P гранулы или «следствие ведут колобки»
ПИ Белобров & MOLPIT
peter.belobrov@gmail.com
О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И Опыт, [сын] ошибок трудных,
И Гений, [парадоксов] друг,
[И Случай, бог изобретатель]
Пушкин А. С. октябрь — ноябрь 1829
Для понимания смысла скобок в эпиграфе следует прочесть О cколько нам открытий чудных (Пушкин)
План статьи (После завершения план становится содержанием текста эссе, реферата, курсовой …)
Аннотация (обязательно, сначала пишется ожидаемый р-т, а затем – полученные р-ты)
0. Введение (обязательно, как и предисловие к книгам, пишется много раз …)
1. Глава 1. Надмолекулярные структуры внутри клетки (известные, загадочные и неоткрытые)
1.1. Проблема внутриклеточных структур
1.2. Зависимость структур от состояния и типа клеток
1.3. Как возникла задача
1.4. Постановка задачи.
2. Глава 2. Материалы и методы
2.1. Материалы
2.1.1. Колобки, кляксы, паттерны, типы сигналов, преобразователи и приёмники сигналов
2.2. Методы
2.2.1. Наивные догадки
2.2.2. Метод проб и ошибок
2.2.3. Поиск в школьном Гугле
2.3. Подходы
2.4. Отходы
3. Глава 3. Процесс работы с колобками (кляксами)
3.1. Создание кляксы
3.2. Преобразования кляксы и формирование сигнала: колобка, облака, тучки…
3.3. Исчезновение объекта из-за ненадобности сигнала или превращение кляксы в навоз
4. Глава 4. Открытия (ожидаемые и неожиданные)
4.1. Симметрия деления (правило исключенного третьего)
4.2. Асимметрия деления в митозе и в мейозе (+- границы асимметрии)
4.3. Не ожидаемый паттерн распознающий рецептор (его не было в биологии, а мы сделаем в эмульсии!)
4.4. Неожиданный взгляд на структуру и функции биомолекул
5. Глава 5. Интерпретация результатов
5.1. Вычисление границ 
(допустимых областей) асимметрии
5.2. «Наш» PRR (паттерн распознающий рецептор), его свойства и классификация сигнальных паттернов
5.3. Оценка границ соответствия 
структуры и функции (белка, ДНК, РНК, липида …)Выводы.
6. Заключение
7. Благодарности
8. Литература
Abstract (аннотация). Установлено, что название «P» гранул имеет точное происхождение – “polar”! Важный результат поиска колобков состоит в понимании того, что есть ещё неоткрытые компартменты клеток. Рождение этого понятия имеет глубокий биологический смысл и связано с асимметричным делением клеток в мейозе.
Введение. На семинаре МОЛПИТ 20/10/12 возник вопрос: «что означает сокращение P гранулы?» Два предположения protein и physiological были высказаны немедленно. Однако, при попытке найти в литературе первую статью, где было введено это сокращение, увеличивали число претендентов, например: perinuclear, plasmatic, polar, polarity, peripheral, posterior, proximal и т.д. Но так и не было полной ясности (точной доказательности). Методы поиска становились всё более изощрённые (часть из них будет описана в разделе материалы и методы), но результат оказался достаточно простым и глубоким одновременно.
При обсуждении в МОЛПИТ 25/10/12 было несколько новых моментов отмечено:
P-гранулы = ЦОМТ, При делении клеток надо поделить не только ДНК но функционально важные белки, Способ деления внутренностей клетки прост и гениален – надо только догадаться, в чём он состоит и как клетка не имея хроматографа внутри себя использует и ось анизотропии и «легкую плоскость» +++ каскад идей, требующих анализа, У каждого белка, желтка и колобка есть возможность нарастить свой спин (магнетон, дипольный момент) от 0 до NAd * µB!!! Это означает, что клетка скорее использует диполь-дипольные взаимодействия, а не закон Кулона.
Рисунок из работы [bpq210], который Ренат поделил пополам и послужил основой: постановки задачи его курсовой работы и мысли уточнения «ажурных фаз» и дробных чисел Авогадро NAd. Четное или нечетное само число Авогадро (здесь работает принцип точного определения его: ссылка Lide + inet). Здесь биологическая математика в действии!
Лучше всего название проблемы в качестве названия главы, хотя смысл содержания главы – это обзор литературы по проблеме с обязательным переходом к точной постановке задачи как части этой проблемы.
