Kod genetyczny, Blueprint for Life, zawiera wiele tajemnic w swojej strukturze. Jednym z najbardziej fascynujących aspektów jest to, jak przekłada informacje genetyczne na białka, które są niezbędne dla wszystkich żywych organizmów. Ostatnie odkrycia wykazały, że wzorce matematyczne, podobnie jak słynna sekwencja Fibonacciego, mogą być kluczem do odkrywania ukrytych symetrii w kodzie genetycznym. Te symetrie są nie tylko abstrakcyjnymi pojęciami, ale mogą być podstawą zrozumienia, w jaki sposób samo życie jest zorganizowane na poziomie molekularnym. Badając te wzorce, możemy uzyskać nowe spojrzenie na podstawowe procesy regulujące życie, nawet aż do zachowania aminokwasów w ich naturalnym środowisku.
Naukowcy dokonali znaczące przełom w zrozumieniu kodu genetycznego, stosując sekwencje podobne do Fibonacciego w celu odkrycia ukrytych symetrii w aminokwasach, szczególnie w stanie fizjologicznym. Badanie, przeprowadzone przez profesora Tidjani Négadi z University of Oran w Algierii, przedstawia nowe matematyczne podejście do analizy kodu genetycznego. Odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie Symmetry.
Profesor Négadi zastosował zestaw sekwencji podobnych do Fibonacciego do badania symetrii obecnych w kodzie genetycznym, gdy aminokwasy są w środowisku fizjologicznym. W przeciwieństwie do poprzednich badań, w których aminokwasy uznano za neutralne, badania te uwzględniają naładowany stan aminokwasów przy fizjologicznym pH około 7,4. W tym stanie naładowane są niektóre aminokwasy, które wpływają na symetrie w kodzie genetycznym.
Badanie koncentruje się na kilku kluczowych symetriach, w tym w symetrii Rumera, symetrii trzeciej bazy i „idealnej” symetrii wraz z schematami klasyfikacji „Supersymetria”. Te symetrie są kluczowe dla zrozumienia struktury i funkcji kodu genetycznego, szczególnie w odniesieniu do tego, jak aminokwasy są kodowane przez kodony genetyczne.
„Nasze sekwencje podobne do Fibonacciego pozwalają nam opisać zawartość atomu wodoru i wzorce atomów w aminokwasach kodowanych przez kod genetyczny z niezwykłą dokładnością”-wyjaśnił profesor Négadi. Badanie nie tylko potwierdza znane symetrie, ale także ujawnia nowe wzorce, które były wcześniej niewykryte. Odkrycia te mogą mieć znaczący implikacje dla zrozumienia podstawowych zasad genetyki i biologii molekularnej.
Jednym z najbardziej intrygujących aspektów tego badania jest zastosowanie tych sekwencji do proliny aminokwasowej, która ma unikalną strukturę chemiczną. Prolina jest jedynym aminokwasem, którego łańcuch boczny jest dwukrotnie związany z kręgosłupem, co prowadzi do dwóch możliwych interpretacji jej struktury. Profesor Négadi badał obie perspektywy, pokazując, w jaki sposób te poglądy pasują do większego obrazu symetrii kodu genetycznego.
Badanie zagłębia się również w strukturę multipletową kodu genetycznego, w której różne aminokwasy są kodowane przez różną liczbę kodonów. Korzystając z sekwencji podobnych do Fibonacciego, profesor Négadi był w stanie opisać dokładną strukturę degeneracji standardowego kodu genetycznego, a nawet zastosować tę metodę do niestandardowych wersji, takich jak alternatywny kod jądrowy drożdży.
„Wydajność naszej metody w rozwiązywaniu złożonych relacji w kodzie genetycznym wynika ze sposobu, w jaki płynnie integruje ona z istniejącą wiedzą, zapewniając jednocześnie nowe informacje” – zauważył profesor Négadi. Takie podejście można wykorzystać do badania innych niestandardowych kodów genetycznych, potencjalnie oferując głębsze zrozumienie, w jaki sposób informacje genetyczne są kodowane i wyrażane w różnych organizmach.
Podsumowując, badania profesora Négadi oferują świeże spojrzenie na kod genetyczny, podkreślając symetrie, które go rządzą, nawet gdy aminokwasy są w naładowanym, fizjologicznym stanie. Jego użycie sekwencji podobnych do Fibonacci stanowi potężne narzędzie do dekodowania złożoności genetyki, otwierania nowych możliwości badań w biologii molekularnej.
Referencje dziennika
Négadi, T. Fibonacci Sekwencje ujawniają symetrie kodu genetycznego, również gdy aminokwasy znajdują się w środowisku fizjologicznym. Symetria, 2024, 16, 293. DOI: https://doi.org/10.3390/sym16030293
O autorze
Dr. Tidjani Négadi
Urodzony 26 stycznia 1950 r. W Tlemcen w Algierii, Tidjani Négadi jest wybitnym Maître de Conférence na Wydziale Fizyki, Wydziału Dokładnej i Stosowanej, Uniwersytetu Oran 1 Ahmed Ben Bella, Oran, Algieria. Z głębokim zainteresowaniem biologią teoretyczną i matematyczną Négadi znacząco przyczynił się do różnych dziedzin, szczególnie w badaniu połączeń między fizyką a systemami biologicznymi.
Zainteresowania badawcze Négadi są ogromne i interdyscyplinarne, koncentrując się na matematycznym modelowaniu systemów biologicznych, szczególnie kodeksu genetycznego. Zbadał symetrie w kodzie genetycznym, stosowanie liczb Fibonacciego i Lucas oraz zastosowanie podejść podobnych do systemów biologicznych. Jego praca łączy lukę między fizyką a biologią, oferując nowe informacje na temat informacji genetycznych i ich podstawowych struktur.
Wkład Tidjani Négadi w naukę został uznany za kilka prestiżowych nagród i wyróżnień. Pełnił funkcję członka zarządu i rady doradczej Międzynarodowego Stowarzyszenia Symmetrycznego (ISA) oraz Rady Doradczej i Redakcyjnej Neuroquantology. Jego rola redaktora gościnnego różnych specjalnych problemów w wybitnych czasopismach pokazuje jego przywództwo w społeczności naukowej.
