Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Программирование внутриклеточных реакций

Содержание

Успехи вычислительной биологии1944 – E. Schrodinger «What is life? The Physical Aspect of the Living Cell»1948 – самовоспроизводящиеся автоматы фон-Неймана1952 – A.M. Turing “The Chemical Basis of Morphogenesis”1953 – открытие структуры ДНК1958 – впервые найдена высокоточная
Программирование внутриклеточных реакцийБелецкий Б. А. Успехи вычислительной биологии1944 – E. Schrodinger «What is life? The Physical Aspect Успехи вычислительной биологии1970 - … последовательности однотипных объектов исследуются при помощи ЭВМ:ДНК/РНК Успехи вычислительной биологии1990 – S. Altschul, W. Gish, W. Miller, E. Myers, Вирус иммунодефицита человекаГеном вируса иммунодефицита человека представлен двумя идентичными молекулами РНК, каждая Внутренняя жизнь клеткиBioVisions - Inner Life of the Cell Результаты Autonomy Labsкак собрать коробки вместеочень простые роботыкак отсортировать камни по размеруС.С. Сравнение живой клетки и ЭВМКлеткаДНКЦитоплазмаАминокислотыБелкиСинтез белкаРаспад белкаЭВМПЗУОЗУБазовые операторыПрограммыКопирование программы из ПЗУ в Сравнение живой клетки и ЭВМКлеткапрокариотыэукариотыдоменная структура белковотсутствие явно заданной последовательности белковых взаимодействий Программирование при помощи частицВзаимодействия между частицами задаются алгоритмически, природа взаимодействий не изучаетсяЧастицы АлфавитМножество базовых частиц Множество   связок вида   Алфавит КонфигурацияМножество положений частицы в системе:   , Конфигурация:Отношение соседства:  Путь ВзаимодействияВзаимодействие: Взаимодействие составных частиц:Радиус действия:      , НапряженностьНапряженность: Динамика системыПроцедура Функция переходаФункция перехода СостояниеСостояние системы      , МодельМодель:   - алфавит   - множество позиций Теорема 1Пускай Теорема 2Пускай выполняются условия Теоремы 1, тогда можно указать такое число ПримерыСлучайное блужданиеПритяжение/отталкиваниеСоставные зарядыФормирование связиВзаимодействие, зависящее от зарядаРеакция Белоусова-ЖаботинскогоРибосома и мРНК Пример 1: составные заряды Пример 2: мембранный транспорт Пример 3: реакция  Белоусова-Жаботинского Спасибо за вниманиеwww.b-squared.org.ua
Слайды презентации

Слайд 2 Успехи вычислительной биологии
1944 – E. Schrodinger «What is

Успехи вычислительной биологии1944 – E. Schrodinger «What is life? The Physical

life? The Physical Aspect of the Living Cell»
1948 –

самовоспроизводящиеся автоматы фон-Неймана
1952 – A.M. Turing “The Chemical Basis of Morphogenesis”
1953 – открытие структуры ДНК
1958 – впервые найдена высокоточная пространственная структура белка
1958 – сформулирована основная догма молекулярной биологии: ДНК->РНК->Белок
1968 – расшифровка генетического кода


Слайд 3 Успехи вычислительной биологии
1970 - … последовательности однотипных объектов

Успехи вычислительной биологии1970 - … последовательности однотипных объектов исследуются при помощи

исследуются при помощи ЭВМ:
ДНК/РНК (A,C,G,T/U)
белки (A,R,N,D,C,E,Q,G,H,I,L,K,M,F,P,S,T,W,Y,V)
1972 – появляются открытые

банки белковых структур (wwPDB - 77000 записей)
1977 – секвенирование первого полного генома (фаг ФХ174, 5386 н., 11 белков)
1977 – открытые банки данных геномов (NCBI)
высшие организмы (859)
низшие организмы (3147)
вирусы (2879)






Слайд 4 Успехи вычислительной биологии
1990 – S. Altschul, W. Gish,

Успехи вычислительной биологии1990 – S. Altschul, W. Gish, W. Miller, E.

W. Miller, E. Myers, D. Lipman (October 1990). “Basic

local aligment search tool” (BLAST)
2001 – секвенирование полного генома человека (3,2 млрд. н., 25 тыс. белков)
2004 – Luka Cardelli “Bioware Languages”
2008 – А.М. Гупал, И.В. Сергиенко «Оптимальные процедуры распознавания»
2010 – создание искусственной бактерии Mycoplasma Laboratorium (0,5 млн. н., 382 гена)
2010 – Ю.М. Романовский, А.Н. Тихонов «Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-синтаза — вращающийся молекулярный мотор» УФН
2011 – G. Chaitin “Life as evolving software”





Слайд 5 Вирус иммунодефицита человека
Геном вируса иммунодефицита человека представлен двумя

Вирус иммунодефицита человекаГеном вируса иммунодефицита человека представлен двумя идентичными молекулами РНК,

идентичными молекулами РНК, каждая из которых имеет длину чуть

меньше 10000 нуклеотидов. Всего геном вируса включает 9 генов. Они кодируют 15 различных белков. Всего использовалось 17 белков.