TEXT IN THE PROGRESS
Литература
Скорее всего это будет черновик по биологическим квазичастицам. Сл-но литература должна быть «в духе»
201. A A Hyman, K Simons. Beyond Oil and Water - Phase Transitions in Cells // Science, 337 (6098), 1047-1049 (2012). (Иван по ней делал доклад) bqp201
202. Oparin A.I. The origin of life [2 ed.]. Dover Pubns. 1952. 299 p. Опарин А.И. Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. 2nd ed. Наука. 1968. 178 p. bqp202
203. E. B. Wilson. The Structure of Protoplasm // Science 10 (237), 33-45 (1899). bqp203
204. D. Lingwood, K. Simons. Lipid Rafts As a Membrane-Organizing Principle // Science 327 (5961), 46-50 (2010). bqp204
205. U. Coskun, K. Simons. Cell Membranes: The Lipid Perspective // Structure 19 (11), 1543-1548 (2011). bqp205
206. C P Brangwynne, C R Eckmann, D S Courson, A Rybarska, C Hoege, J Gharakhani, F Julicher, A A Hyman. Germline P Granules Are Liquid Droplets That Localize by Controlled Dissolution/Condensation // Science, 324 (5935), 1729-1732 (2009). bqp206
207. C. P. Brangwynne, T. J. Mitchison, A. A. Hyman. Active liquid-like behavior of nucleoli determines their size and shape in Xenopus laevis oocytes // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (11), 4334-4339 (2011). bqp207
208. Tina W. Han, Masato Kato, Shanhai Xie, Leeju C. Wu, Hamid Mirzaei, Jimin Pei, Min Chen, Yang Xie, Jeffrey Allen, Guanghua Xiao, Steven L. McKnight. Cell-free Formation of RNA Granules: Bound RNAs Identify Features and Components of Cellular Assemblies // Cell, Volume 149, Issue 4, 11 May 2012, Pages 768–779. bqp208
209. Masato Kato, Tina W. Han, Shanhai Xie, Kevin Shi, Xinlin Du, Leeju C. Wu, Hamid Mirzaei, Elizabeth J. Goldsmith, Jamie Longgood, Jimin Pei, Nick V. Grishin, Douglas E. Frantz, Jay W. Schneider, She Chen, Lin Li, Michael R. Sawaya, David Eisenberg, Robert Tycko, Steven L. McKnight. Cell-free Formation of RNA Granules: Low Complexity Sequence Domains Form Dynamic Fibers within Hydrogels // Cell, Volume 149, Issue 4, 11 May 2012, Pages 753-767. bqp209
210. S C Weber, C P Brangwynne. Getting RNA and Protein in Phase // Cell, 149 (6), 1188–1191 (2012). bqp210
211. M. Hanazawa, M. Yonetani, A. J. Sugimoto. PGL proteins self associate and bind RNPs to mediate germ granule assembly in C. elegans // J. Cell Biol. 192 (6), 929-937 (2011). bqp211
212. Pilong Li, Sudeep Banjade, Hui-Chun Cheng, Soyeon Kim, Baoyu Chen, Liang Guo, Marc Llaguno, Javoris V. Hollingsworth, David S. King, Salman F. Banani, Paul S. Russo, Qiu-Xing Jiang, B. Tracy Nixon & Michael K. Rosen. Phase transitions in the assembly of multivalent signalling proteins // Nature 483, 336–340 (15 March 2012). bqp212
213. R. P. Sear. Phase separation of equilibrium polymers of proteins in living cells // Faraday Discuss. 139, 21-34, discussion 105, 419 (2008). bqp213
214. Young Hae Choi, Jaap van Spronsen, Yuntao Dai, Marianne Verberne, Frank Hollmann, Isabel W.C.E. Arends, Geert-Jan Witkamp and Robert Verpoorte. Are Natural Deep Eutectic Solvents the Missing Link in Understanding Cellular Metabolism and Physiology? // Plant Physiology August 2011 vol. 156 no. 4 1701-1705. bqp214
215. P. Ball, Critical Mass: How One Thing Leads to Another (Farrar, Straus & Giroux, New York, 2004). bqp215
216. A. A. Hyman, C. P. Brangwynne. Beyond Stereospecificity: Liquids and Mesoscale Organization of Cytoplasm // Dev. Cell 21, 14 (2011). bqp216
217. Rammohan Narayanaswamy, Matthew Levy, Mark Tsechansky, Gwendolyn M. Stovall, Jeremy D. O'Connell, Jennifer Mirrielees, Andrew D. Ellington, and Edward M. Marcotte. Widespread reorganization of metabolic enzymes into reversible assemblies upon nutrient starvation // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106 (25), 10147-10152 (2009). bqp217
