28 февраля 2015

Подходы для создание языка, позволяющего вероятностно описать действие химических соединений на целевой объект

В предлагаемой нами автоматизированной системе классификации используются два основных подхода для создания такого языка.

Первый подход в общем виде хорошо известен в фармакологии и лежит в основе использования различных молекулярно- биохимических и клеточно-тканевых модельных тест-объектов при различных скрининговых программах.

Это использование принципа качественного подобия — эпиморфизма — тест-объекта и целевого объекта в отношении интересующего нас свойства. Например, по химической природе рецепторы нервных медиаторов моллюсков и позвоночных очень близки, если не тождественны, и это позволяет вполне адекватно давать первичную оценку нейротропной активности испытываемых веществ на ганглиях виноградной улитки.

Возможности принципа эпиморфизма очень велики благодаря тому, что основные молекулярные структуры и субклеточные образования в большой степени единообразны у самых разнообразных живых объектов. Однако различные организмы уже на клеточном уровне (не говоря уже о более высоких иерархических этажах) существенно отличаются друг от друга из-за различных сочетаний и пропорций универсальных молекулярных структур и разных временно-пространственных программ развития. Поэтому принцип эпиморфизма дает хорошие результаты для поиска интересующего вида биологической активности только при тщательном подборе тест-объекта, могущего служить моделью данному целевому объекту. Иными словами, принцип эпиморфизма наилучшим образом работает при однозначном соответствии тест-объекта и целевого объекта, создать которое далеко не всегда представляется возможным.

Новые возможности для использования принципа эпиморфизма открываются в связи с достижениями современной молекулярной биологии, биофизики, биохимии и других разделов биологии, изучающих структуру и функции молекулярных компонентов живой материи и их системное взаимодействие. Научные результаты этих исследований дают возможность моделировать in vitro множество функций сложного организма. Все чаще выявляются молекулярные процессы, лежащие в основе самых различных заболеваний, механизмы действия самых различных антропогенных факторов. Тенденции развития биологии и медицины в общем таковы, что эти возможности моделирования будут все время увеличиваться. Поэтому принцип создания эпиморфных моделей может играть ключевую роль в подборе тест-объектов для испытательной системы.


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Отечественная литература Абдулаев Д. В. Цинк в организме человека и животных. Ташкент: Узбекистан, 1979. 110 с. Абилев С. КАкиныиина Л. Г., Бекбергенова Л. Р. и др. Сравнительное изучение генетической активности химических веществ на индикаторных бактериях с помощью тестов на мутагенез и ДНК— повреждающее действие // Актуальные проблемы оценки фармакологической активности химических соединений: Тез. докл. Всесоюз….

Специфика биологических испытаний, связанная с неопределенностью многих свойств и закономерностей тест-объекта, иногда интуитивными решениями о его жизнеспособности, потерей информации при переходе между уровнями организации живых систем, особенностями профессиональной подготовки пользователя-биолога, биофизика, биохимика и т. п., приводит к необходимости в качестве ЭВМ третьего уровня использовать преимущественно ЭВМ, обладающие свойствами персонального компьютера. Эта же специфика пользователя обязывает…

Формироваться путем автоматического проектирования могут как независимые системы, выполненные из технических и вычислительных средств, не входящих в состав основной системы, так и зависимые, фактически находящиеся внутри основной системы. В этом последнем случае фактически планируется оптимальный путь прохождения тестируемого вещества в зависимости от целей испытаний. Среди таких локальных целевых систем следует выделить по критериям практической значимости…

Эпиморфным и достаточным может быть ограниченное (по сравнению с полным алфавитом) количество признаков жизнедеятельности живой клетки, например характеризующее в совокупности определенный нормальный или патологический процесс с его набором основных прямых или обратных связей. Именно многомерность в пределе превращает тест-объект в целом как эпиморфную модель в целевой объект, на который в конечном итоге направлены испытания, и…

К настоящему времени за долгую историю поиска и практического использования биологически активных веществ накопились сведения о биологической активности большого числа химических соединений с полностью или частично установленной структурой. Только фармакологическая активность, если судить по различным справочникам и фармакопеям, описана примерно у 10 000 различных веществ. Для части из них известна также мишень их действия (по…