БИОХИМИЯ, 2004, том 69, вып. 12, с. 1691–1699
УДК 577.12
Структурно-химический подход к организации материала на метаболических картах
Обзор
1 Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН
2 Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.Р. Овчинникова РАН
Поступила в редакцию 07.07.2004
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: метаболизм, метаболическая карта, система, структура, симметрия, биохимическая реакция, сеть, информация.
Аннотация
Предложен нетрадиционный подход к составлению метаболических карт, основанный на обнаружении симметрии в структуре сети реакций метаболизма. Суть его в том, что если соединения и реакции расположить на метаболической карте в соответствии с их химическими свойствами, то структура карты приобретает периодическую форму. На построенных таким образом картах метаболическая сеть получает естественную двумерную систему координат. При этом градуировка оси Х отражает число атомов углерода в скелете соединений, размещенных в колонках, а градуировка оси Y – число -COOH-групп у соединений, заполняющих серии рядов на карте. В результате такая система координат разбивает поле карт на прямоугольные блоки, каждый из которых содержит соединения с одинаковым числом атомов углерода и одинаковым числом -COOH-групп. Последнее существенно улучшает карты, делая их более удобным источником метаболической информации и сообщая им эвристические свойства. Периодичность структуры сети реакций метаболизма облегчает запоминание информации о биохимических реакциях и их продуктах. Карты могут быть использованы как универсальный ключ к базам данных по любой биологической информации, систематически связанной с метаболической информацией, могут иметь ценность для медицины и фармакологии, поскольку помогают уяснять метаболические процессы, вовлеченные в разрушение специфических лекарств, или выявлять последовательности реакций, блокируемые или инициируемые введением этих лекарств в организм.