Симетрійні закономірності в генетичному КОДІ

Дуплій, Д. Р.; Дуплій, С. А.; Чащин, М. О.

doi:10.7124/bc.00058A

Biopolym. Cell. 2000; 16(6):449-454.

http://dx.doi.org/10.7124/bc.00058A

Огляди

Симетрійні закономірності в генетичному КОДІ

1Дуплій Д. Р., 1Дуплій С. А., 2Чащин М. О.

Харківський національний університет ім. В. Н. Каразина
пл. Свободи, 4, Харків, Україна, 61077
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680

Abstract

У роботі роглянуто формальні аспекти проблеми генетичного коду. Особливу увагу приділено математичним підходам до опису властивостей коду. На підставі нерівномірного виродження генетичного коду запроваджено нову числову характеристику нуклеотиду – ступінь детермінації. Запропоновано модель дуплетного (ромбічного) коду у вигляді матриці, отриманої зовнішнім добутком, у котрій спостерігаються симетричні закономірності. Обговорюються також різні алгебраїчні та суперсиметричні моделі триплетного генетичного коду.

Повний текст: (PDF, російською)

References

[1] Davis RW, Botstein D, Roth JR. A manual for genetic engineering. Advanced bacterial genetics. Cold Spring Harbor Laboratory. 1980; 251 p.

[2] DNA cloning: a practical approach. Ed. DM Glover. Oxford, IRL Press, 1985; Vol. 1 and 2: 435 p

[3] Nirenberg MW, Matthaei JH. The dependence of cell-free protein synthesis in E. coli upon naturally occurring or synthetic polyribonucleotides. Proc Natl Acad Sci U S A. 1961;47:1588-602.

[4] Stent GS, Calendar R. Molecular Genetics. 1978; 2nd ed. Freeman, San Francisco

[5] Yeas M. The biological code, North Holland, Amsterdam, 1969

[6] Rumer IuB. [Systematization of the codons of the genetic code]. Dokl Akad Nauk SSSR. 1968;183(1):225-6.

[7] Rumer IuB. [Codon systematization in the genetic code]. Dokl Akad Nauk SSSR. 1966;167(6):1393-4.

[8] Rumer IuB. [Systematization of codons in the genetic code]. Dokl Akad Nauk SSSR. 1969;187(4):937-8.

[9] Sukhodolets VV. [The meaning of the genetic code: reconstruction of the stage of prebiologic evolution]. Genetika. 1985;21(10):1589-600.

[10] Bashford JD, Tsohantjis I, Jarvis PD. A supersymmetric model for the evolution of the genetic code. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95(3):987-92.

[11] Maddox J. The genetic code by numbers. Nature. 1994;367(6459):111.

[12] Jarvis PD, Bashford JD. Systematics of the genetic code and anticode: history, supersymmetry, degeneracy and periodicity. Hobart, 1998. 3 p. (Preprint. Univ. of Tasmania, physics. 9809030).

[13] Kurovi AG. Group Theory. M.: GIZ TTL, 1953; 467 p.

[14] Karasev VA, Sorokin SG. [The topological structure of the genetic code]. Genetika. 1997;33(6):744-51.

[15] B?r? T, Czir?k A, Vicsek T, Major ?. Application of Vector Space Techniques to DNA. Fractals. 1998;06(03):205–10.

[16] Devey TG. Fractals in Molecular Biology. Oxford: Univ. press, 1997. 327 p.

[17] Singer M, Berg P. Genes and Genome A changing perspective. University science book 1991; 929 p.

[18] Lewin B. Genes. (2nd Edition). New York, John Wiley & Sons, 1985; 734 p.

[19] Welton MG, Pelc SR. Specificity of the stereochemical relationship between ribonucleic acid-triplets and amino-acids. Nature. 1966;209(5026):870-2.

[20] Ratner VA. Structure and evolution of the genetic code. Itogi Nauki i Tekhniki. M.: VINITI, (Ser Mol Biol, Vol. 21). 1985:158-97.

[21] Gorizontov PD. Homeostasis. M.: Meditsina, 1976. 463 p.

[22] Karasev VA. Rhombic variant of the genetic dictionary based on complementarity coding nucleotides. Vestn. Leningr. Univ. 1976; 1(3):93-7.

[23] Voitsekhovskiy MI. Symmetry. Encyclopedia of Mathematics. M .: Soviet encyclopedia, 1984. Vol 4:1150-1.

[24] Petukhov SV. Biomechanics, bionics and symmetry. M.: Nauka, 1981; 239 p.

[25] Shafranovsky II. Symmetry in nature. L.: Nedra, 1985. 168 p.

[26] Depenchuk NP. Symmetry and asymmetry in nature. Kiev: Izd. AN Ukr SSR, 1963; 176 p.

[27] Wigner EP. The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences. In: Symmetries and reflections. Scientific essays. Indiana university press bloomington, London. 1967.

[28] Wigner EP. Symmetry and Conservation Laws. In: Symmetries and reflections. Scientific essays. Indiana university press bloomington, London. 1970:14-27

[29] Hornos JE, Hornos YM. Algebraic model for the evolution of the genetic code. Phys Rev Lett. 1993;71(26):4401-4.

[30] Findley GL, Findley AM, McGlynn SP. Symmetry characteristics of the genetic code. Proc Natl Acad Sci U S A. 1982;79(22):7061-5.

[31] Kirillov FF. Elements of the representations theory. M.: Nauka, 1978; 343 p.

[32] Kac VG. Lie superalgebras. Adv Math. 1977; 26(1): 8-96.

[33] Bashford JD, Jarvis PD, Tsohantjis J. Supersymmetry and the genetic code. Physical Applications and Mathematical Aspects of Geometry, Groups, and Algebras. Singapore: World Sci., 1997: 826-31.

[34] Forger M, Sachse S. Lie superalgebras and the multiplet structure of the genetic code I: Codon representations. Sao Paulo, 1998. 23 p. (Preprint. Inst. de Mat. e Estat., math-ph. 9808001).

[35] Bashford JD, Tsohantjis I, Jarvis PD. Codon and nucleotide assignments in a supersymmetric model of the genetic code. Phys Lett A. 1997;233(4-6):481–8.

[36] Forger M, Sachse S. Lie superalgebras and the multiplet structure of the genetic code II: Branching schemes. San Paulo, 1999. 34 p. (Preprint. Inst. de Mat. e Estat., math-ph. 9905017).