218. Мережковский К.С. Теория двух плазм как основа симбиогенезиса, нового учения о происхождении организмов. 1909. 94 с. bqp218
219. Paul Anderson and Nancy Kedersha. RNA granules // JCB, 172 (6) 803-808 (2006). bqp219
220. Rémi Sonneville and Pierre Gönczy. zyg-11 and cul-2 regulate progression through meiosis II and polarity establishment in C. elegans // Development, 131 (15), 3527-3543 (2004). bqp220
221. Malgorzata Kloc and Laurence D. Etkin. RNA localization mechanisms in oocytes // J Cell Sci 118 (2), 269-282 (2005). bqp221
222. RNA Exosome. Ed. Torben Heick Jensen. Springer. 2010. 163 p. bqp222
223. Paul F. Lasko. Molecular movements in oocyte patterning and pole cell differentiation // BioEssays, Volume 14, Issue 8, pages 507–512, August 1992. bqp223
224. J.A. Schisa, J.N. Pitt and J.R. Priess. Analysis of RNA associated with P granules in germ cells of C. elegans adults // Development, 128 (8), 1287-1298 (2001). bqp224
225. Shrirang Karve and Stavroula Sofou. Rigid-Liposomes with Engineered ‘Raft-Switches' for Controlled Release of Therapeutics // The 2006 Annual Meeting San Francisco, CA. #600 - Multi-Functional Drug Delivery Systems (T2008). 600g. bqp225
226. Irene A. Chen. The Emergence of Cells During the Origin of Life // Science 8 December 2006: Vol. 314 no. 5805 pp. 1558-1559. Ученые синтезировали простейшую клетку. Добавление в мембранный пузырек молекулы РНК привело к тому, что получившаяся система начала собирать органику из окружающей среды. bqp226
227. Kimberly S. George, Shiyong Wu. Lipid raft: A floating island of death or survival // Toxicology and Applied Pharmacology, Volume 259, Issue 3, 15 March 2012, Pages 311–319. bqp227
228. Petra Hajkova. Epigenetic reprogramming in the germline: towards the ground state of the epigenome // Phil. Trans. R. Soc. B 12 August 2011 vol. 366 no. 1575 2266-2273. bqp228
229. Hendrik Marks, Tuzer Kalkan, Roberta Menafra, Sergey Denissov, Kenneth Jones, Helmut Hofemeister, Jennifer Nichols, Andrea Kranz, A. Francis Stewart, Austin Smith, Hendrik G. Stunnenberg. The Transcriptional and Epigenomic Foundations of Ground State Pluripotency // Cell, Volume 149, Issue 3, 27 April 2012, Pages 590–604. bqp229
230. Troy Day. Computability, Godel's incompleteness theorem, and an inherent limit on the predictability of evolution // J. R. Soc. Interface 7 April 2012 vol. 9 no. 69 624-639. bqp230
231. Gavin Thomas Noble. Modelling glycocluster effects using artificial lipid rafts // Thesis. University of Manchester, 2012. 226 p. bqp231
232. Jimmy Ouellet and Yves Barral. Organelle segregation during mitosis: Lessons from asymmetrically dividing cells // JCB vol. 196 no. 3 305-313 (2012). bqp232
233. Stephanie M. Pontier, Francois Schweisguth. Glycosphingolipids in signaling and development: From liposomes to model organisms // Developmental Dynamics, Volume 241, Issue 1, pages 92–106, January 2012. Special Issue on Drosophila bqp233
234. Hidetoshi Terasawa, Kazuya Nishimura, Hiroaki Suzuki, Tomoaki Matsuurab, and Tetsuya Yomo. Coupling of the fusion and budding of giant phospholipid vesicles containing macromolecules // PNAS April 17, 2012 vol. 109 no. 16 5942-5947. bqp234
235. Ekaterina Voronina, Geraldine Seydoux, Paolo Sassone-Corsi and Ippei Nagamori. RNA Granules in Germ Cells // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 1 December 2011: a002774. bqp235
236. Ian Wilmut, Gareth Sullivan and Ian Chambers. The evolving biology of cell reprogramming // Phil. Trans. R. Soc. B 12 August 2011 vol. 366 no. 1575 2183-2197. bqp236