Слайд 6 Внутренняя жизнь клетки
BioVisions - Inner Life of the

Внутренняя жизнь клеткиBioVisions - Inner Life of the Cell

Cell


Слайд 7 Результаты Autonomy Labs
как собрать коробки вместе

очень простые роботы


как

Результаты Autonomy Labsкак собрать коробки вместеочень простые роботыкак отсортировать камни по

отсортировать камни по размеру

С.С. Хилькевич «Физика вокруг нас» Что

происходит при встряхивании (с. 61), вибросепарация

Слайд 8 Сравнение живой клетки и ЭВМ
Клетка
ДНК
Цитоплазма
Аминокислоты
Белки
Синтез белка

Распад белка


ЭВМ
ПЗУ
ОЗУ
Базовые операторы
Программы
Копирование

Сравнение живой клетки и ЭВМКлеткаДНКЦитоплазмаАминокислотыБелкиСинтез белкаРаспад белкаЭВМПЗУОЗУБазовые операторыПрограммыКопирование программы из ПЗУ

программы из ПЗУ в ОЗУ
Освобождение ОЗУ после выполнения программы


Слайд 9 Сравнение живой клетки и ЭВМ
Клетка
прокариоты
эукариоты
доменная структура белков
отсутствие явно

Сравнение живой клетки и ЭВМКлеткапрокариотыэукариотыдоменная структура белковотсутствие явно заданной последовательности белковых

заданной последовательности белковых взаимодействий


ЭВМ
Одноядерные ЭВМ
Многоядерные ЭВМ
наследование или композиция

в ООП
декларативный стиль в ФП

Слайд 10 Программирование при помощи частиц
Взаимодействия между частицами задаются алгоритмически,

Программирование при помощи частицВзаимодействия между частицами задаются алгоритмически, природа взаимодействий не

природа взаимодействий не изучается
Частицы обладают зарядами, которые позволяют уточнять

взаимодействия
Составные частицы наследуют характеристики своих составляющих
Характеристики частицы зависят от ее структуры
Структуру частицы можно описать в виде линейной последовательности символов конечного алфавита
Java->Scala




Слайд 11 Алфавит
Множество базовых частиц
Множество связок вида

АлфавитМножество базовых частиц Множество  связок вида  Алфавит  определяется


Алфавит определяется индуктивно:

;
где , ;
ничто другое не является элементом .
Линейное представление частицы:
Представление в виде бинарного дерева:






















,



Слайд 12 Конфигурация
Множество положений частицы в системе: ,

КонфигурацияМножество положений частицы в системе:  , Конфигурация:Отношение соседства: Путь длиной


Конфигурация:
Отношение соседства:
Путь длиной :

,

Расстояние - длина кратчайшего пути между позициями и ; , если такого пути не существует
Окружение:


































Слайд 13 Взаимодействия
Взаимодействие:
Взаимодействие составных частиц:


Радиус действия:

ВзаимодействияВзаимодействие: Взаимодействие составных частиц:Радиус действия:   ,      ,Пример: случайное блуждание

,

,
Пример: случайное блуждание


















Слайд 14 Напряженность
Напряженность:

НапряженностьНапряженность:       Напряженность базовой частицыРадиус действия:Напряженность составных частиц:Энергия конфигурации:


Напряженность базовой частицы




Радиус действия:
Напряженность

составных частиц:

Энергия конфигурации:































Слайд 15 Динамика системы
Процедура

Динамика системыПроцедура      , Выбрать

,
Выбрать

с равномерной вероятностью
Вычислить
Вычислить
Если , то
Если , то


Исходная конфигурация:














Слайд 16 Функция перехода
Функция перехода

Функция переходаФункция перехода        :Выбор

:

Выбор новой конфигурации :



Принятие/отклонение выбранной конфигурации :

Функция перехода за несколько шагов:




















Слайд 17 Состояние
Состояние системы ,

СостояниеСостояние системы   ,    :

:




Изменение состояния под действием :


Равновесное состояние :












Слайд 18 Модель
Модель:
- алфавит
-

МодельМодель:  - алфавит  - множество позиций   -

множество позиций
- отношение

соседства
- напряженность
- взаимодействие
- начальная конфигурация
Достижимые конфигурации, :
Взаимно достижимые:
Множество достижимых конфигураций модели :






















Слайд 19 Теорема 1
Пускай

Теорема 1Пускай

- модель системы,
- множество достижимых конфигураций модели, и выполняются условия:
, ;
;
, .
Тогда имеет единственное равновесное состояние ,
причем:












Слайд 20 Теорема 2
Пускай выполняются условия Теоремы 1, тогда можно

Теорема 2Пускай выполняются условия Теоремы 1, тогда можно указать такое число

указать такое число , что вероятность нахождения частицы

на позиции при фиксированных частицах на позициях . в равновесном состоянии не зависит от частиц, находящихся на позициях .



















Слайд 21 Примеры
Случайное блуждание
Притяжение/отталкивание
Составные заряды
Формирование связи
Взаимодействие, зависящее от заряда
Реакция Белоусова-Жаботинского
Рибосома

ПримерыСлучайное блужданиеПритяжение/отталкиваниеСоставные зарядыФормирование связиВзаимодействие, зависящее от зарядаРеакция Белоусова-ЖаботинскогоРибосома и мРНК

и мРНК


Слайд 22 Пример 1: составные заряды

Пример 1: составные заряды

Слайд 23 Пример 2: мембранный транспорт

Пример 2: мембранный транспорт

Слайд 24 Пример 3: реакция Белоусова-Жаботинского

Пример 3: реакция Белоусова-Жаботинского

  • Имя файла: programmirovanie-vnutrikletochnyh-reaktsiy.pptx
  • Количество просмотров: 149
  • Количество скачиваний: 0