и др Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. (6) 107 (2014); Tverdislov V A et al Moscow Univ. Phys. Bull. 69 548 (2014)
  33. Яковенко Л В, Твердислов В А Биофизика 48 1137 (2003); Yakovenko L V, Tverdislov V A Biophysics 48 1053 (2003)
  34. Чеpнавcкий Д C УФН 170 157 (2000); Chernavskii D S Phys. Usp. 43 151 (2000)
  35. Финкельштейн А В, Птицын О Б Физика белка (М.: КДУ, 2005)
  36. Alberts B et al Molecular Biology of the Cell (New York: Garland Science, 2002)
  37. Lewin B et al (Lead Ed.), Pond L, Kass J (Sci. Eds) Cells (Sudbury, Mass.: Jones and Bartlett Publ., 2007); Пер. на русск. яз., Льюин Б и др Клетки (М.: БИНОМ, 2011)
  38. Твердислов В А, Малышко Е В, Ильченко С А Изв. РАН. Сер. физ. 79 1728 (2015); Tverdislov V A, Malyshko E V, Ilchenko S A Bull. Russ. Acad. Sci. 79 1516 (2015)
  39. Воробьева Л И Археи (М.: Академкнига, 2007)
  40. Исаева В В Морфогенез в индивидуальном и историческом развитии: симметрия и асимметрия (Отв. ред. С В Рожнов) (М.: ПИН РАН, 2013) с. 22
  41. Waigh T Applied Biophysics: A Molecular Approach for Physical Scientists (New York: John Wiley and Sons, 2007); Пер. на русск. яз., Уэй Т Физические основы молекулярной биологии (Долгопрудный: Интеллект, 2010)
  42. Levinthal C Mossbauer Spectroscopy in Biological Systems: Proc. Meeting held at Allerton House, Monticello, Illinois (Eds J T P DeBrunner, E Munck) (Champaign, IL: Univ. of Illinois, 1969) p. 22
  43. Шайтан К В, Федик И В Биофизика 60 421 (2015); Shaitan K V, Fedik I V Biophysics 60 335 (2015)
  44. Шайтан К В, Ложников М А, Кобельков Г М Биофизика 61 629 (2016); Shaitan K V, Lozhnikov M A, Kobelkov G M Biophysics 61 531 (2016)
  45. Хургин Ю И, Чернавский Д С, Шноль С Э Молекулярная биология 1 419 (1967)
  46. Блюменфельд Л А Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики (М.: Эдиториал УРСС, 2002)
  47. Аветисов В А и др Письма в ЖЭТФ 98 270 (2013); Avetisov V A et al JETP Lett. 98 242 (2013)
  48. Тихонов А Н Соросовский образовательный журн. (6) 18 (1999)
  49. Аветисов В А, Гольданский В И УФН 166 873 (1996); Avetisov V A, Gol'danskii V I Phys. Usp. 39 819 (1996)
  50. Твердислов В А, Яковенко Л В Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. (3) 3 (2008); Tverdislov V A, Yakovenko L V Moscow Univ. Phys. Bull. 63 151 (2008)
  51. Milton R C, Milton S C, Kent S B Science 256 1445 (1992)
  52. Lins R D Quтm. Nova 29 5997 (2006)
  53. Petitjean M J. Math. Phys. 40 4587 (1999)
  54. Нечаев С К, Половников К УФН 188 106 (2018); Nechaev S K, Polovnikov K Phys. Usp. 61 99 (2018)
  55. Иваницкий Г Р УФН 180 337 (2010); Ivanitskii G R Phys. Usp. 53 327 (2010)
  56. Андронов А А УФН 177 315 (2007); Andronov A A Phys. Usp. 50 301 (2007)

© Успехи физических наук, 1918–2023
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение