. “На пути к физико-химической теории 3D - структуры биополимеров”. д.ф.-м.н., проф. Шайтан К.В.

Современная постгеномная биология переживает интересный момент в своем развитии. Происходит очень быстрое увеличение числа экспериментальных данных о физических и химических свойствах и характеристиках элементарных “кирпичиков“ (макромолекулы, клеточные органеллы и пр.), из которых состоят живые системы. Быстро растут возможности изучения механизмов функционирования биоструктур с атомной точностью. Однако имеется значительный дефицит в идеях, как это все вместе работает и как это могло возникнуть с точки зрения фундаментальных законов Природы. Феномен жизни, который имеется на нашей планете был бы невозможен без неких базовых физических и физико-химических принципов, которые лежат в основе формирования уникальных пространственных структур биополимеров определенного типа, функционал которых оказался взаимно дополняющим при спонтанном сочетании и формировании простейших репликаторов. В докладе мы рассматриваем проблему с точки зрения фундаментальных принципов современной физики (механика, статистическая физика, кинетика, термодинамика макромолекул) и достижений компьютерного моделирования динамики микро- и мезосистем. Для дальнейшего продвижения в этой области науки нужны полезные математические образы, математический аппарат, которые позволят говорить об имеющихся проблемах, ставить задачи и проводить исследования. Ранее на семинарах и в статьях мы обсуждали основы такого аппарата в связи с проблемой фолдинга. Но проблемы не ограничивается только фолдингом белков. Это частность, а стоящие перед современной теорией 3D-структур задачи гораздо шире. Не случайно на страницах Nature, Science, PNAS и других научных журналов все чаще появляются статьи и дискуссии по самым фундаментальным физическим и химическим принципам, которые определяют молекулярные основы феномена жизни.