237. Hisashi Ohtsuki, and Martin A. Nowak. Prelife catalysts and replicators // Proc. R. Soc. B 7 November 2009 vol. 276 no. 1674 3783-3790. model for tbio bqp237
238. Sima Lev. Non-vesicular lipid transport by lipid-transfer proteins and beyond // Nature Reviews Molecular Cell Biology 11 (10), 739-750 (October 2010). bqp238
239. Tsutomu Hamada, Yoko Miura, Ken-ichi Ishii, Sumiko Araki, Kenichi Yoshikawa, Mun'delanji Vestergaard, and Masahiro Takagi. Dynamic Processes in Endocytic Transformation of a Raft-Exhibiting Giant Liposome // J. Phys. Chem. B, 2007, 111 (37), pp 10853–10857. bqp239
240. Е.Л. Мищенко, Н.В. Иванисенко, И.Р. Акбердин, П.С. Деменков, В.А. Лихошвай, Н.А. Колчанов, В.А. Иванисенко. Подавление репликации субгеномного РНК репликона вируса гепатита с ингибитором NS3 протеазы SCH 503034 в Huh-7 клетках: Стохастическая модель // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2012, том 16, № 2, 339 - 347. bqp240
241. Updike D, Strome S. P granule assembly and function in Caenorhabditis elegans germ cells // J Androl. 31(1), 53-60 (2010). bqp241
242. Jeremy Nance, and Jennifer A. Zallen. Elaborating polarity: PAR proteins and the cytoskeleton // Development, 138 (5), 799-809 (2011). bqp242
243. Spyros Goulas, Ryan Conder, Juergen A. Knoblich. The Par Complex and Integrins Direct Asymmetric Cell Division in Adult Intestinal Stem Cells // Cell Stem Cell 11 (4), 529–540, October 5, 2012. bqp243
244. Cheeks RJ, Canman JC, Gabriel WN, Meyer N, Strome S, Goldstein B. C. elegans PAR proteins function by mobilizing and stabilizing asymmetrically localized protein complexes // Curr Biol. 14(10), 851-62 (2004). bqp244
245. Jörg Betschinger, Karl Mechtler & Juergen A. Knoblich The Par complex directs asymmetric cell division by phosphorylating the cytoskeletal protein Lgl // Nature 422, 326-330 (2003). bqp245
246. Srividya Vasudevan, Natalia G Starostina, and Edward T Kipreos. The Caenorhabditis elegans cell-cycle regulator ZYG-11 defines a conserved family of CUL-2 complex components // EMBO Rep. 8 (3): 279–286 (2007). bqp246
247. zyg-11 and cul-2 ALL info about bqp247
248. PAR proteins ALL info about bqp248
249. P granules ALL info about bqp249
250. Scott F. Gilbert. Developmental Biology (9th Ed) 2010. 809 p. Developmental Biology 9e Online P-granule Localization in C. elegans and Asymmetry during First Cleavages C. elegans Movies a lot good movies. The reading at bqp250
Lectures. Anthony Hyman Part 4. Formation of P granules
http://www.ibioseminars.org/lectures/bio-mechanisms/anthony-hyman/anthony-hyman-part-4.html
Wiki Info:
http://en.wikipedia.org/wiki/Germ
http://ru.wikipedia.org/wiki/Germ_(значения)
http://en.wikipedia.org/wiki/Germ_cell
http://ru.wikipedia.org/wiki/Гоноцит
germ - (смысловая "клякса" этого слова непростая)
имя существительное
зародыш embryo, germ, fetus, nucleus, egg
микроб microbe, germ
зачаток rudiment, germ, anlage, primordium
микроорганизм microorganism, organism, microbe, germ
эмбрион embryo, fetus, germ
завязь ovary, germ
происхождение origin, background, descent, lineage, ancestry, germ
глагол
давать ростки push out, germinate, germ, bourgeon, burgeon, spring
развиваться develop, evolve, progress, expand, adva
Новые слова
компартменты compartments = отсеки
колобок Gingerbread = пряничный, но ведь мой колобок это living ball = живой мяч
клякса blot
Gingerbread - (смысловая "клякса" этого слова такая)
имя прилагательное
пряничный gingerbread
пышный lush, luxuriant, sumptuous, pompous, gingerbread, grand
мишурный tinsel, tawdry, trumpery, meretricious, gimcrack, gingerbread
имя существительное
имбирный пряник gingerbread, parliament, parliament cake
