Seminar for Geometry, education and visualization with applications
PROGRAM
MATEMATIČKI INSTITUT SANU
Seminar geometriju, obrazovanje i vizualizaciju sa primenama
PLAN RADA ZA MAJ 2019.
ČETVRTAK, 16.05.2019. u 17:15, Matematički institut SANU, sala 301f
Nikola Tanic, Institut za bioloska istrazivanja Sinisa Stankovic
GENETIČKI KOD PRIRODNE VS SINTETIĆKE HACHIMOJI DNK - KAKO BI ŽIVOT NA NAŠOJ PLANETI IZGLEDAO SA DUPLO VEĆIM BROJEM OSNOVNIH GRADIVNIH BLOKOVA DNK
Dezoksiribonukleinska kiselina (DNK) nosi informacije za razvoj i pravilno funkcionisanje svih živih organizama. Zajedno sa RNK i proteinima, DNK je jedan od tri glavna tipa makromolekula koji su esencijalni za sve poznate forme života. Svaki lanac DNK se sastoji od gradivnih jedinica koje nazivamo nuklotidi a kojih ima 4 vrste: adenin (A), timin (T), guanin (G) i citozin (C).
“Jezik" za prenošenje genetičke poruke sa DNK (gena) na proteine naziva se genetički kod (šifra), a sadržana je u redosledu nukleotida na lancu DNK. Njegova jedinica je niz od tri nukleotida DNK (triplet) i on se u celini komplementarno prenosi na i-RNK (koja umesto timina ima uracil). Svaki triplet na i-RNK je kodon za jednu aminokiselinu, a niz međusobno povezanih aminokiselina čini polipeptidni lanac (protein). Ulogu prevodioca značenja kodona igraju transportne RNK svojim antikodomima, u procesu translacije, koje istovremeno i prenose aminokiseline do mesta sinteze proteina - ribosoma. Skoro sva živa bića koriste isti genetički kod, odnosno genetičku šifru, koja se naziva Standardni genetički kod.
A kako bi genetički kod izgledao da je evolucija išla u pravcu uspostavljana DNK sa vise (osam) nukleotida kao gradivnih blokova? Kako bi izgledao život na našoj planeti? Hachimoji DNK (od japanskog bā wén zì hachimoji, "osam slova") je sintetički analog nukleinske kiseline koji koristi četiri sintetička nukleotida pored četiri prisutna u prirodnj DNK. To omogućava četiri dopuštena osnovna para: dva neprirodna osnovna para koja formiraju sintetički nukleotidi i dva normalna para. Zajedno sa inženjerisanom T7 RNA polimerazom, ova proširena DNK alfabeta se može transkribovati u i-RNK. Hachimoji baze su demonstrirane i u DNK i u RNK analozima, pri čemu su kao osnovni šećeri korišćeni dezoksiriboza i riboza. Prema tome, hachimoji DNK, kao i prirodna DNK, podržava život jer se na predvidiv način uparuje i kopira (transkribuje) u hachimoji RNK.
ČETVRTAK, 23.05.2019. u 17:15, Matematički institut SANU, sala 301f
Miloš Milovanović, Matematički Institut SANU
VREMENSKI KONTINUUM BRAUVERA
Namera nam je da zasnujemo konitinuum oslanjajući se na fiziku kompleksnih sistema. U tom cilju, obraćamo se intuicionističkoj matematici Brauvera, što podrazumeva procesualnu definiciju realnog broja koji se odnosi na problem merenja. Pokazujemo da je Brauverov kontinuum kategorički skelet kompleksnih sistema čije je definiciono svojstvo postojanje vremenskog operatora. On dejstvuje u prostoru kontinualnih signala predstavljajući multirezolucionu hijerarhiju koju uspostavlja proces merenja. Skriveni Markovljev model, koji sažima ststističke osobenosti ove hijerarhije, primenljiv je na širok opseg signala i potvrđen eksperimentalno. Ovim je nagovešten novi metod koji se već pokazao strahovito korisnim u primenjenoj matematici.
ČETVRTAK, 30.05.2019. u 17:15, Matematički institut SANU, sala 301f
Nataša Mišić, Istraživačko-razvojni institut Lola, Beograd
POREKLO I EVOLUCIJA GENETSKOG KÔDA
Sinteza proteina tokom procesa *translacije* je suštinski i centralni biološki proces u živoj ćeliji i istovremeno je krajnji i najkompleksniji korak protoka genetske informacije. Mikrobiološke filogenetske studije su otkrile da je proces translacije bio visoko razvijen u korenu univerzalnog filogenetskog stabla, čak i u poređenju sa jednostavnijim procesom transkripcije, dok moderni tip mehanizma replikacije genoma još uvek nije postojao na tom nivou. Činjenica da je translacioni aparat bio najrazvijeniji sistem obrade informacija u korenu univerzalnog stabla, čini translaciju i ujedno *genetski kôd* kao najjednostavniji apstraktni opis ovog procesa, jednim od glavnih okvira za razumevanje porekla života iz abiotskog okruženja.
Skoro dosledna univerzalnost genetskog koda se smatra jednom od njegovih najistaknutijih karakteristika i dokazom jedinstva porekla organskih oblika, dok se njegova varijabilnost u nuklearnom i organelnom (hloroplastnom i mitohondrijalnom) genomu u novije vreme smatra pokazateljima donekle različitih dejstvujućih mehanizama oblikovanja genetskog koda u fazi *nastajanja* (drevna epoha) i *evolucije *(savremena epoha). Na različitost ove dve faze ukazuje i postojanje masenih ravnoteža u univerzalnom genetskom kodu (faza nastajanja), a koje su u varijetetnim genetskim kodovima gotovo u svim slučajevima narušene (faza evolucije). Zbog velikog značaja razumevanja različitosti prirode mehanizama u pomenute dve faze, pravilnosti vezane za masene ravnoteže su detaljnije analizirane.
Sednice seminara odrzavaju se u zgradi Matematickog instituta SANU, Knez Mihailova 36, na trecem spratu u sali 301f.
Rukovodilac Seminara dr Stana Nikcevic
