В лаборатории Наномир создан ПикоСофт, который определяет вторичную и третичную структуры белка автоматически по кодирующей нуклеотидной последовательности. Точность пикотехнологических моделей превосходит точность РСА, ЯМР, нейтронной дифракции в сотни, а иногда и в тысячи раз. Сравнивая данные, полученные с помощью программы "Пикотехнология" с результатами РСА и др. экспериментальных методов удалось обнаружить сильную корреляцию, но в то же время стали видны систематические ошибки этих методов. Подробнее можно прочитать в научной статье:http://www.nanoworld.org.ru/data/01/dat … 000509.htm
Там проведён статистический анализ и получены достоверные результаты, что позволило максимально приблизиться к нативной форме белка с разрешением 1 пикометр. Углеводная составляющая тоже может быть смоделирована, но пока это не автоматизировано. Методика. В основу алгоритма положена таблица композиционного генетического кода: 
И формы аминокислотных остатков.
Формы устойчивых электронных оболочек атома. Подробнее: http://nanoworld88.narod.ru/data/104.htm   
Модели атома нобелия, кристалла алмаза, кристалла NaCl
Речь идёт о модельных экспериментах, которые помогли определить формы простых молекул и более сложных, таких, как аминокислоты. В экспериментах электроны смоделированы кольцами, атомы и молекулы - кольцегранниками. Более подробно с азами пикотехнологии можно ознакомиться по учебным пособиям, допущенными министерством образования и науки России: 
Подробнее см. в 250-ом выпуске рассылки "Новости лаборатории Наномир": http://nanoworld88.narod.ru/data/250.htm
Ниже показаны формы аминокислот.    
Аланин Фенилаланин Метионин Триптофан
Группа азота показана синим шариком. В процессе сборки белка он замещает группу OH (показана кольцегранником без шарика). Модели других аминокислотных остатков можно посмотреть в 279-ом выпуске рассылки "Новости лаборатории Наномир": http://nanoworld88.narod.ru/data/279.htm
  
Проработаны динамические свойства аминокислот. Подробнее см. через обложку сайта: http://nanoworld.narod.ru/
В процессе участия в международном конкурсе по определению структуры белков CASP3 была создана первая версия программы Пикотех, которая сохраняла третичную структуру белка в формате PDB. Но мы начнём демонстрацию работы программы Пикотех с определения вторичной структуры белка. В любом случае входными данными является файл с нуклеотидной последовательностью в формате DNE или FASTA: Пример входного файла (фрагмент гонадотропина): FT CDS 1..45
gctctgctgc tgctggcgtc ggcgctgctc gtgtcgctga cgcac
// По файлу программа Пикотех строит схему вторичной структуры: 
Вторичная структура фрагмента гонадотропина (310-спираль)
Прямой участок альфа-спирали (альфа-керотин)
Прямая пи-спираль
Пи-спираль с изломом. В середине виден одиночный альфа-код, изгибающий пи-спираль.
Участки бета-спирали.
3D-модели, построенные по нуклеотидным последовательностям программой Пикотех:    
Альфа-спираль Бета-спираль Пи-спираль 310-спираль
Подробнее можно посмотреть в 287-ом выпуске рассылки: http://nanoworld88.narod.ru/data/287.htm
Фрагмент сравнительной схемы для 7 белков NOS1 (по заказу лаборатории университета)
Гистоновый комплекс (уровень нанотехнологии)
То же (уровень пикотехнологии)
Шаперон (нанотех)
Шаперон (пикотех)
Шаперон (пикотех)
Подробнее см. в 212-ом выпуске рассылки: http://nanoworld88.narod.ru/data/212.htm
Заменим модель субъединицы коллагена на упрощённую (из многогранников)
 
Из этих субъединиц складывается модель гиперспирали коллагена...
Пикотехнологическая модель гиперспирали коллагена. Подробнее в 263 выпуске рассылки:http://nanoworld88.narod.ru/data/263.htm
Из димеров тубулина складывается модель одного слоя микротрубочки:
Третья субъединица не меняет форму комплекса, но влияет на устойчивость.
Подробнее в 263 выпуске рассылки: http://nanoworld88.narod.ru/data/263.htm
Мембранный белок с диафрагмой.
Упрощённая динамическая модель. Подробнее в 270 вып: http://nanoworld88.narod.ru/data/270.htm
Две (из 6) субъединицы инсулина
Гексамер инсулина. Подробнее в 276 и 278 вып:
http://nanoworld88.narod.ru/data/276.htm
http://nanoworld88.narod.ru/data/278.htm
Модель интерлейкина-34. Подробнее в 281-ом вып.
Пикотехнологическая модель NOS1 (по заказу лаб. университета)
Программа Пикотех сохраняет PDB-файлы, которые можно просматривать стандартными браузерами:
Пример PDB-файла (фрагмент гонадотропина), полученного с помощью программы Пикотех: PFRMAT TS
TARGET R00xx
AUTHOR
REMARK Predictor remarks.
REMARK http://nanoworld.narod.ru
REMARK
REMARK Target sequence (15 acids)
REMARK ALLLLASALLVSLTH
REMARK
METHOD Method description
METHOD The strong correlation dependence of spatial structure
METHOD of the protein from its nucleotide sequence was
METHOD theoretically predicted by physical modelling,
METHOD experimentally discovered and statistically confirmed.
METHOD In the process of biosynthesis the third nucleotide of
METHOD the codon controls the orientation of the amino acid
METHOD forming the concrete spatial isomer that is the
METHOD conformation of the protein molecule cutting off
METHOD competition ways of the forming of 2D and 3D structures.
METHOD On this base the computer program "Pikotechnology" for
METHOD the prediction of 2D structure of the proteins on their
METHOD nucleotide sequence was created.
MODEL 1
PARENT N/A 1
ATOM 1 N ALA A 1 6.532 8.757 -13.665 1.00 0.50 A
ATOM 2 CA ALA A 1 5.710 8.898 -13.162 1.00 0.50 A
ATOM 3 C ALA A 1 5.559 8.459 -12.260 1.00 0.50 A
...
ATOM 105 CD2 HIS A 15 3.130 1.058 1.794 1.00 0.50 A
ATOM 106 NE2 HIS A 15 2.709 0.953 1.260 1.00 0.50 A
ATOM 107 CE1 HIS A 15 2.288 0.848 0.722 1.00 0.50 A
TER
END 
Пикотехнологическая модель 310-спирали гонадотропина
*** 
Модель бензола, которая легла в основу моделей ДНК/РНК
Модель ступени ДНК
Модель ДНК
Упрощённая модель тРНК
ССА-конец тРНК с аминокислотой
Увеличить: http://img-fotki.yandex.ru/get/4515/nan … c_orig.gif
Объяснение механизма трансляции. Подробнее в 272-ом вып: http://nanoworld88.narod.ru/data/272.htm
Список научных трудов: http://nanoworld88.narod.ru/data/292.htm Дополнительный критерий для проверки Пикотехнологии: http://nanoworld88.narod.ru/data/288.htm Цитата: число мутаций в третьей позиции должно совпадать с процентом "одиночных" кодов 1 и 4 Конец цитаты. 209 Вторичная структура гонадотропина 310-спираль
263 Моделирование тубулина.
270 Мембранный белок с диафрагмой. Динамика.
272 Модель ДНК
276 Гексамер инсулина
277 Гиперспираль коллагена
278 Инсулин, коллаген PDB-файлы
279 Формы аминокислотных остатков
281 Интерлейкин-34, CASP10
287 Модели альф-,бета-,пи-,310-спирали.
| 
